地鐵是城市公共交通出行不可或缺的部分,并位于市中心車站交通繁忙地區(qū),地鐵基坑施工期間不得中斷交通,占用車道必須占一還一。地鐵車站基坑地質、水文條件復雜,周邊環(huán)境存在的建(構)筑物、道路橋梁、地下管網分布繁雜,因此基坑開挖安全就有了更嚴格的限制要求。由于作業(yè)人員安全意識不強,違章違規(guī)作業(yè)、機械設備立體交叉作業(yè)、周邊環(huán)境復雜及管理不到位等問題,極易造成基坑支撐墜落、失穩(wěn)坍塌、涌水涌砂、機械傷害等事故,甚至嚴重危及基坑附近地面沉降、建(構)筑物的破壞和市政地下管網的安全與正常使用,從而引發(fā)安全事故、巨大的經濟損失和不良社會影響[1]。因此,如何確保地鐵基坑施工的安全,就成為目前城市地鐵建設必須面對和需要解決的重要課題。
在地鐵基坑開挖的特殊性方面,很多地鐵基坑開挖引發(fā)的事故并非沒有預見性,這不是偶然的不可抗力事件或者施工經驗不足的問題,而是施工單位對施工過程的安全管控不重視、風險管理機制不夠健全且還未建立切實可行項目風險管理措施造成的。根據目前地鐵基坑施工頻發(fā)的原因,從人、機、環(huán)、管方面對地鐵基坑開挖過程安全風險因素進行辨識。主要風險因素如下:
由于地鐵基坑工程量大、工期緊,施工機械化程度不高、施工技術落后,所以需大量使用勞務人員。但是由于工人作業(yè)強度大、勞務用工管理不規(guī)范,大量農民工沒有接受過專業(yè)的培訓和教育就直接進入現場施工或者安全培訓教育及安全技術交底流于形式,甚至不培訓就上崗,農民工的安全意識不夠,因此在施工環(huán)境惡劣、勞動保護條件差的情況下會導致安全事故頻發(fā)。
在基坑施工過程中,各種大型機械設備的進場驗收不按規(guī)范要求,從而導致各種老舊被淘汰、安全保護裝置及安全警示標志缺失的設備進場作業(yè);機械設備交叉作業(yè)、安全間距、站位等不符合要求;物資、渣土等各種運輸車輛進出管理混亂;機械設備的使用和維護的安全技術措施未落實;管理不善容易造成設備及車輛傷害事故[2]。
地鐵車站大多處于市中心交通路口,交通流量大,周邊商業(yè)、民用建筑繁多,給排水、電力和燃氣管線交錯,地理位置復雜,基坑開挖深度大,開挖持續(xù)時間長、難度大,從土方開挖到完成底板施作,需經歷酷暑、降雨、周邊物料堆載、車輛設備振動及施工不合理等諸多不利條件?;邮┕龅鬲M窄,機械設備高低交叉作業(yè),更是時刻威脅作業(yè)人員的人身安全。因此,為避免基坑失穩(wěn)坍塌,需架設眾多支撐。
地鐵基坑開挖安全風險管控人是根本,項目匆忙上馬,前期籌劃和設計比較輕率,未對周邊環(huán)境的影響和專家意見考慮周全,趕工現象普遍存在,管理人才儲備不足,項目施工安全管理不力,安全風險管控制度不健全,對現場施工安全風險評估不足,未能制定符合現場施工管理的施工組織設計和施工方案,編制的應急預案可實施性、針對性不強,未能真正落實崗位責任制,致使施工現場安全管理失利。
根據基坑開挖安全風險管控的需要,依據國家相關法律法規(guī)、勘察設計資料和施工組織設計文件,由第三方風險咨詢單位組織勘察、設計、建設、監(jiān)理、施工等單位開展基坑開挖安全風險評估,采用層次分析法與專家評分法相結合的綜合評估法,按照風險發(fā)生可能性、后果和重要性的權重編制風險因素清單,構建基坑開挖風險源辨識、風險分析、風險防范、風險處置和經驗總結等風險防控機制。
3.1.1 風險源辨識
結合基坑勘察設計資料、專項施工方案和施工現場的實際情況,由各參建單位組成專家團隊并運用以WBS-RBS技術為基礎的調查法,從水文地質、周邊環(huán)境和施工技術等方面進行風險辨識,將基坑開挖工程系統(tǒng)分解到各工序,形成分門別類的風險因素清單[3]。
3.1.2 風險分析
通過專家團隊對風險發(fā)生的可能性和后果進行評分,融合層次分析法各風險因素的權重,對照《城市軌道交通地下工程建設風險管理規(guī)范》的風險評價方法,定性與定量地衡量風險因素的風險水平,按風險等級由大到小排列,以此作為下階段基坑開挖施工風險分級管控的依據。
3.1.3 風險防范
根據施工現場安全風險可能造成的影響性、危害程度、發(fā)展勢態(tài)和可控性等情況,從組織、制度、技術、應急等方面制定安全風險管理、預警預報、應急管理相關制度及風險應對措施,并建立安全風險動態(tài)跟蹤預警臺賬,加強基坑開挖現場安全風險管控。
3.1.4 風險處置
針對基坑開挖產生的突發(fā)事件,第一時間向項目相關負責人匯報,按照事件性質、嚴重程度的等級啟動相應級別的應急預案;成立現場應急救援指揮部,調動應急搶險隊伍和物資,在確保安全的前提下各盡其責展開搶險救援,準確應對事故險情,最大限度避免人員傷亡、環(huán)境危害和財物損失,確保突發(fā)事件安全可控。
3.1.5 經驗總結
應急處置結束后,要組織參建各方責任主體查明該事件的原因,分析事件中暴露出來的問題,評估搶險過程的組織能力和應急搶險能力,重新梳理基坑開挖現場的安全風險因素和應對措施,總結處置過程的不足和疏漏,進一步完善風險管控、應急管理等制度文件,并組織相關人員進行教育培訓、應急演練,落實風險防控機制,防止發(fā)生類似事件。
結合地鐵基坑工程水文、地質及周邊環(huán)境特點,成立地鐵基坑工程安全風險管理機構,由施工單位項目經理、項目總工、安全總監(jiān)和各部門相關負責人等組成施工現場安全風險管控領導小組,按照梳理好的基坑開挖風險因素清單將不同風險等級對應風險管控領導小組相關人員,并將風險職責網格化管理,形成指揮層、管理層、作業(yè)層的風險分級管理策略,建立以崗位責任制為中心的安全生產責任制。
3.2.1 落實崗位責任制
項目經理作為項目安全生產、風險管控的第一責任人,應統(tǒng)籌組織制定項目安全風險管理制度,召開項目的安全生產分析會議,并與相關崗位人員簽訂安全生產責任書,落實安全生產文明措施費的使用及其他相關工作;項目總工是項目施工技術負責人,應開展現場水文地質、周邊環(huán)境的調查,制定重大風險源的施工方案,以此確保安全施工,解決施工中的安全技術問題,保安全、促進度;安全總監(jiān)是項目安全生產文明施工負責人,主要職責是制定安全生產文明施工及應急管理制度,推進安全標準化建設,組織安全生產教育培訓和應急培訓、演練,落實現場安全風險防護措施,開展現場安全隱患大排查、大整治,防止事故的發(fā)生;其他相關部門負責人及員工應履行其崗位安全生產職責[4]。
3.2.2 加強安全教育培訓
項目安全風險管控領導小組應構建系統(tǒng)性、常態(tài)化、全覆蓋的安全教育培訓機制,提高項目全體員工的安全生產意識,解決思想不重視、水平有差距和抓落實無成效的問題。緊抓上崗作業(yè)人員的三級安全真教育、安全技術真交底、特殊工種上崗真考核的舉措,透徹告知各工序現場作業(yè)人員的施工技術標準、要求和風險點,切實增強現場作業(yè)人員的安全生產意識,掌握安全生產知識;提升管理層的安全督查技能,夯實安全生產管理基礎工作,逐步消除思想認識不足、安全發(fā)展理念不牢固的思想隱患,真正實現安全風險管控橫向到邊、縱向到底的全員安全管理模式,不斷推動項目安全向縱深發(fā)展。
根據基坑工程地質、規(guī)模、工期要求,制定切合實際的施工機械設備進場計劃,充分考慮交叉施工機械之間的配合及協(xié)調工作能力,對特定工序的主要機械設備的規(guī)格、性能進行要求;施工機械應與施工環(huán)境、施工方法相配套,從而降低作業(yè)人員的勞動強度,有效保護從業(yè)人員的職業(yè)健康,并提高基調開挖的工效。
3.3.1 規(guī)范機械設備進場驗收
設備機具使用前,要具有生產廠家資質證明、出產合格證、儀器儀表檢定證書等資料,經施工單位對機械設備的性能、安全保護裝置與現場施工的適用性自檢合格,并報監(jiān)理單位審批通過,特種機械設備上報地方行政主管部門備案后,方可用于現場施工。
3.3.2 編制機械設備專項施工方案
制定操作規(guī)程和細則,對超過一定規(guī)模的設備分部分項;工程施工前應組織專家論證,并在龍門吊、履帶吊、土方機械等機械安裝、拆卸前編制相關專項方案;經監(jiān)理及安全主管部門審批后,方可委托具有相關資質的單位進行施工。
3.3.3 設立專項檔案和專人管理
保存好機械設備購置、租賃、檢測檢驗及備案資料,機械設備使用人員需持有相應操作證,定期專人進行檢查、保養(yǎng)和檢修,特種設備需定期請相關單位檢測,并出具檢測合格證書;大型機械設備作業(yè)時應設置警示標志、拉警戒線,有專人指揮和旁站,使用中出現故障的設備應停機排查安全隱患,預防由于故障引發(fā)機械傷害。
地鐵基坑周邊水文地質的區(qū)域性、環(huán)境條件復雜,基坑鄰近多有建筑物、道路、管線及水系,開挖施工過程中隱患風險較多,只有從勘察設計、圍護結構施工、降水到開挖進行全過程風險管控,才能有效預防基坑開挖的意外事件。
4.1.1 熟悉地質特性與周邊環(huán)境
深入了解基坑施工場地及周邊、地表及支護結構下一定深度范圍內地層結構、巖土特性、地下水位等參數,核實鄰近建筑物位置、結構及地下管線埋深、結構形式等。
4.1.2 制定降排水施工方案
開挖低于地下水位的土方時,應根據地質資料、開挖深度等確定排水或降水措施,防止?jié)B流、管涌等現象發(fā)生使基坑周邊土體顆粒流失或局部土體產生移動,導致圍護結構產生失穩(wěn)現象、基坑坍塌。
4.1.3 基坑周邊防護
基坑邊緣必須設置擋土墻、防護欄桿警示標志,周圍有完善的排水措施防止地表水流入基坑,基坑四周堆放施工機具、材料的荷載不應超過設計限值,并且還要保持規(guī)范標準要求的安全距離,對大型施工機械設備行走路線的基礎承載力進行驗算,防止機械振動、站位、安全間距不足引起傾覆、基坑塌陷等風險。
4.1.4 重視季節(jié)性施工管理
盡量避開雨季進行基坑施工,施工場地設置排水系統(tǒng),防止基坑周邊雨水倒灌,基坑積水使土體軟化、液化,檢查施工現場臨時用電的安全措施,防止配電、用電設備漏電隱患,同時雨季施工還要做到雨前預防、雨中巡視、雨后排查[5]。
以整治基坑工程中安全突出問題為出發(fā)點,建立五方責任主體隱患排查治理工作領導小組,負責日常隱患大排查、大整治管理工作,督促隱患責任單位積極解決存在的隱患,落實隱患的防護和整改;有關單位復核、銷號,并進行備案,形成排查-治理-復核-銷號的閉環(huán)管理機制。
4.2.1 定期組織專家、各參建單位相關人員進行隱患大排查,抓住大宗材料、大型機械設備進場驗收、試驗、檢測檢驗等關鍵因素,關注基坑開挖、支護和降水等危險性較大的施工方案編制及審批程序。
4.2.2 檢查各參建單位合同規(guī)定的管理人員履約情況,重點關注一線操作人員持證上崗、教育培訓、安全技術交底等情況以及特種作業(yè)人員的持證上崗情況,檢查相關人員對危險性較大的分部分項工程施工進行旁站,抽查現場“三違”行為的狀況。
4.2.3 不定期組織開展臨時用電、起重機械、防臺防汛、文明標準化施工、防暑降溫、應急管理等專項檢查,落實現場安全防護措施,排查基坑圍護結構、支撐及周邊環(huán)境的安全隱患。
4.2.4 對排查出的I級II級風險建立隱患排查治理臺賬,由專人跟蹤落實隱患整改和銷號,按照責任、措施、資金、時限的要求,有效推進項目現場安全隱患排查治理與管控,落實施工單位隱患排查治理主體責任以及監(jiān)理單位的監(jiān)管職責,實現安全隱患因素全面徹底排查消除,有效降低安全事故。
建立安全風險信息監(jiān)管平臺,集成風險管理、隱患排查、預警管理、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、工程知識庫、監(jiān)測巡視管理6 大系統(tǒng),落實五方責任主體的安全風險管控職責,充分利用信息管理運用到工程項目建設,緊密結合工程施工進度,嚴格按照各項流程和職責運行,形成動態(tài)的閉環(huán)管理,從而起到風險預控的目的。
信息平臺實時跟蹤風險源管控措施的落實情況,實現了風險源全過程的跟蹤管理。
通過手機app 和web 相結合,利用該系統(tǒng)可以在現場及時上報各類隱患,跟蹤隱患排查治理全過程,統(tǒng)計隱患并排查頻次和高發(fā)頻發(fā)的隱患,形成了排查-治理-復核-銷號的閉環(huán)管理。
預警處置是全過程、全員的閉環(huán)管理,通過監(jiān)理處置、各方跟蹤、限時整改、按時閉合的流程,做到預警后措施明確、跟蹤及時、限時落實,從而守住安全管理的前置關口。
要求現場保證視頻24h 在線,并對現場出入口、風險點和關鍵點全覆蓋,隨時調閱查詢,能夠有效對現場進行安全監(jiān)管,減少違規(guī)操作。
各參建單位的安全保障制度、施工方案、周報、月報等文件都可以及時上傳、下載、相互傳閱,從而有效提高現場安全管理的效率,確保各方信息傳遞流暢,提升工作效能。
通過對基坑圍護結構、支撐軸力、地下水位及基坑開挖影響范圍內的市政道路、管網、建(構)筑物進行監(jiān)測,采集現場的數據信息,多維度分析輸出的現場數據,并多方聯合安全巡視現場工況及周邊環(huán)境,確保按監(jiān)測方案實施監(jiān)測且監(jiān)測部分準確無誤,較全面地了解各工點的施工安全控制程度,掌握周邊環(huán)境、圍護結構體系和圍巖動態(tài),分析監(jiān)測數據并推測基坑變形的原因,預測監(jiān)測對象的變形趨勢,對結構及環(huán)境安全做初步判斷,動態(tài)指導施工,確保基坑內的人、機、物的安全,防止事故發(fā)生。
通過上述分析可知,由于地鐵車站基坑工程施工環(huán)境條件復雜,探討如何加強基坑開挖的安全風險管控具有深遠意義。在充分辨識地鐵基坑施工存在安全風險因素的基礎上,結合地鐵基坑開挖的特點及重難點,提出積極而有效的安全風險應對措施,加強人員教育培訓、機械管理,建立風險防控機制,開展隱患大排查大整治,充分利用信息化進行風險源管理,著力構建人、機、環(huán)、管的風險防控機制,能夠最大限度地避免發(fā)生安全責任事故。