■黃 智 ■廣東華隧建設(shè)股份有限公司,廣東 佛山 528313
隨著我國城市交通流量的逐年增長,地面交通已無法緩解交通壓力,因此城市地鐵施工建設(shè)得到了快速發(fā)展。同時,由于盾構(gòu)施工技術(shù)不受隧道埋深影響、且施工不受周圍環(huán)境影響,在地鐵隧道施工中得到了越來越多的應(yīng)用。而在地鐵隧道施工中,隧道施工安全保障是地鐵施工的難點,需要加大對施工工法的研究力度,減少工程施工中出現(xiàn)的安全事故、質(zhì)量事故,逐漸提高地鐵隧道盾構(gòu)的施工安全。
(1)缺乏地鐵隧道施工安全保障監(jiān)督體系,缺乏對隧道施工安全管理。由于地鐵隧道施工的特殊性,若不嚴格按照一定的施工流程,則會造成嚴重的安全事故,因此需要在隧道施工中制定有效地安全保障措施,減少安全事故的發(fā)生。
(2)施工縫出現(xiàn)滲水。在地鐵隧道施工中,由于管片及止水帶材料存在缺陷,導(dǎo)致隧道在后期使用中出現(xiàn)漏水問題。其主要原因如下:第一,管片與混凝土接觸部位存在氣泡或縫隙,導(dǎo)致止水效果不明顯;第二,管片或止水板放置不牢固。
(3)施工材料不達標。眾所周知,施工材料是工程施工的基礎(chǔ),若施工原材料質(zhì)量不滿足設(shè)計要求,將嚴重影響工程質(zhì)量。例如,水泥強度不滿足要求、鋼筋性能不滿足要求、外加劑性能不達標等,這些均會降低地鐵隧道工程的施工安全程度。
(4)盾構(gòu)機在掘進過程中,上部土體發(fā)生失穩(wěn)、地面隆起變形、隧道地面出現(xiàn)涌土、隧道側(cè)壁出現(xiàn)滲水等問題,均會導(dǎo)致地鐵隧道存在較嚴重的安全風(fēng)險,影響地鐵的正常施工。
(5)施工人員技術(shù)不達標。施工人員是工程施工的直接參與者,即地鐵隧道施工安全、質(zhì)量是否達標很大程度由施工人員的施工技能而決定。研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在工程施工,一些勞務(wù)公司下的施工人員多是臨時拼湊,其并不具備過硬的施工技能,這就造成工程施工安全、質(zhì)量存在很大的隱患。
研究表明,地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險管理的主要范圍包括以下幾點方面:第一,對盾構(gòu)施工過程中可能導(dǎo)致的意外事故風(fēng)險與經(jīng)濟損失風(fēng)險;第二,由于盾構(gòu)施工工期延長而引起的風(fēng)險;第三,由于盾構(gòu)施工人員操作不當而導(dǎo)致的安全風(fēng)險,如人身安全;第四,周圍建筑物的不均勻沉降、重要建筑物的保護等。
盾構(gòu)施工風(fēng)險管理的主要工作是進行充分的風(fēng)險識別,則指由建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位所組成的風(fēng)險管理小組運用一些有效方法對盾構(gòu)施工中存在的潛在風(fēng)險進行充分的認識,并結(jié)合地鐵工程的特點,尋找出解決施工風(fēng)險的措施,以確保地鐵隧道盾構(gòu)施工過程中的安全目標。
在地鐵隧道盾構(gòu)施工中,風(fēng)險識別需要從以下幾點入手:(1)地鐵隧道的勘測、設(shè)計詳細資料;(2)地鐵隧道所處的地質(zhì)水文及周圍狀況;(3)盾構(gòu)機的性能參數(shù)及其他輔助施工技術(shù)參數(shù);(4)盾構(gòu)施工組織設(shè)計方案及施工專項方案;(5)施工人員組織管理、技術(shù)管理,施工材料質(zhì)量管理。
風(fēng)險估計主要在風(fēng)險識別的前提下,通過風(fēng)險識別所掌握的基本信息,并借助概率統(tǒng)計的基本原理,估計地鐵盾構(gòu)施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險概率。主要包括:調(diào)查收集數(shù)據(jù)、建立風(fēng)險模型、風(fēng)險概率和造成后果的估計等。
地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險估計主要進行風(fēng)險事件發(fā)生的可能性、風(fēng)險事故發(fā)生的嚴重性、風(fēng)險事件的影響范圍等工作。
在對不同風(fēng)險事故進行估計后,就可以對盾構(gòu)施工的整體風(fēng)險,或某一施工階段的風(fēng)險進行發(fā)生概率與可能結(jié)果歸納總結(jié)進行評價。而風(fēng)險評價則是應(yīng)用最簡單的方法尋求出風(fēng)險發(fā)生概率,并將其評價結(jié)果與風(fēng)險評價標準相互比較,如果其大于評價標準則放棄該方法,若風(fēng)險事故發(fā)生概率低于評價標準,則接受該風(fēng)險。這種方法雖是最簡單,但也是最保守的。
(1)提高盾構(gòu)施工人員的技術(shù)
在盾構(gòu)隧道工程施工前,需要對現(xiàn)場管理人員進行管理知識培訓(xùn),確保管理人員掌握管理技能。同時,在工程施工過程中,要求監(jiān)理人員重視現(xiàn)場的施工管理工作,對盾構(gòu)隧道工程施工中的隱蔽工程、鋼筋工程等進行驗收,并如實記錄監(jiān)理日志,完善施工現(xiàn)場的監(jiān)理工作。
在盾構(gòu)隧道工程施工前,應(yīng)確保施工人員全面掌握工程施工技術(shù)。因此,在重要的分部分項工程施工前,需要項目技術(shù)負責(zé)人對現(xiàn)場所有的施工人員進行工程(施工技術(shù)難點、常見問題與預(yù)防措施等)施工過程的技術(shù)交底,確保每位施工人員充分掌握施工意圖與施工技術(shù)要點。同時,要加強對現(xiàn)場的施工人員進行質(zhì)量安全教育,以確保盾構(gòu)隧道工程施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。此外,對一些特殊工種,例如焊工進行培訓(xùn),并要求他們持證上崗。
(2)嚴把施工材料質(zhì)量
在選取原材料時,需要注意以下幾點:第一,水泥。選擇抗?jié)B性能較高的水泥品種,且水灰比較低,降低混凝土混合物需水用量,并要求水泥的抗壓強度、細度、安定性、凝結(jié)時間等滿足盾構(gòu)隧道施工的要求;第二,對進場的管片進行外觀檢查,確保管片外觀無明顯的裂縫,并對管片的受力性能進行檢測,確保其可以承受隧道上部土體的壓力,并滿足地鐵隧道防滲水的基本要求;第三,外加劑。為了確保盾構(gòu)隧道施工的安全性,需要在混凝土中摻加合適的外加劑,例如早強劑、減水劑等,以提高混凝土的早強、抗裂性能。
(3)盾構(gòu)出洞風(fēng)險對策
針對拆除封門時出現(xiàn)的流沙、涌土風(fēng)險,其解決對策:第一,盡快使盾構(gòu)機出入洞口,并采取雙槳液注漿、直接凍結(jié)等及時對洞口土體進行加固;第二,加強土體、地下管線、周圍建筑物的沉降觀測。
針對洞口土體流失風(fēng)險,其解決對策:第一,提高洞口土體加固效果,確保洞口土體強度與均勻性;第二,準確安裝洞門密封圈,并避免在盾構(gòu)機掘進過程中刀盤割傷周圍的橡膠圈;第三,在設(shè)計、使用洞門密封時要預(yù)先考慮到盾殼上的突出物體,在相應(yīng)位置設(shè)置可調(diào)節(jié)的構(gòu)造,保證密封的性能。
(4)盾構(gòu)掘進風(fēng)險對策
針對盾構(gòu)掘進中掘進面土體失穩(wěn)風(fēng)險,其解決對策:第一,根絕隧道周圍土質(zhì),計算出合理的土壓、推進力、掘進速度,確保盾構(gòu)掘進中掘進面土體穩(wěn)定;第二,當掘進到軟土區(qū)域時,可根據(jù)控制掘進速度平衡掘進面土體穩(wěn)定;第三,加強土體、地下管線、周圍建筑物的沉降觀測。
針對盾構(gòu)沉陷風(fēng)險,其解決對策:第一,提高地質(zhì)探測結(jié)果的精度,加密勘測孔數(shù)量,準確探測出不良地質(zhì)的位置、埋深等;第二,勘測盾構(gòu)機開挖面前方20m 的地質(zhì),準確探測出不良地質(zhì)或障礙物;第三,定期檢測盾構(gòu)機的掘進性能,確保掘進施工的順利開展。
綜上所述,在地鐵隧道盾構(gòu)施工中,由于地質(zhì)、施工、周圍環(huán)境等多方面影響因素,易導(dǎo)致盾構(gòu)施工中出現(xiàn)一些施工風(fēng)險,影響盾構(gòu)施工的正常進行,為了有效地避免施工風(fēng)險,需要加強對風(fēng)險的管理,探索有效地解決措施,促進盾構(gòu)施工的順利進行。
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