广州地铁8-2标下穿龙源里老旧社区盾构施工重大安全风险评估探析

发表时间:2016/1/26   来源:《工程建设标准化》2015年11月供稿   作者:徐永勤
[导读] 中国中铁西南科学研究院,四川,成都 实现常态化管理,推进企业全面实施安全生产风险管理,提升安全生产预防控制能力,提高安全生产水平,确保安全生产。

徐永勤
  (中国中铁西南科学研究院,四川,成都,611731)
  【摘  要】本文以广州地铁8-2标盾构下穿龙源里老旧社区施工重大安全风险评估为例,通过对安全风险的分析评估和制定技术措施及管理措施降低风险,简要阐述安全风险评估在城市轨道交通施工中的重要作用。
  【关键词】下穿;老旧社区;盾构施工;风险评估;探析
  引言
  2012年1月1日,《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB 50652-2011)正式实施,要求所有城市轨道交通地下工程建设项目,应从规划、可行性研究、勘察设计、施工直至竣工验收并交付使用,实施全过程的建设风险管理。2013年广州地铁在新一轮的轨道交通工程建设中,由建设单位负责组织和实施了各阶段的风险管控工作,并以合同形式约定了业主、建设单位、监理单位、勘察设计单位、施工单位和供应商等建设各方的风险管理责任。
  作为有丰富经验的承包商,我们在广州地铁8-2标盾构下穿龙源里老旧社区施工时,积极与政府监管部门、建设单位、设计单位、监理单位、第三方监测单位、邻近社区等单位加强沟通与交流,对广州市龙源里老旧社区老旧房屋保护风险做了详细的评估,本文拟就老旧房屋保护施工重大安全风险评估来探析城市轨道交通地下工程施工风险管理的重要性。
  1.工程概况
  广州市轨道交通八号线北延段施工2标包括两站两区间,分别为陈家祠站前暗挖段、陈家祠站、陈家祠站~彩虹桥站区间、彩虹桥站、换乘节点、彩虹桥站~西村站区间。工程地处广州市荔湾老城区,周边建筑物密集、道路交通繁忙、人流密集。其中陈家祠站全长167.5m,为明挖顺作的地下三层岛式车站,开挖最大宽度达33.6m,最大深度25.3m。车站施工范围内从上到下主要有<1-1>杂填土层、<2-1A>淤泥、<2-2>淤泥质粉细砂层、<5N-1>粉质粘土层、<6>全风化泥质粉砂岩层、<7-3>强风化泥质粉砂岩层、<8-1>中风化泥质砾砂岩层、<8-3>中风化泥质粉砂岩层、<9-3>微风化泥质粉砂岩层;区间盾构隧道主要穿越白垩系中风化泥质粉砂岩地层。盾构区间段投入两台土压平衡式盾构机由陈家祠站北端头始发,穿越龙源里社区老旧房屋群,到达彩虹桥站。工程范围内所有勘察钻孔均遇见地下水,钻孔初见水位覆土厚2.0m~3.0m,混合稳定水位覆土厚2.9~4.1m,地下水主要为第四系松散层孔隙水和层状基岩裂隙水。
  2.老旧房屋保护风险(Ⅱ级风险,周边环境风险)
  2.1 风险描述与分析
  龙源里社区位于陈家祠站北侧,房屋密集,人流量大。房屋大部分为五、六十年代的老旧建筑,基础形式为天然基础,砖木结构。受车站施工影响的房屋共28栋,与车站最近距离仅3m。经鉴定,其中有危房2栋、严重损坏房10栋、一般损坏房13栋,且大部分房屋存在违规私自加层情况,见《图1 陈家祠车站北端头老旧房屋现状图》。

  图3 陈家祠站与北侧密集老旧房屋剖面关系图
  该区域地质从上到下依次为:〈1〉人工填土层、〈2-1A〉淤泥层、〈2-2〉淤泥质粉细砂、〈2-3〉淤泥质中粗砂、〈5N-2〉粉质粘土、〈6〉全风化泥质粉砂岩、〈7-3〉强风化泥质粉砂岩、K201强风化含砂砾岩、K201中风化含砂砾岩、〈9-3〉微风化泥质粉砂岩、K201微风化含砂砾岩。地下水位距地表2~3m。老旧房屋基础置于杂填土层,对震动和地层沉降十分敏感。
  车站施工对老旧房屋的影响:
  一是施工过程中产生的震动对老旧房屋的影响,包括重型施工设备近距离行走产生的震动、连续墙成槽作业时冲击下伏岩层产生的震动、基坑石方开挖产生的震动、拆除钢筋混凝土支撑产生的震动等。
  二是施工过程中产生的地层不均匀沉降对老旧房屋的影响,包括围护结构施工可能发生的槽壁坍塌,基坑开挖可能引起的周边变形,连续墙渗漏水可能产生土体损失,基坑开挖可能导致周边地下水位下降而产生的地层固结均会导致地层沉降。
  上述震动和沉降均可能导致老旧房屋破坏和损毁,造成人员伤亡和财产损失,甚至引发严重的群体性社会事件,必须采取措施降低风险。
  2.2 风险预防预控措施
  根据我公司经验和陈家祠站周边老旧建筑情况,通过采取以下措施可以对风险进行有效管控。
  2.2.1管理措施
  (1)委托有资质的机构对可能受影响的老旧房屋进行全面调查和评估,并形成书面调查和评估报告。
  (2)编制陈家祠站专项施工方案,严格履行审查批准程序。
  (3)编制专项应急预案、备齐应急物资、提前进行演练,确保危机处置及时有序。
  (4)施工前张贴告示,警示周边居民和商户,发现异常及时报告。
  (5)采用城市轨道交通项目数字化管理平台软件,使各项管理制度、风险管控措施和专项方案能够得到切实的贯彻和落实。
  (6)做好各项方案、预案的交底工作,并在作业前向作业层人员进行施工风险交底和培训。
  (7)鉴于次项目具有施工风险点多、等级高,工程规模大、结构形式多,技术难度高、工程地质复杂的特点,公司将此项目列为公司直接管理重点工程项目,要求项目部按公司重点工程管理要求,每周按时向公司报告项目相关情况。
  2.2.2技术措施
  (1)拆除危房,尽可能拆除严重损坏房。
  (2)对未拆除的严重损坏房进行加固,并对其住户进行临迁。
  (3)对受影响的老旧房屋基础设置预埋注浆管,根据监测信息适时注浆加固。
  (4)主体和附属工程的围护结构均采用双轮铣工艺成槽,最大限度减小连续墙施工震动对老旧房屋的影响,加快成槽速度,减少槽壁暴露时间,严控泥浆质量,确保地连墙槽壁稳定,降低槽壁坍塌的风险,见《图4 双轮铣工艺成槽现场施工》。

  图4 双轮铣工艺成槽现场施工
  (5)在车站和老旧房屋之间设置隔离桩,最大限度减小车站施工对房屋的影响。
  (6)在穿越透水地层的地连墙接缝外侧增加旋喷桩止水措施。
  (7)基坑开挖采用非爆破施工,严格控制同时作业的开挖机械数量,最大限度减小施工震动对老旧房屋的影响。
  (8)采用绳锯拆除混凝土支撑,尽量减小拆除支撑产生的震动。
  (9)制定方案,限制重型设备行走和作业范围。
  (10)基坑开挖前对围护结构进行综合评估,对可能存在的缺陷先行处理。
  (11)基坑开挖严格遵循时空效应,尽快施作支撑体系,及时施作底板封闭基坑。
  (12)建立围护结构渗漏水发现和处理的有效机制,及时发现渗漏并封堵。
  (13)优化施工组织,做好各工序间的衔接,减少基坑内工序转换时无支撑状态的持续时间。
  (14)制定老旧房屋专项监测方案,实施全程监测, 实时掌握老旧房屋安全信息。
  2.3 风险评估
  龙源里社区老旧房屋保护风险若不采取有效的措施进行管控,可能造成巨大经济损失和人员伤亡,甚至引发严重的社会群体性事件。根据《广州市地下铁道总公司安全风险管理办法》中的“安全风险评估基准表”判定标准,老旧房屋保护风险的严重程度值S取80,可能性值L取6。风险程度值R=L×S=6×80=480,等级为Ⅰ级。
  采用上述管理措施和技术措施后,影响范围减小,S值降为60;风险发生的可能性会大幅降低,L值降为3。风险程度值R=L×S=3×60=180,采取上述措施后北侧密集老旧房屋保护风险评估为Ⅱ级。
  3.评估结果及应用
  2014年12月12日,广州市地下铁道总公司根据《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011)、《广州市地下铁道总公司安全风险管理办法》(穗铁企〔2013〕157号)等相关要求,对包含龙源里社区老旧房屋保护风险在内的《广州市轨道交通工程八号线北延段施工2标重大安全风险分析与评审报告》(其中I级风险0个、II级风险9个、III风险16个,共计15个)进行了专家评估,与会专家高度评价该报告风险源辨识全面、风险分析详实、风险评估合规、预防和预控措施得当、管控分级及责任人明确,符合《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011)的要求和规定,顺利通过评审,为城市轨道交通工程施工重大安全风险预防控制工作改善和提高起到重要作用,为项目部有效地开展安全管理和各项技术措施及管理措施的落实打下了坚实基础,目前公司在建广州地铁项目施工重大安全风险全部处于受控状态。并且此项目风险评估报告被建设单位作为样板在广州市范围内全面推广,为企业树立了良好形象。
  4.结束语
  “安全风险管控”将是全国新一轮城市轨道交通工程建设重点工作,我们必须深刻认识到安全风险分析与评估的重要意义,将推广安全风险管控工作作为安全质量管理的重要举措;要积极转变安全风险管理理念,要适应生产要素有序、资源高效配置、市场深度融合的市场竞争新模式,确保安全风险管控措施落地生根,产生实效。要通过重大安全风险分析与评估,改变原来事后应对的被动处理模式,以风险管控为载体,扎实建立“预防为主、综合治理”的安全管理体系。要将安全风险管控作为项目管理和企业生产经营的日常工作内容,实现常态化管理,推进企业全面实施安全生产风险管理,提升安全生产预防控制能力,提高安全生产水平,确保安全生产。
  参考文献:
  [1]《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011).北京:中国建筑工业出版社;
  [2]《工程地质分析原理》.北京:地质出版社;
  [3]《城市轨道交通工程质量安全检查指南(试行)》(建质〔2012〕68号).北京:中国建筑工业出版社;
  [4]《广州市地下铁道总公司安全风险管理办法》(穗铁企〔2013〕157号)

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