中铁北京工程局集团（天津）工程有限公司 天津津南区 300350
摘要：城市地铁工程建设是一个复杂的系统工程，安全风险存在于系统的各个环节和过程，任何环节的施工及管理不当都可能造成安全质量事故。近10多年来，我国地铁大规模建设过程中，出现了不少安全质量事故，尤其是地下车站施工，受到地面建筑物、地下构筑物、地下管线、道路、城市交通、环境保护、施工工艺机具以及资金条件等因素的影响更大，比一般隧道和城市桥梁工程的施工技术要求更高、难度更大、风险也更高。同时具有不可预见因素多和高风险性等特点。为了掌握这些施工风险的种类及特点，本文对施工过程的各类风险及相应的对策进行了分析和探讨。
关键词：地铁地下车站 施工风险分析及对策
国内各个城市建设的地铁，由于工程地质、水文地质条件、工程的自身特征、周边环境制约、参建力量、技术装备、工程风险管理的定位和具体实施的措施均有较大差异，其达到的效果必然千差万别。
地铁地下车站通常是狭长型的结构，基坑施工大部分采用明挖法，在受道路交通、周边环境和其他特殊条件制约下，可采用盖挖法，暗挖法（包括CD法、中洞CRD法、洞桩法（PBA）、侧洞法、柱洞法、管幕法施工）等施工方法，无论是何种施工方法，其施工风险始终存在于施工的各个阶段，其单个工点的工程事故不仅造成进度和经济的损失，给后续施工造成困难和隐患，而且可能影响到整个建设的项目的建设，甚至会影响到运营网络，造成明显的放大效应。进而产生社会风险，造成广泛的社会不良影响。
地铁地下车站施工风险影响因素复杂且繁多，须解决好基坑支护体系及立柱的稳定，控制基坑开挖施工、承压水降压等关键问题，具体涉及到的风险及控制措施如下：
1、工程地质及水文地质引发的施工风险及对策
地铁地下车站施工风险，绝大部分都与工程的水文地质情况有关，工程的水文地质情况是决定工程风险程度的首要条件，不同的地层结构决定了工程风险的程度。地下水、承压水、微承压水及墙体渗漏的影响或危害，对工程造成的影响是灾难性的。施工单位须从围护结构开始，到地基加固、降水、开挖、支撑、直至结构浇筑、回填施工各个环节，结合工程水文地质情况，对各道工序之间的风险进行梳理、分析，制定相应对策措施。在浅层砂性土地层地段，一般采用加固、降水或组合的方式。对于地下连续墙围护结构，在开挖成槽时，须对泥浆含砂率、PH值、泥皮厚度等参数进行控制。在采用深层搅拌桩加固的措施时，需要考虑到盾构进出洞段地基加固与车站基坑加固之间的相互影响。对开挖面以上的砂性土地层，可采用坑外止水帷幕，坑内加固，延长地下连续墙接缝加固范围等措施。砂性土基坑第一道支撑，尽量采用混凝土支撑，且不少于两道，以形成框架体系，防止基坑变形，导致受拉掉撑。在深度较大的深基坑中，根据工程总体规划、交通组织等因素，考虑增加封堵墙，以减少应急处置范围，并尽量在结构全部完成前不先行拆除。对于暗挖法施工的基坑，施工中必须遵循“有掘必探、先探后掘、先治后采、长探短掘”的原则，并坚持超前钻探，探明前方地质及水文地质情况，防止突水事故发生。根据承压水的静止水位，确定竖井开始进行减压降水的深度，并随开挖深度逐渐加大，逐步降低承压水头，以尽量较少减压降水引起的对周边环境的影响。在承压水降水设计时，要考虑到地下连续墙对地下水的隔断及地下水的变化情况，尽量少降水，减少承压水降水对周边建筑物造成的影响。在降水过程中，必须强化降水量的统计，强化降水对围护结构渗漏的检验，结构完成，及时进行封井施工。
2、工程本身固有特征引发的施工风险及对策
对于地下车站深基坑，其施工风险随着长度、宽度、深度不同的有着显著的差别。对于边坡坍塌、滑坡风险，一般采取的措施有制定防边坡坍塌、滑坡的措施；开挖过程中须遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，确保放坡尺寸满足要求；加强检查、督促、落实整改措施；配合抽水设备及时排水；防止地表水进入基坑沉积；及时降低坡高；与有关单位建立沟通渠道，控制事态发展；信息指导施工。对于支撑失稳风险，一般采取的措施有支撑中心线满足规范要求；支撑拼装、电焊控制质量；预应力施加值满足设计要求并现场确认；支撑拼装、电焊控制质量；端头与围护结构连接牢固、密帖；端头井斜撑处设连杆、防止失稳；加强计量器具的计量监测工作；与有关单位建立沟通渠道，控制事态发展；信息化施工。对于墙体渗漏风险，一般采取的措施有加强地下墙施工质量；在敏感区域接缝处采取旋喷桩防渗；制订补漏方案，并报公司审批；信息化施工；加强检查、督促、落实整改措施。
对于以北京为代表的北方地区砂卵石地层、含水粉细砂层，必须严格遵守“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、环扣环、勤测量”的施工原则，避免塌方。
3、周边环境因素引发的施工风险及对策
施工前必须详细调查周边既有建构（筑）物及周边环境、管线情况，特别是对带水管线的渗漏水情况调查清楚，确保暗挖施工安全。在风险工程施工前，须建立严密的结构受力、沉降、变形监控量测体系，对施工过程进行全面的监控量测，随时反馈信息，指导施工。事先探明有压管线的上下游关系及阀门位置，在突发事件发生时，能快速切断补给。施工前重点核实雨污水管的接头位置、变径、跌水井、检查井位置，超前注浆应注意该重点部位的注浆效果和注浆范围。及时进行开挖土体的回填、补偿注浆，减少地层变化。施工完成，配合管线产权单位继续进行监控量测，直至管线变形稳定，对变形在控制标准范围以外的管线必要时进行修补、加固。
4、施工能力及施工工序、质量引发的施工风险及对策
施工总体筹划、施工方法、工序安排、工程质量、施工水平及能力，对工程风险也具有相当大的影响。须根据总体工期进度要求、施工方法及交通疏解方案，进行施工筹划。对于暗挖法施工的地下车站，一般采取台阶法施工，严格留置核心土，控制开挖面进尺，并控制开挖步距，导洞每步开挖完成及时进行封闭，并增强初支背后注浆。采用地下水位较低的北方地区，采用轻型井点进行针对性降水，相对于管井封闭式降水，能够即达到降水效果，又减少地下水抽排量，减弱地下水抽排对地面沉降的影响。施工期间加强监测，尤其是加强对注浆压力对既有结构的影响，并根据监测结果调整注浆压力。在基坑开挖阶段，存在着基坑纵向滑坡、支撑失稳、坑底隆起、承压水突涌、基坑围护结构渗水、基坑围护结构流沙等多个风险，须采取的措施包括严格控制基坑开挖坡度；因此在开挖前和开挖过程中均采用具有针对性的降水措施，保证该层土中降水效果；暴雨来临之前所有边坡应铺设塑料膜防止暴雨冲刷，同时在坡脚设置大功率水泵抽水，防止坡脚浸水；如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班，必要时对基坑边坡面进行喷射素砼保护；在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面；坡顶严禁堆积荷载，坡顶不允许设置便道；紧贴基坑四周设置砖砌或砼挡水墙，严禁在四周设排水沟，防止沟内积水向坑内渗透等。支撑施工要严格按要求架设、施加预应力，对安装传感器的支撑，要有特殊措施进行保护；根据立柱桩的沉降情况，及时调整支撑，防止支撑因立柱桩的沉降或上抬而造成偏心，影响支撑受力；开挖前对围护质量摸底、祥察，对可能会发生渗漏的部位作必要的技术处理；施工前针对工程水文地质情况，科学计算承压水降低标准，合理布设井点等措施。
5、气候因素引发的施工风险及对策
对于地下工程来说，气候、节气的影响是非常大的，暴雨、台风、高潮位季节，是水文地质最复杂的时期。施工前应编制应急预案，报经上级审批，对全体施工管理、作业人员进行交底，落实应急抢先组织机构及人员，并定期进行演练。在施工现场设置应急物资仓库，配备必要的抢险物资、材料、设备及必备生产、生活保障物资。暴雨、台风、高潮位季节，指派专人及时收听、掌握天气、水文等实时信息和风暴的预报，并作好信息的记录工作，提供超前控制的准确依据。基坑的开挖，应尽量避免汛期施工，防止基坑承载土体被雨水浸泡，导致基础承载土体承载力降低而影响工程质量，确因客观原因避免不了的，在基坑四周开挖排水明沟及集水坑，利用性能良好的水泵快速将基坑积水排出坑外。对突遇暴雨、洪水的基坑，应采用土袋、草包作为围护，防止大面积雨水涌入基坑。雨季施工中，做好施工场地内排水工作，防止施工场外积水倒灌，施工场地内积水自然排放来不及情况下，采取在地势较低处开挖集水坑，利用水泵将积水排向浦东大道两侧雨水口，防止施工场地内大量材料、器械被雨水浸泡，影响材料质量及器械的使用功能。地下车站结构砼浇筑前必须掌握天气气象，有大雨和中雨均不得浇筑，而若因工期关系有小雨时必须浇筑砼时，则必须准备足够的防雨设施和覆盖用的油布、塑料布等，并设法准备适量的雨篷，以便在雨淋时应用。雨季非雨天砼施工，要充分做好混凝土运输、劳动力准备，使浇筑工作能够连续进行，缩短各工序时间间隔，中间遇雨应立即盖上篷布继续施工，尽量坚持完成。同时杜绝盲目施工，杜绝随意设置横向、竖向施工缝。
结束语：地铁地下车站风险管理是一个系统工程，必须强化事前控制，强化从工程风险的源头管理，强化工程风险事先受控，并以防范和预控作为工作重点，采取综合措施治理。应强化全过程、全覆盖控制、强化对重点工程，关键节点的风险控制，同时重点加强控制工程，关键节点间工序以及有害有灾害连锁反应的风险点和风险期，形成管理组织体系和事务性工作机制，并以责任制为抓手，强化责任落实措施落实和效能监察风险工程应强化应急方案或措施的落实及重大风险项目，在高风险时段，其关键应急物资设备等必须到位，落实预警及快速反应机制，风险工程预警早处置，早损失小，需以险情时刻，第一时间的反应为原则，强化抢险装备积聚物资材料人员的配备以及关键工序的开工令制度和平时的应急演练。做到防患于未然，才能降低施工风险，创造良好的经济及社会效益。