城市地鐵淺埋暗挖法施工安全巡視工作要點

于少輝

0 引言

城市地鐵設(shè)計與施工的基本特點是“地質(zhì)條件復(fù)雜,基礎(chǔ)信息匱乏,周邊環(huán)境復(fù)雜[1]”,其施工存在著很大的不確定性和高風(fēng)險性。施工安全綜合評價是一個多層次、多指標(biāo)、難以量化的復(fù)雜分析評價問題,所依據(jù)的主要是施工過程中的安全監(jiān)測資料。施工安全監(jiān)測不僅包括對固定測點一定頻次的儀器觀測,也包括對水文地質(zhì)變化、工程結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)、周邊環(huán)境的定期或不定期的巡查檢查。由于地下工程項目不確定因素多、個體差異性大的特點,安全判據(jù)不易量化。參考安全巡視報告,對施工現(xiàn)場進行安全性評價,受到業(yè)內(nèi)人士愈來愈多的重視。

1 目的及意義

安全巡視的目的就是通過對工程自身和周邊環(huán)境的安全狀況的觀察、記錄、分析,結(jié)合施工監(jiān)測數(shù)據(jù),綜合判斷工程自身和周邊環(huán)境的安全性,確保工程和周邊環(huán)境的安全。

安全巡視具有全面性、及時性和直觀性等特點,是固定測點監(jiān)測所不能替代的。實踐證明,安全巡視工作的有效開展,可避免眾多施工安全問題,為消除隱患或采取補救措施提供了可靠依據(jù),并創(chuàng)造了極為寶貴的時機。

2 安全巡視內(nèi)容

現(xiàn)場安全巡視內(nèi)容主要包括工程自身安全巡視和周邊環(huán)境安全巡視兩部分內(nèi)容。

2.1 工程自身安全巡視

1)開挖面土層性質(zhì)及穩(wěn)定性評價。

掌子面地質(zhì)調(diào)查:a.圍巖類型及分布特征。根據(jù)掌子面揭露地質(zhì)分布,進行地質(zhì)環(huán)境的工程評價,驗證勘察資料的準(zhǔn)確性,修正勘察報告中提供的技術(shù)參數(shù)。b.掌子面土體滲漏水情況。重點關(guān)注滲漏水量、氣味、顏色、是否伴有砂土顆粒、發(fā)生位置、發(fā)展趨勢等。結(jié)合周邊環(huán)境調(diào)查,判斷滲水性質(zhì)及水源,評價地下水對巖土的軟化、崩解、濕陷、潛蝕等有害作用,評價施工降水效果(如施工采取降水、排水措施時)。

掌子面坍塌:在松散地層中進行隧道施工,很難避免掌子面坍塌現(xiàn)象,巡視過程中要注意觀察發(fā)生坍塌的位置、坍塌體大小,預(yù)估坍塌發(fā)展趨勢。

2)超前支護。

超前支護是確?！皽\埋暗挖法”施工安全和有效控制地層變形的有效措施之一?，F(xiàn)場巡視過程中注意觀察超前導(dǎo)管的尺寸(長度、直徑)、加工(端頭、側(cè)孔)、安裝(深度、間距、步距)、注漿加固效果等?？山Y(jié)合隱蔽工程施工的質(zhì)量管理進行巡視。

3)土方開挖。

土方開挖是“淺埋暗挖法”施工風(fēng)險控制的重點。現(xiàn)場巡視中要重點關(guān)注以下幾個方面:

a.開挖進尺。根據(jù)地質(zhì)勘察資料及設(shè)計文件,施工方案中都會對單次開挖進尺有明確的初步要求,施工過程中不宜隨意調(diào)整。開挖進尺一般不宜超過“初支施工進尺+20 cm”。b.核心土留設(shè)。松散地層中“淺埋暗挖法”施工,合理留設(shè)核心土可改善開挖面土層的受力狀態(tài),減小開挖面的水平位移,有利于保持掌子面穩(wěn)定和控制地層位移。核心土留設(shè)尺寸可參考設(shè)計文件或施工方案。c.施工臺階長度。臺階長度的設(shè)置除了滿足施工空間的條件外,對圍巖的穩(wěn)定及支護結(jié)構(gòu)、地層的變形都有較大影響。施工過程中要注意結(jié)合圍巖性狀、監(jiān)測信息、施工技術(shù)等因素合理設(shè)置臺階長度,并在施工過程中嚴(yán)格控制。d.分部開挖各部工作面距離。分部開挖法主要適用地層較差的大斷面地下工程,包括:單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法、中隔墻法(CD,CRD工法)、雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法等[3]。為穩(wěn)定工作面、減小初期支護結(jié)構(gòu)變形、控制地層變形,各部分開挖時,縱向間隔要根據(jù)具體情況保持一定距離,現(xiàn)場巡視應(yīng)注意觀察、記錄。e.超挖和局部塌方回填。在松散地層中開挖隧道,超挖和局部塌方情況比較常見。巡視過程中注意觀察回填的密實度、回填料成分、回填時機是否符合技術(shù)要求。

4)初期支護。

a.格柵制作及安裝。格柵制作主要重點關(guān)注:焊接質(zhì)量、U形筋設(shè)置、節(jié)點板設(shè)置等;格柵架設(shè)重點關(guān)注:格柵架設(shè)間距、縮腳錨桿設(shè)置、格柵拱腳懸空、節(jié)點板連接、縱向連接筋的設(shè)置、鋼筋網(wǎng)片的安裝、臨時支撐拆除的部位和順序等情況。現(xiàn)場巡視可結(jié)合格柵施工質(zhì)量檢查進行。b.噴射混凝土。噴射混凝土施工要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工方案進行,現(xiàn)場常見的施工缺陷主要有:基面積水、漏噴、離鼓、表面離散、表面孔隙、噴混凝土流淌、回彈料堆填等問題。巡視過程中,注意觀察噴射混凝土工人的操作是否規(guī)范合理。c.初期支護結(jié)構(gòu)的表觀特征。巡視過程中注意觀察:初支結(jié)構(gòu)是否存在裂縫、裂縫的位置、開合度、與隧道軸線的相對關(guān)系及裂縫的發(fā)生、發(fā)展情況,初支結(jié)構(gòu)的剝離、掉塊情況和初期支護結(jié)構(gòu)的扭曲變形情況。d.初支結(jié)構(gòu)回填注漿?；靥钭{“淺埋暗挖法”施工中處理初支結(jié)構(gòu)背后空洞及土層疏松區(qū)的常規(guī)措施,利于變形的控制[2]?，F(xiàn)場巡視應(yīng)注意觀察:回填注漿是否及時,漿液材料、注漿孔數(shù)量及布置、注漿控制壓力、注漿量等是否滿足設(shè)計文件和施工方案的要求。巡視過程中要注意多看、多問、多記錄,才能對其作出較為合理的評價。

5)復(fù)雜隧道結(jié)構(gòu)的施工工序管理。

施工橫通道馬頭門破除時的加固措施、破除順序、掌子面間隔距離等;特大斷面隧道施工的分部方式、臨時支撐形式、施工順序、掌子面間隔距離等。

2.2 周邊環(huán)境安全巡視

對周邊環(huán)境的巡視要特別注意在施工前做好充分、深入的調(diào)查工作,對周邊環(huán)境的現(xiàn)狀做好信息的文字、影像記錄并匯總成文件存檔[4]。主要巡視內(nèi)容如下:

1)建(構(gòu))筑物:建(構(gòu))筑物裂縫、剝落;地下室滲水等;

2)橋梁:墩臺或梁體開裂、剝落情況;

3)地下管線:管線沿線地面開裂、滲水及塌陷等情況;檢查井等附屬設(shè)施的開裂及積水變化情況等;

4)道路、地面:地面裂縫;地面沉陷、隆起;地面冒漿等;

5)河流、湖泊:水面漩渦、氣泡;堤坡開裂等;

6)既有軌道交通:a.道床結(jié)構(gòu)開裂,道渣排列、風(fēng)化、孔隙率; b.結(jié)構(gòu)滲水;c.鋼軌傷損;d.軌枕開裂等。

3 工作流程

安全巡視各步驟的主要內(nèi)容如下:

1)準(zhǔn)備階段。

明確工作對象和范圍,收集國內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)項目資料并進行現(xiàn)場調(diào)查。根據(jù)建設(shè)項目周邊環(huán)境、施工工藝流程或場所的特點識別和分析其潛在的危險、有害因素。根據(jù)被評價對象的特點選擇科學(xué)、合理、適用的定性、定量評價方法。

2)現(xiàn)場巡視及評價。

針對上述安全巡視內(nèi)容,制定巡視方案,委托具有豐富施工經(jīng)驗的技術(shù)人員進行巡視。采用圖表、影像、視頻等方式記錄現(xiàn)場情況?，F(xiàn)場巡視結(jié)束,應(yīng)及時按照選擇的評價方法,對現(xiàn)場有害因素導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性和嚴(yán)重程度進行定性、定量評價,確定事故可能發(fā)生的部位、頻次、嚴(yán)重程度的等級,為制定安全對策措施提供科學(xué)依據(jù)。

3)安全對策措施及建議。

根據(jù)定性、定量評價結(jié)果提出消除或減弱危險、有害因素的技術(shù)和管理措施和建議。簡要列出主要危險、有害因素評價結(jié)果,指出建設(shè)項目應(yīng)重點防范的重大危險、有害因素,明確應(yīng)重視的重要安全對策措施,給出建設(shè)項目從安全角度是否符合國家和地方有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論。

4 結(jié)語

1)安全巡視過程中,首先要保證巡視人員的人身安全。地下工程施工,作業(yè)空間狹小,環(huán)境復(fù)雜,巡視過程要注意防范塌落、滑跌、機械傷害等。

2)在巡視工作開展前,對周邊環(huán)境、風(fēng)險工程進行詳細(xì)踏勘,并與相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位溝通,確保巡視工作的順利進行,保證巡視信息的連續(xù)性。

3)確保與施工單位信息渠道暢通,掌握全線施工進度、施工計劃和施工節(jié)點等重要信息,據(jù)此編制詳盡可行的巡視實施方案。

4)“質(zhì)量是安全的保證,安全是質(zhì)量的延伸”。安全巡視的很多內(nèi)容與施工質(zhì)量管理內(nèi)容一致,安全巡視中的一些工作可與施工質(zhì)量檢查共同開展。但兩者側(cè)重點有所不同,安全巡視工作不可替代相關(guān)的施工質(zhì)量管理工作。

[1] 王夢恕.地下工程淺埋暗挖法技術(shù)通論[M].合肥:安徽教育出版社,2004.

[2] 陳 濤,董小龍.暗挖大型換乘車站施工關(guān)鍵技術(shù)及對策[J].隧道建設(shè),2007,27(3):71-74.

[3] 陳袁兵,周明發(fā).監(jiān)控量測在淺埋大跨雙連拱隧道中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè),2007,27(5):67-69.

[4] 劉召偉,趙運臣.城市地下工程施工監(jiān)測與信息反饋技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2006.

[5] 羅 云,樊運曉,馬曉春.風(fēng)險分析與安全評價[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.