地鐵車站土建工程施工風(fēng)險分析與對策[全面]

1、地鐵車站土建工程施工風(fēng)險分析與對策針對地鐵地下車站的特點,提出了 風(fēng)險分析在車站施工中的重要性,從常見的幾種地鐵車站的施工方法入手,論述了 地鐵車站施工中蘊含的風(fēng)險源即為基坑工程風(fēng)險源和結(jié)構(gòu)工程風(fēng)險源,并分別給出了 這二者的具體風(fēng)險源和一些具體的施工風(fēng)險防范對策. 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市交通量急劇增長.城市交通堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,因此,發(fā)展城市軌道交通已成為必然的選擇,否則難以解決大城市的交通和維持城市的持續(xù)發(fā)展.地鐵多處于繁華熱鬧的市區(qū),地層條件和地下構(gòu)筑物的不確定性及周圍建筑物的復(fù)雜性加大了 施工技術(shù)的難度,同時增加了 地鐵建設(shè)的安全風(fēng)險.而地鐵車站作為全線最重要最復(fù)雜的

2、部分,它涉及面廣,投資比重大,且對地鐵乘客有直接的影響,因此地鐵車站能否安全施工對整個地鐵工程是至關(guān)重要的.而且近年來發(fā)生的一系列地下工程事故的教訓(xùn)也是慘重的. 因此,加強地鐵土建工程的施工風(fēng)險分析是相當(dāng)必要的,而地鐵車站作為地鐵中最重要的,也是最復(fù)雜的一環(huán),就更加應(yīng)該引起注意.現(xiàn)從地鐵車站的施工方法入手,找出隱藏于施工過程中的風(fēng)險源,并給出了 相應(yīng)的對策.1 地鐵車站的施工方法2-4 通常地鐵地下車站的施工方法有:明挖法,蓋挖法,淺埋暗挖法.而明挖法由于施工技術(shù)簡單,快速,經(jīng)濟,故通常是各國地下鐵道施工的首選技術(shù).1.1 明挖法 明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法,在地面交通和環(huán)境允許的地方

3、通常采用明挖法施工.明挖法具有施工作業(yè)面多,速度快,工期短,易于保證工程質(zhì)量和工程造價低等優(yōu)點.但因?qū)Τ鞘猩罡蓴_大,應(yīng)用受到各種因素的限制,尤其是當(dāng)?shù)孛娼煌ê铜h(huán)境不允許時,只能采用蓋挖法和新奧法.1.2 蓋挖法 蓋挖法是在比較繁忙交通路段利用結(jié)構(gòu)頂板或臨時結(jié)構(gòu)設(shè)施維持路面交通,在其下進(jìn)行施工的方法.按結(jié)構(gòu)施工順序分蓋挖逆作法和蓋挖順作法兩種.1.3 暗挖法 暗挖法主要包括新奧法、淺埋暗挖法、暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工方法.1.4 盾構(gòu)綜合法 目前,國外已經(jīng)采用了 配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的施工方法,這種施工方法可一次采用盾構(gòu)法將區(qū)間隧道和過站隧道貫通,再在盾構(gòu)隧道的基礎(chǔ)上擴挖而形成地鐵車站;或直接

4、利用大直徑盾構(gòu)機或連體機修建地鐵車站.2 施工的風(fēng)險分析2.1 地鐵地下車站基坑工程的風(fēng)險源 所謂地鐵車站基坑工程的風(fēng)險源即是導(dǎo)致基坑工程事故的種種因素.基坑工程風(fēng)險是由多方面原因?qū)е碌?通過對“基坑工程事故實例”中160余起基坑工程事故的分析,可以將造成事故的主要原因歸納為5個方面:即建設(shè)單位管理的問題、基坑工程勘察問題、設(shè)計問題、施工問題和監(jiān)理問題等. 對于基坑工程而言,工程的設(shè)計問題和施工問題是導(dǎo)致工程施工事故的主要源頭,而它們在實際的工程中表現(xiàn)在以下幾方面.2.1.1 基坑設(shè)計問題 1)無證設(shè)計,越級設(shè)計,私人設(shè)計,盲目設(shè)計等是造成基坑事故的重要原因. 2)不遵守相關(guān)規(guī)范是造成基坑工程

5、事故的常見原因. 3)支護(hù)方案的選擇缺乏技術(shù)論證,支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理. 4)設(shè)計荷載取值不當(dāng). 5)土體強度指標(biāo)選擇失真. 6)治理水的措施不力. 7)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤. 8)錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤. 9)設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗,設(shè)計計算疏忽大意,設(shè)計安全系數(shù)過小.2.1.2 基坑施工問題 1)無施工資質(zhì)或越級承包基坑工程. 2)施工質(zhì)量差,沒有嚴(yán)格遵守施工規(guī)范. 3)施工管理混亂,安全意識淡漠. 4)降水、排水、防水的措施不力. 5)相互協(xié)調(diào)關(guān)系處理不當(dāng). 6)不重視信息施工. 7)技術(shù)水平低,不能正確處理復(fù)雜的問題. 8)隨意修改設(shè)計. 9)運行期間管理不當(dāng). 10)施工單位缺乏經(jīng)驗.2.2 地鐵車站

6、結(jié)構(gòu)工程的風(fēng)險源 地下車站結(jié)構(gòu)工程包括鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、構(gòu)件安裝工程等.在結(jié)構(gòu)工程中,由于各種各樣的原因,使得結(jié)構(gòu)的整體或一部分不能滿足規(guī)范的功能要求或引起設(shè)備損壞、人員傷亡等,即造成工程質(zhì)量事故或質(zhì)量問題.發(fā)生工程質(zhì)量事故和質(zhì)量問題的可能性就是風(fēng)險,通常結(jié)構(gòu)工程的風(fēng)險源有以下幾類: 1)自然因素:不利的或惡劣的氣候條件,如大雨或大風(fēng),干熱或冰凍等;地震、火災(zāi)、洪水等災(zāi)害. 2)原材料因素:用于工程的原材料不符合規(guī)范的要求或者一些材料已經(jīng)過期等. 3)測量、放樣方面的因素:測量精度不夠,測量放樣方法有問題,失誤等. 4)模板工程中的因素:模板尺寸有誤,強度和剛度不足等. 5)鋼筋

7、工程方面的因素:鋼筋的加工和布置不當(dāng). 6)混凝土工程方面的因素:混凝土的配比、澆筑方法及養(yǎng)護(hù)時間控制都可能對混凝土的強度造成影響. 7)構(gòu)件安裝工程方面的因素:構(gòu)件制作錯誤、安裝時構(gòu)件的位置偏差、構(gòu)件安裝的連接不足等. 8)某些錯誤的施工方法:堆重超載、施工順序不當(dāng)、過早加荷等.3 地鐵車站土建過程中的風(fēng)險事故3.1 地鐵車站基坑工程風(fēng)險事故 由風(fēng)險源產(chǎn)生的基坑工程的主要風(fēng)險事故包括:開挖時,邊坡出現(xiàn)塌方、滑坡,底部出現(xiàn)沉陷、流砂、凍脹、以及造成軸線移位、基礎(chǔ)傾斜、上部結(jié)構(gòu)變形,對周圍附近建筑物或設(shè)施以及地下管線產(chǎn)生影響,造成第三者的損害.3.2 結(jié)構(gòu)工程風(fēng)險事故 1)混凝土的縱向變形:結(jié)構(gòu)

8、混凝土的干縮、溫差及縱向不均勻沉降是導(dǎo)致混凝土縱向變形的主要原因. 2)混凝土開裂:由混凝土干縮、溫差引起的結(jié)構(gòu)縱向拉應(yīng)力以及不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)彎曲拉應(yīng)力都可能導(dǎo)致混凝土的開裂,這就可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)工程的失穩(wěn).4 地下車站工程施工風(fēng)險的防范與對策4.1 基坑工程風(fēng)險的防范與對策4.1.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的正確選擇 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇必須結(jié)合具體的情況和規(guī)范要求,同時也要充分考慮環(huán)境條件、建筑物的結(jié)構(gòu)對基坑施工的特殊要求、各種支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用范圍、技術(shù)特點以及造價.另外也要注意到基坑開挖時排水和降水的方法、設(shè)計的容許變形量.4.1.2 基坑工程的優(yōu)化設(shè)計 基坑工程是一個比較復(fù)雜的工程問題,它要解決多個

9、技術(shù)難題,如土體的強度和穩(wěn)定的問題、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形問題以及周圍護(hù)體的變形問題,同時又要考慮達(dá)到較好的經(jīng)濟效益.這就需要綜合考慮多種方案,從中選擇一個或幾個相對優(yōu)越的方案,然后再對優(yōu)選的方案進(jìn)行細(xì)部優(yōu)化,即施工圖優(yōu)化,優(yōu)化的依據(jù)有如下四個方面: 1)技術(shù)的可靠性、先進(jìn)性以及施工的可行性分析. 2)經(jīng)濟效益的評價. 3)對環(huán)境影響的評價. 4)工期的比較.4.1.3 信息化施工 基坑工程事故的調(diào)查表明,任何一起基坑工程事故無一例外地與監(jiān)測不力或險情預(yù)報不準(zhǔn)確相關(guān).基坑工程的環(huán)境監(jiān)測既是檢驗設(shè)計正確性和發(fā)展理論的重要手段,又是及時指導(dǎo)正確施工避免事故發(fā)生的必要措施.故而,在基坑施工中,應(yīng)時刻關(guān)注周邊環(huán)

10、境的變化,同時對一些異常情況采取必要的工程措施,將問題扼殺于萌芽之中,確保工程安全.4.2 車站縱向變形防范與對策 車站縱向內(nèi)力及相應(yīng)的橫向裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土的干縮、溫差及縱向不均勻沉降.而這些因素所引起的結(jié)構(gòu)彎曲拉應(yīng)力,都需要設(shè)置橫向縫給予釋放,從而防止縫之間的混凝土干裂,而通常是要防止車站頂板混凝土的開裂滲漏,同時也不允許車站底板的撓曲和剪切變形超過一定限度而影響正常運行.可采用“誘導(dǎo)縫”構(gòu)造以替代一般的施工縫. 1)微膨脹混凝土后澆帶和低水化熱級配的混凝土; 2)頂板混凝土澆搗盡量避開夏天,加強養(yǎng)護(hù); 3)地下連續(xù)墻底注漿加固,減少不均勻沉降; 4)單層側(cè)墻車站,地下連續(xù)墻幅間設(shè)剛性防水接頭,板墻連接設(shè)錐螺紋鋼筋連接器,板邊設(shè)加強邊梁; 5)適當(dāng)增加車站上角點附近頂板即內(nèi)襯墻的縱向筋配筋率,以及頂、中板開孔段孔邊板的縱向筋配筋率,配筋要細(xì)而密.5 結(jié)語 1)地鐵車站施工作為地鐵施工過程中最復(fù)雜、技術(shù)要求最高的一環(huán),對其的風(fēng)險分析是相當(dāng)必要的. 2)地鐵地下車站土建施工主要是由基坑工