地铁车站风道施工风险分析及控制对策Word下载.doc
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二号风道建筑面积420m2,长52m,最大净宽为12.3m,最大埋深约13.5m,底板厚800mm,顶板厚800mm,侧墙厚800mm。
风道结构施工采用明暗挖相结合,明挖最大深度13.5m,跨度13.1m。
暗挖长度约为30m,标准段跨度为12.5m,人防段跨度为13.9m,覆土厚度约4.35m。
明挖部分基坑采用“钻孔灌注桩+钢管内支撑”的支护形式,暗挖部分初支采用“钢格栅+钢筋网”锚喷支护,主体结构均采用防水钢筋混凝土模筑衬砌。
1.2工程周边建筑及管线情况
本工程距离嘉园一里21号居民楼较近,暗挖段初支外侧距建筑外墙最短距离只有7.5m,施工时对居民生活影响大。
暗挖段在过路段存在的市政管线距离暗挖结构初支极近,其位置关系见图1-1所示。
经过前期管线改移,现况存在DN600上水、DN400中水、1900×
2300马蹄形断面的雨水、24孔歌华有线、72孔电信和公联硅管,该6条市政管线全部位于过路暗挖段,暗挖初支结构与距离结构面最近的雨水管线的净距约0.9m,详见图1-2二号风道周边市政管线横断面图。
图1-1二号风道与嘉园一里21号楼位置关系平面图
雨水
图1-2二号风道周边市政管线横断面图
1.3工程特点与难点
(1)地面、地下环境复杂
本工程距离嘉园一里21号居民楼较近,暗挖段初支外侧距建筑外墙最短距离仅7.5m。
6条市政管线全部位于过路暗挖段,暗挖段在过路段存在的市政管线距离暗挖结构初支极近,给超前小导管注浆和暗挖施工提出更高要求。
(2)结构复杂、工法多变、施工难度及风险大
二号风道明挖段和暗挖段结构形式均为单层单跨平顶直墙框架结构,其中明挖段中心线长22.5m,暗挖段中心线长30.6m。
暗挖段横穿马家堡西路西侧辅路,分六导洞采用中洞法施工,随土方开挖随支护破除电信小室下部结构。
暗挖结构表面覆土4.35m,施工难度及风险大。
(3)文明施工要求高
二号风道距离南侧未来明珠21号居民楼较近,最短距离只有7.5m(暗挖段初支外侧距建筑外墙),施工时对居民生活影响大,协调比较困难,扰民与民扰不可避免。
2角门北路站二号风道施工环境风险因素辨识
2.1地铁工程风险因素类别及辨识方法
地铁工程是风险明显偏高的系统工程。
自我国地铁开始建设以来,工程事故时有发生。
因此,建立一套完善的风险管理系统显得尤为重要。
地铁工程风险因素的辨识在其风险分析和管理中扮演着非常重要的角色,是进行地铁工程风险管理的前提和基础。
只有识别了地铁工程所有相关的风险源,才可以避免在地铁工程的各个阶段做出偏见的风险决策。
风险因素的辨识就是对客观存在于项目中的各种风险根源或不确定因素按其产生的原因、表现特点和预期后果进行定义、分类和识别,最后形成详细的风险因素统计表。
地铁工程风险辨识的第一步是进行风险因素的分类。
比较有代表性的分类方法有1988年Al-Bahar[53]建议工程风险因素分类,按照以下6个种类进行:
不可抗力风险、自然风险、财政和经济风险、政治和环境风险、设计风险、施工风险。
周直在对大量有关风险及风险因素分类的文献总结的基础上,提出了适用于大型工程项目实施阶段风险分析与管理需要的风险因素分类方法,其项目风险因素总分类如图2-1所示。
图2-1项目风险因素总分类[54]
ChoiHyun-Ho(2004)[55]在对地下工程进行风险分析和评价时建议将风险分为不可抗力风险、财政和政治风险、与设计有关的风险和与施工有关的风险4类。
比较上述3种有代表性的工程项目风险因素分类方法,可以看出它们存在很大的相似性,基本上是一致的。
因此,地铁工程项目可根据其风险分析和评价的目的借鉴上述的分类方法或者研究新的适用的分类方法。
在地铁工程风险因素分类的基础上进行风险因素的识,可以辨别出所有危害工程的风险事件,包括发生概率很小但可能会造成高危险的事件。
识别过程一般依赖于以下3个方面[56]:
(1)收集一定范围内类似工程的经验资料;
(2)调查与工程有关的普遍性的风险;
(3)组织有经验或有资历的工程人员或者一定范围内的其他专业人员进行讨论。
当然,最好的识别方法是通过由具有丰富经验的各类专家组成的脑震荡会议,目前不同的工程领域中已经发展了许多不同的识别技术,比较常用的风险识别技术主要有头脑风暴法、德尔菲方法、幕景分析法等。
这些方法在地铁工程的风险识别中也是适用的。
2.2角门北路站二号风道施工环境风险因素的辨识
在风险识别阶段,由于主观性较大,为了力求识别的准确性、完整性和系统性,必须确保数据来源的准确和分析的科学性。
在本工程的风险管理中,决定采用分解分析、核查表和专家问卷三种相结合的方法。
首先,将收集的数据中所涉及的工程项目按照WBS分解成单位、分部和分项工程;
然后将归纳的各种风险事件按照以上介绍的项目风险分类的标准加以分类;
如此,将工程结构分解和分类的风险事件作为核查表的横竖列形成项目风险识别表。
最后,将核查表请专家尤其亲身参加过类似工程的专家加以评价,去伪存真。
最后得到以下几点:
1.风险一—水文气象条件等自然风险
主要表现在异常天气的出现,如台风、暴风雨、雪、洪水、泥石流、坍方等不可抗力的自然现象和其它影响施工的自然条件,都会造成工期的拖延和财产的损失。
北京地区四季分明,温差变化较大,灾害性天气较为频发,对明挖法施工、混凝土浇筑等作业可能产生较大的影响,甚至导致工期延长和人员财产等的重大损失。
2.风险二—复杂的地质地基条件
工程发包人一般应提供相应的地质资料和地基技术要求,但这些资料有时与实际出入很大,处理异常地质情况或遇到其他障碍物都会增加工作量和延长工期。
特别是周边可能存在的暗沟、河流等不利因素,都可能给工程带来意想不到的影响。
本工程所在地层的工程地质和水文条件表现出很大的随机变异性。
本工程所处地层中人工填土层厚,地层中含多次砾石层和卵石层,对地层开挖和支护均将产生不利的影响。
同时,地层中还存在大量富水物体的活动与作用,如含水管线、排水暗沟等。
并且,由于本工程地处闹市区,导致地质勘探精度不高和降水工程受限,施工人员无法得到精确的资料。
3.风险三—设计方面的风险
来自设计方面的风险可能存在以下几个方面:
(1)无证设计、越级设计、私人设计、盲目设计等问题。
如果设计不是出自具有相应资质的专业设计单位,其设计方案可能质量低劣,或险象环生甚至造成事故;
或者设计过分保守,容易造成极大的浪费。
(2)不遵守相关规范
由于地铁工程涉及的专业面比较广,相关部分若不以相关规范为准绳,造成各部分的可靠度相差过大。
有的方面十分保守,而有的环节却十分薄弱。
这样一来,实际上是浪费了材料,但事实上又非常危险,甚至造成事故。
(3)支护方案的选择缺乏技术论证,支护结构设计不合理
地铁支护方案的选择,取决于开挖深度、地基土的物理力学性质、水文条件、周围环境(如相邻建筑物、构筑物的重要性,相邻道路、地下管道的限制程度等)、设计控制变形要求、施工设备能力、工期、造价以及支护结构受力特征等诸多因素。
对如此大型复杂条件下的地铁支护设计方案,若仅凭个别人有限的经验和片面的知识随意确定,没有邀请有关专家进行技术论证,极易带来严重的风险。
(4)土体强度指标选择失真及设计荷载取值不当;
变化条件下土体强度指标的选择和设计荷载的取值是地铁工程安全乃至成败的又一关键因素。
如果指标选择失真或荷载取值不当则可能使得计算结果与实际情况出入较大,容易造成工程事故。
(5)治理水的措施不力
地铁工程中经常会遇到地下水,为确保工程施工的正常进行,必了对地下水进行有效的治理。
因此必须了解场地的地层岩性结构,查明含水层的厚度、渗透性和水量,研究地下水的性质、补给和排泄条件,分析地下水的动态特性及其与区域地下水的关系,寻找人工降水的有利条件,从而制定出切实可行的最佳降水方案。
若降水方案设计不当或施工不力,将可能造成很大的风险隐患。
(6)支撑结构设计失误
内撑系统是指支持挡土墙(桩)承受的土压力等侧压力而设置的圈梁、支撑、角撑、支柱及其它附属部件之总称。
圈梁是将挡土墙(桩)所承受的侧压力传递到支撑及角撑的受弯构件;
支撑及角撑均属受压构件;
支柱支持支撑材料的重量,同时具有防止支撑弯曲的作用。
支撑系统中某一构件或某一部件,在设计上的失误都会酿成事故。
钢支撑系统多数事故的原因是过高的应力引起钢结构局部受压失稳及整体受压失稳。
(7)设计人员缺乏经验、设计计算疏忽大意、设计安全系数过小
由于天然土层的不均匀性、土体力学指标的分散性、计算参数对测试方法的依赖性,以及各种计算理论的假设条件与实际情况的差距,加之土体的有些性质目前尚难以用定量的方法表达,所以地铁工程的设计者不仅应有比较深厚的理论基础,而且要有丰富的实际经验,善于处理各种复杂问题。
地铁工程事故的调查中发现因设计人员缺乏经验、疏忽大意等原因而造成险情的事例也不少见。
(8)设计变更或图纸供应不及时
设计变更会影响施工安排,从而带来一系列问题;
设计图纸供应不及时,会导致施工进度延误,从而对环境造成影响。
4.风险四—技术及施工工艺
尤其是技术规范以外的特殊工艺,由于项目施工中需要结合周边环境要素的施工工艺和建造标准编制方案,相关数据的准确性和有效性是项目需要重点关注的。
5.风险五—周边建筑物位移、变形及地下管线异常
施工场地周边一般布设有建筑物,在施工期间可能存在建筑物失稳而产生异常位移、变形的现象,同时由于地下施工的不确定性,也会影响甚至破坏建筑物的正常状态。
同时城市的地下环境中一般都敷设着各种管线,对施工影响最大的为气体、液体和供电三类专业管线。
在施工前或期间一旦出现泄露或决裂,将严重危害施工安全,同时也将造成相关用户的使用效果。
6.风险六—施工单位管理风险
主要表现在以下几个方面:
(1)施工准备不足
由于业主提供的施工现场存在周边环境等方面自然与人为的障碍或“三通—平等”准备工作不足,导致建筑企业不能做好施工前期的准备工作,给工程施工正常运行带来困难。
(2)管理模式不当
作为政府重点工程,承包单位多为国有大型施工企业,由于拥有雄厚国有资本作后盾及多年的类似工程施工业绩,承接工程较为容易。
但一些企业在施工中充分地将部分糟糕的管理模式发挥出来,表现为效率低下,执行力微弱。
一些企业在缺少管理人员及技术人员或本企业员工管理不动情况下,干脆将工程内部肢解,分包之后更撒手不管。
甚至出现无计划盲目建设,无设计胡乱施工
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