地铁车站土建施工安全风险及优化对策

刘伟强 LIU Wei-qiang；杨扬 YANG Yang；盛琦 SHENG Qi

（中建隧道建设有限公司，长沙 401320）

0 引言

我国土建发展至今，地铁车站类土建施工占据很大一部分，为了在地铁车站土建项目中可以确保整体项目的稳步进展与项目安全基础，建设单位在其项目土建施工中必须具备技术条件深入研究的能力，才能很好的达成地铁站机柜结构民用建筑施工质量的良好设计。另外地铁车站土建项目工作施工人员在落实技术的施工过程中，必须重点检测地铁车站项目实际施工中结构的施工情况以及板坯浇筑，依据国际结构强度，确保整个地铁车站满足设计要求，满足国民民用建设的经济效益利益和安全效益利益。

1 分析地铁站施工中的方法和施工程序

1.1 地铁站施工的具体方法

想要优化地铁项目的风险管理必须对目前，就需要进行施工前的工程分析，这样有利于之后制定具体的地铁站的施工流程和把控风险的措施。土建施工方法：①盾构综合法。当前城市地铁车站土建施工过程中，很多情况下会用到盾构综合法，随着我国施工技术水平的不断成长和进步，在交通风险因素较大、地质条件特殊等情况下，盾构综合法可以很好的解决这一类问题。在我国的地铁建设中，最常用的方法是明挖法。这一方法适用的范围是针对不不复杂的地理环境下较为适用。明挖法具备的优势是，施工中的速度较快，还能有效的降低施工的成本，并且施工中的风险系数较小，这一方法对于工程的按时交付是比较适用的。但这种施工方式也存在一定的缺陷，即在施工过程中对周边的环境是有一定的破坏的。另外在进行施工中也容易受到外界环境的干扰，施工的路段位于城市的主要干道就会使工程的施工速度降低。同时，也有可能因施工而改变管道，也增加了未知的风险因素。②覆盖开挖法。在城市某些人流量大的地区进行地铁车站建设工程施工时，此时会采用临时构筑物或屋面施工技术，称为盖井法。③卧底法。最重要的挖掘方法是挖掘与覆盖与挖掘相结合，新奥法和浅埋。④综合屏蔽法。随着科技的不断发展，在进行施工中，另一种较为常见的方法是盾构法施工。综合盾构法的有效应用，可以降低主干道的交通通行和地质条件的制约作用。同时，这种施工技术还具备防渗漏的优点[1]。

1.2 地铁车站土建施工程序

本文以具体的轨道交通施工项目为例，分析地铁车站施工的安全风险。其中，农工东路站、信义路站、金水东路站主体结构均采用明挖施工，施工中辅助结构按开放法施工。农工东路站围护结构主体支护参数如下：围护结构采用800mm厚的地下膜墙，第一支护系统采用混凝土支护，二、三、四、五支采用钢管。厚度为Φ609 mm，壁厚为16 mm的支架。膜墙施工采用工作跳跃法，采用CCJ-500地下膜墙挖掘机开槽。钢笼整体制作，整体吊入槽内[2]。使用管道方法将混凝土倒入水下。信义路站和金水东路站的围护主体结构采用ø1000@1400mm钻孔桩和内部支护组成的支护体系。钻孔桩采用旋转开挖方式钻孔，钢笼用起重机吊起，混凝土采用管道法浇筑在水下。基坑开挖遵循“轨道支护、先支后挖、分层开挖、严禁开挖”的原则。使用挖掘机挖掘和装载土壤，在深底坑使用小型挖掘机工作，并通过自卸车运输。钢管支架采用门式起重机手动安装，按设计吨位加装千斤顶，按设计位置设置压力箱。车站主体混凝土结构按“垂直分层、水平分段、自下而上逐层平行施工”施工。主体结构段长度约为12-16m。侧壁、立柱、中心板和顶板均采用组合钢模板和全层脚手架支撑，施工缝和变形缝采用异形钢结构支撑。结构钢棒在车间加工并现场绑扎，接头用直螺纹套筒连接。混凝土为商品混凝土，由搅拌车运输，泵入模具，人工插入振捣。该案例中的交通建设项目总体建设顺序如图1所示。

图1 交通建设项目总体建设顺序

2 现阶段地铁车站土建施工中存在的问题

2.1 对结构施工和底板浇筑的关注度不足

地铁站施工中需要重视施工环节的质量问题。支护设计对于地铁站工程的设计更为重要，会影响地铁站的承载能力和安全工程。同时，支护的质量对于后续的整个工程的质量都是有很大的关联性的。但实际的情况却不尽如人意，施工中对于地铁站的结构和底板的浇筑中存在一定的问题，这些问题增加了后期地铁运行的风险。施工和地坪浇筑过程中资源和能源消耗增加，也是制约地铁施工的重要因素。

2.2 结构施工和底板浇筑的安全风险防控不足

传统地铁工程不注重坑内土结构，坑内土结构强度达不到要求。在地铁车站的设计和施工过程中，应更加重视地铁施工的安全性能，这样可以提高经济效益。对于地铁站的结构和混凝土施工环节，必须广泛考虑工程施工对周围地质环境的影响。防水问题是地铁车站建设中的通病。在实践中，施工单位对于结构和底板的浇筑问题不够重视，就会在施工中存在这样那样的问题，严重的可能会出现地铁站的开挖出现偏差，却没有对施工质量进行全面有效的控制。当混凝土浇筑的环节出现问题，会导致坡土的承载力受到破坏，承载力不足严重的影响整个地铁站的施工质量。

2.3 施工中缺乏体系化的管理

在地铁站的建设中，由于施工方管理不力，缺乏监控力度，就会使得整个的施工环节的胡子良难以保证，因为管理不到位，施工中就容易出现偷工减料或者消极怠工的问题。实际的施工中经验丰富的管理人员容易犯经验主义根据自己的经验管理项目，缺乏对技术数据的实际理解，不关注现场施工的实际情况。当工程出现问题时即使找到了责任人，也已经造成了很大的损失。

2.4 责任机制不合理

在当前的施工中，管理机制建立不合理，当工程出现问题多数都推到施工方上，大部分业主和监理人员不承担安全责任。在地铁站工程的实际施工中，安全问题不是单一由施工环节导致的，需要进行问题的具体分析。但由于管理制度不完善，事故发生后，各方相互指责，加上没有科学合理的监管机制，就无法确定准确的确定责任方。不过地铁站的建设中出现安全问题，主要的原因在于施工环节的风险把控不足，以及施工管理再加上主管不在场，过于保守也是导致地铁工程建设事故频发的重要原因。

2.5 专业人才缺乏

结合我国的地铁运行和建设情况看，除了发展较早的北京、上海、深圳等城市外，服务管理水平相对到位，其他城市在地铁的建设上缺少专业性的建设人才。主要原因是我国地铁起步不算早，发展较晚的地方缺乏相关人才的培养，在进行项目建设时，施工人员的专业技能达不到要求，甚至一些地方找不到合适的地铁建设人才。

3 当前地铁车站土建施工安全风险分析

通常而言地铁车站建设风险可分为以以下几类：①基坑施工风险。基坑是工程的根基，如果工程的基础做不好，会影响后期的工程建设。对于地铁站基坑的计算不准确会影响基坑承载能力，势必影响工程后期的施工，也威胁到建筑工人的安全。另外，地铁站的建设对于防水和支撑力都有相应的要求，如果选择的设计方法不合适，将直接影响到后期的建设项目。甚至会影响地铁站的使用寿命。②施工技术风险。在进行地铁站的施工中，材料也是影响地铁站的主要因素。如果选用的建筑钢筋、施工模板等建筑材料出现质量问题，势必会影响整个地铁站的质量。另外，在工程实际施工过程中，如果混凝土材料没有按设计要求配比，不按施工工艺进行施工，将直接影响地铁站的施工质量。

4 完善地铁车站土建施工安全风险管理方法

4.1 加强设计管理风险的控制

想要提升地铁站的建设质量，在施工前就需要做好前期的风险把控。加强对整个项目的施工过程风险的把控。这也要求在设计前在设计进度中充分考虑施工设备之间的协调性，以便更快地推进设计。地铁站在使用大型的盾构机、道路嵌件等大型设备时需要做好施工前的准备工作，必须提前运到现场，并制定相应的特种设备搬运方案。因为地铁站的施工是一个长期的工程，为避免施工缺陷造成返工，要注意前期现场勘查，熟悉施工现场地质水文情况，清以及周边环境中地下管线和建筑的分布状况，才能在设计时规划好避免不必要的问题拖慢工期。为保证整个施工作业的正常运行，有必要借助信息技术进行信息平台的构建，借助互联网实现动态的风险监控，防止施工因对安全风险或其他因素的管理不足。安全事故造成的重大问题，责任划分不明确，影响后续项目进展。

4.2 优化施工环节的风险管控体系

对于风险点额把控，需要在施工前保证相关的施工团队有较强的安全意识，在施工前就要强化施工人员的安全培养工作。其次是要完善相应的应急预案的设定，明确施工的责任划分。对于施工中的责任进行责任划分，在后期出现问题时才能明确到人，这样有助于施工时提高施工人员的施工质量，对于施工人员也要进行相应的惩罚措施，一定程度上起到警示的作业，让施工人员能保证施工的质量。

4.3 优化施工现场的安全用电

用电中容易出现的短路等问题需要进行提前的预防，当前工地中多采用TN-S连接保护系统。有的工地还严格的管控施工的设备，以及对于用电的线路进行安全管理，地平面接地可通过建筑物的均压环或防雷降下作为地线，实现安全用电的目的。另外，施工设备在运行中如果出现雷电天气也会增加用电的危险，所以需要做好接地工作以防止短路。像塔吊、电梯等，通常安装长度在1m以上的避雷线，在框架顶部放置镀锌的直径20mm的圆钢进行雷电感应。悬臂框架的电位连接引出建筑物的压环和防雷。

4.4 优化对施工人员的管理

作为整个地铁建设的主体，施工人员是影响工程质量的主要因素。其他因素受到人员因素的影响。这也说明强化人员的管理是很有必要的。想要使得人员和设备以及其他因素形成积极的影响，需要加强对施工人员的管理。对施工的团队明确安全施工的意识，保证施工人员具备职业素养和专业能力，对于达不到要求的员工进行相关知识的培训，只有通过有效的专业知识和职业素养的培训后才能进行后期的建设工作。另外，在进行施工时要进行必要的交底工作，这样做的目的是在施工中做到有据可依，还能根据施工中存在的问题进行有效的责任溯源和优化措施。对于人员的管理除了技术方面，更重要的是还要加强对相关机械设备新技术和维修知识的培训以及安全规程的相关知识。对于各项考核达不到要求的人员，是不能让其进入施工环节的，不仅是对工程质量的保证还是保证施工人员的人身安全。

4.5 科学布置地铁施工的支撑体系

为了获得更好的围护结构施工质量，地铁站工程施工人员应做好土壤地质信息的调查登记工作。在后期的投入运行中地铁车站需要较高的的承重能力，需要在施工环节注重结构施工的质量保证拥有足够的支撑能力。在地铁车站建设中，应建立健全深坑质量控制措施，加强质量的管控。深坑质量控制措施在支护设计技术控制过程中的应用提高了地铁站的建造质量，在深坑质量控制措施的应用中优化施工工艺可以延长地铁站工程的寿命，提高地铁站的建设质量。

4.6 重视施工的技术要求和混凝土浇筑措施

在基岩结构施工和底板浇筑时，结构施工和楼板浇筑应结合深基坑施工设计类型，应当充分考察地铁工程当地地质水文条件，根据地铁支护结构要求制定基坑开挖方案。在底板的结构施工和浇筑过程中，人员必须了解施工技术要求和混凝土浇筑措施，根据具体施工要求选择深坑基坑的施工方法[3]。监测结构设计的实际情况和需求，充分利用结构设计和楼板浇筑特点，提高结构设计质量和水平。在施工安全防控过程中，严格控制施工设计的标准要求和环境效益进行施工。为加强地铁站建设的安全风险防控，应合理选择支撑体系，建设单位在地铁站土建施工过程中，应在技术层面进行深入研究。在保证工程整体稳定性和安全性的基础上，提高地铁站建筑围护结构的施工质量。在结构设计和施工过程中，施工队伍要严格执行混凝土浇筑措施。路堤施工工作和混凝土浇筑措施是技术结构施工中的重要环节，关系到混凝土浇筑功能以及结构施工和楼板浇筑的施工质量。施工人员应注意施工中的混凝土浇筑措施，以达到更科学合理的承重效果。

4.7 加强施工过程质量的管控

针对管理因素导致的施工安全风险问题，加强施工过程的管理，保证管理人员、施工起重机械和施工各个环节能保证工程的质量。关于施工管理人员房名，首先要规范施工队伍的专业性和工作意识。不断提高施工人员的基本施工技能，使他们能够识别基本的隐形施工风险。对于施工设备方面，应及时对设备进行质量检查，使施工设备各项功能正常运行，工作质量达标，避免因施工设备不完善造成的安全隐患。针对地铁车站设计信息存在的安全风险，提出的管理策略是加强施工信息的可视化。主要措施是在结构的各个角落安装监控器，加强施工过程中保护土参数信息的处理。根据地铁站的需求在施工各个角落安装监控，可以方便夜间施工线路的管理，减少工作人员的工作量，提高管理工作效率。如果夜间施工现场发生事故，监控器会发出警报，减少施工损失。施工完成后，每个角落的监视器也可以保留用于其他用途。地铁车站土建施工信息安全可视化措施主要解决对施工信息进行全方位剖析，提取一定的相关信息，识别施工中可能存在的安全风险并及时管理，确保施工正常进行。设计信息可视化利用大数据数据分析软件输入设计相关参数，软件对数据进行分析得到可视化结果。

5 结束语

综上所述，在地铁的土建施工中，必须注意地铁站工程的结构施工和楼板浇筑。为符合地铁站的土建标准和要求，施工人员应注意浇筑工艺的结构结构和底板以及具体浇筑措施，工作人员要更加严格细心，全心投入设计和施工过程。针对地铁站的结构需要进行科学的支撑体系的设计，保证地铁站的结构和楼板施工符合运营的要求，在施工中完善结构施工和楼板，保证地铁站的功能符合使用的需求。地铁车站在进行施工的环节要加强安全管理，建立健全严格的质量控制措施，有效解决施工的质量问题，保证工程能保质保量的交付。