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【關鍵詞】地鐵車輛車門;屏蔽門;構建方案
如今北京的城市軌道交通發展迅速,在短短幾年時間,將原本只有兩條線路的地鐵,發展到四通八達。然而,在交通便利的欣喜之余,我們也不得不去了解他所存在的各種安全隱患。近兩年,地鐵安全問題頻發,而作為其重要的安全子系統――車門與屏蔽門更是故障頻發。但是幸好每次都能得到很快的解決。對于市民來說,卻仍心有余悸。為此,北京交通職業技術學院城軌系暑期社會實踐團,對北京地鐵屏蔽門安全系統進行了詳細、認真的實踐調研學習。不僅從乘客以及工作人員中了解到他們對安裝屏蔽門的看法,而且還對屏蔽門安裝后,所帶來的安全隱患有了進一步的認識。
一、調研過程
首先,利用暑假期間進行了500頁問卷的調研,對象包括地鐵乘客和工作人員,地點分別在地鐵一號線、二號線,四號線,五號線、昌平線,13號線各站點;其次,為了讓學生身臨其境的感受到安裝屏蔽門和沒有安裝屏蔽門線路的區別,不僅讓學生們調研已經安裝屏蔽門的站點,而且還讓學生們對沒有安裝屏蔽門系統的線路進行調研;再次,在安裝屏蔽門系統的線路上,讓學生去自己體驗并思考,安裝屏蔽門有沒有帶來其他安全隱患。通過學生們不懈努力和不斷的調研實踐,提出了許多屏蔽門安全系統構建的建議及措施。
二、調研結果分析
(1)您乘坐過有屏蔽門的地鐵嗎?所調查的300名乘客100%都做過有屏蔽門的地鐵。
(2)您認為沒有安裝屏蔽門的地鐵線路是否安全?其中85%的人認為安裝屏蔽門的地鐵線路是安全,而15%的人認為是不安全的。
(3)您認為安裝屏蔽門之后,安全性是否提高?其中81%的人認為安裝屏蔽門之后,安全性得到提高,而15%的人認為是沒有顯著地提高。
(4)您認為安裝屏蔽門后,乘客的秩序是否有所改善?其中61%的人認為安裝屏蔽門之后,乘客的秩序有所改善,而34%的人認為是沒有顯著地提高,剩下3%的人不清楚。
(5)您會在地鐵關門安全警報響起來的時候嘗試沖入車廂嗎?其中27%的人會在地鐵關門安全警報響起來的時候嘗試沖入車廂,而52%的人偶爾會,剩下21%的人不會沖入車廂。
(6)您覺得上下車時屏蔽門開合方式是否存在安全隱患?其中91%的人認為屏蔽門安全系統的構建不會帶來其他安全隱患,而9%的人認為會帶來安全隱患。
(7)您覺得列車車門和屏蔽門開門順序(或關門順序)是否影響乘客安全?其中86%的人認為列車車門和屏蔽門開門順序(或關門順序)影響乘客安全,10%的人認為不影響乘客安全,余下4%表示不清楚。
但是根據我們現場與一些被訪者的交流發現,屏蔽門安全系統的構建會帶來一些問題,如屏蔽門夾人事件、由于屏蔽門故障而無法打開車門以及屏蔽門、車門與屏蔽門的開關順序問題等,但是經過總結發現,這些問題都是由于屏蔽門故障以及技術問題所帶來的安全隱患,所以隨著屏蔽門技術的日益成熟,上述安全隱患都會得到極大的改善。所以總體來說,車門屏蔽門安全系統利遠遠大于弊。
三、安裝屏蔽門的優點
實踐團通過在各個地鐵換乘站的走訪和觀察之后,總結出安裝屏蔽門的一些優點[3]。
(1)安全性。地鐵列車在隧道內運行時產生強烈的活塞效應,這樣當列車進入站臺時將會給站臺候車的乘客帶來被活塞風吹吸的危險。裝設屏蔽門后,由于站臺與隧道空間有屏蔽門隔離開來,只有當列車??空九_,并且列車門與屏蔽門完全對正時,屏蔽門才同時打開,以便乘客上下車,從而避免了乘客探頭張望和隨車奔跑的現象,也避免了候車人員及物品跌落站臺軌道的危險。
(2)節能。由于地下車站和區間隧道是長條形的地下建筑,除車站的出入口、通風亭和隧道洞口與室外溝通外,基本上與大氣隔離,因此需要環控系統來保證乘客安全、舒適和確保設備使用壽命。就節能來說,還需具體考慮一下地域情況。以北京為例,夏季日間氣溫可能高達35℃以上,但日夜溫差大,有可能利用土壤的畜冷來克服白天的高溫。只有在既有地下路段也有地上路段的交接處的處于地下的車站,屏蔽門才有明顯的節能效應;因此在該地區可以不采用空調進行環控。在這些地區,安裝屏蔽門系統對于節能就沒有多大的幫助了。
(3)降低人工成本。在有些乘客不多的車站,安裝屏蔽門后,可以減少甚至不需要站臺接車人員,這將減少地鐵的日常運營管理費用。根據調查統計,在安裝了屏蔽門的車站,人員高峰期單側站臺只需要3人維持秩序;而沒有安裝屏蔽門的車站,每2-3個車門就需要一個人維持上下車秩序;以每列列車6節車廂,每節車廂4扇門來算,單側站臺就需要8-12人維持秩序。
(4)環保。列車行駛時會有噪聲產生。安裝屏蔽門系統之后,站臺屏蔽門在站臺和軌道之間形成一個物理屏障,可以大大降低地鐵候車站廳中的噪聲。對于安裝全封閉屏蔽門系統的地鐵車站,能夠降低約20~25dB(A)的噪聲值;安裝了半封閉屏蔽門的地鐵車站,噪聲值也能減少10~15dB(A)。這會給乘客提供一個更加舒適安靜的候車環境。在那些利用活塞風通風的車站,活塞風經常把軌道上的垃圾和灰塵帶至站臺,設置屏蔽門后可將垃圾和灰塵拒之于屏蔽門外,使站臺能保持一定的舒適度和清潔度。
四、列車車門和屏蔽門安全系統改進方案
為保證乘客進出列車的安全,屏蔽門與列車車門應聯動控制,一般的控制系統都應具備以下功能要求:(1)實時監視站臺屏蔽門的狀態,只有檢測到站臺屏蔽門處于關閉且鎖緊狀態才允許列車進站;(2)列車只有在規定的停車點停穩后才允許開啟站臺屏蔽門;(3)控制列車車門與站臺屏蔽門的開啟、關閉順序,開、關車門與屏蔽門做到基本同步;(4)只有確認列車車門和屏蔽門都關閉后才允許列車啟動出站;(5)當列車在進站或出站的過程中發現屏蔽門沒有處于關閉且鎖閉狀態時實施緊急制動;(6)當站臺一個(或多個)屏蔽門出現故障不能打開,由人工將該扇屏蔽門鎖緊并旁路,允許列車進站。在列車進站停穩后,與故障的屏蔽門相對應的列車車門也不能自動打開,并在車門上發出提示相關信息。其他正常屏蔽門與相對應車門可以聯動自動開、關;(7)當列車的某一個或多個車門不能打開時,與之對應的站臺屏蔽門也不能自動打開,并在相對應屏蔽門上給出提示信息。其他各正常屏蔽門與相應車門可以聯動自動開、關。
綜上所述,屏蔽門能夠給地鐵車站增加安全性、降低能耗、減少噪音、提高城市形象等優點,這些是屏蔽門系統的積極影響。但是,安裝屏蔽門增加資金壓力也是不容忽略的。在目前的情況下,不是所有的車站都適合安裝屏蔽門。各地在考慮安裝屏蔽門時,要對不同的線路與車站進行定位,以確定是否安裝屏蔽門或安裝那種類型的屏蔽門。屏蔽門系統至今未被廣泛應用的重要原因之一,是由于它的投資巨大,增加了軌道交通的成本。
【參考文獻】
[1]裴志康.淺談地鐵屏蔽門的作用和意義[J].城市公用事業,2005(02):53-55.
關鍵詞:地鐵工程;安全監控;水文風險;
為解決城市交通擁堵,地鐵的修建必不可少。然而,一條地鐵線的建設投資資金多、規模大、工期長、安全隱患多等特點。如2008年1月17日廣州地鐵5號線施工中突然涌水塌方事故,如2008年11月浙江省杭州市風情大道地鐵一號線施工現場發生重大坍塌事故,導致21人死亡,被專家認為“中國地鐵修建史最大事故”,2009年7月西安地鐵1號線一個月時間內連續發生多次塌方事故。坍塌事故的頻發,可見對安全管理控制遠遠落后于地鐵發展的需求,因此必須建立完善的安全分析及管理體系。以江蘇2號線為例對安全的識別和地鐵工程施工監控體系進行了分析,為其他工程的安全分析和監控體系提供參考。
1 地鐵工程建設對周圍環境安全識別
1.1 工程的地質與水文風險
地鐵工程建設對周圍土體、環境等均產生一定的影響,影響程度與場地的地質條件、工程條件、周圍環境條件等有關。我國地鐵建設主要涉及的地質為第四紀沉積層,其中第四紀中的風積土和沖積土結構相對密實,例如北京主要為沖積土。洪積土和湖積土的結構相對松軟;例如上海主要為洪積土。殘積土、坡積土、風積土主要涉及在高原和山區,地鐵修建比較困難。
工程地下水主要分為上層滯水、潛水、承壓水,從地下水對地鐵工程建設的危害性質來看,承壓水>潛水>滯水。從地下水對工程危害發生的概率來看,上層滯水>潛水>承壓水。如果地下工程排水不當,水將在重力作用下流動從而破壞土體結構。由此可見地下水對工程的影響也是相當大,例如北京地鐵1O號線熊貓環島站透水事故。
1.2 工法對周圍環境隱患
根據江蘇無錫地區的工程地質條件及水文地質條件、工程使用功能、所處環境條件等,本著安全可靠、確保工程質量、使用方便、施工技術成熟、易于操作等原則,應因地制宜審慎地選擇修建方法。無錫地鐵新線土建工程采用的主要修建方法為:明挖法、淺埋暗挖法、盾構法。
(1)地鐵明挖法施工,該工法可適應各種地層,工藝成熟,在地下水豐富地區應先降水后施工,總工期較短,但是對周邊及地下建(構)筑物影響較大,管線及民房拆改移難度大,引起的沉降較大。
(2)地鐵淺埋暗挖法施工,可以適應各種地層,有水地層做特殊處理,適應不同斷面大小,沉降較小,不需要拆遷,開工快,造價低于其他方法2~4倍。主要是暗挖段降水有一定難度。 .
(3)地鐵盾構法施工,除盾構始發和接收井外基本不對周邊交通造成影響,不需要降水,施工過程中控制好土倉壓力,調整好盾構姿態同步注漿和跟蹤補償注漿是施工控制的要點。
1.3 周邊建(構)筑物隱患 .
新建地鐵對周邊建(構)筑物的影響方式來分,有側穿影響、上穿影響、下穿影響。從對建(構)筑物地理位置來分,有地上的建筑物、地下的建筑物。如地上的高層居住建筑、高層公共建筑、大型橋梁等,地下的地鐵車站、各類管線等。
2.工程風險分級
2.1 風險工程的分級原則
自身風險工程:因工程本身特點和地質條件復雜性導致工程實施難度大、安全風險高的軌道交通工程。
環境風險工程:因軌道交通工程周邊環境復雜,軌道交通施工可能導致其正常使用功能或結構安全受到影響的軌道交通工程。周邊環境主要指既有軌道交通工程(含鐵路)、建(構)筑物、管線、道路、水體等。
3 地鐵安全監控預防體系
3.1 監控預防體系的原則
(1)貫徹“安全第一,預防為主”的方針,建立健全安全生產責任制和群防群治制度。
(2)建立安全管理體系,適用于工程施工全過程的安全預防管理和控制。
(3)對于涉及到安全施工,多方相互配合、共同預防。
(4)預防安全管理的體系方案文件,必須符合相關法律文件和規范要求。
3.2 監控預防體系的組成與運行
3.2.1 地鐵監控預防體系組成
地鐵工程的建設要經過規劃一設計一施工一竣工等一系列復雜過程。這一系列過程中,往往施工階段所發生危險概率較大,應著重加強管理。
3.2.2 地鐵監控預防體系運行
監控體系的運行,應以安全預防為主線,以過程管理為重心,按照PDCA循環原則,即計劃、實施、檢查和處理的方式展開控制。同時保證監控體系的運行和結果信息及時反饋。
(1)計劃:針對其內部各有關職能和層次,建立并保持形成文件的職業健康安全目標。將可行、目標宜予以量化。組織在建立和評審預防體系安全目標時,應考慮到法規和其他要求;職業健康安全危險源和風險;可選擇的技術方案;財務、運行和經營要求;相關方的意見。
(2)實施與運行:預防體系成功的運行實施,需要各組織或代表組織工作的所有人員的承諾。因此,不能只認為某個部門才能承擔某方面的作用和職責
例如某一地鐵工地預防體系組織,第三方監測單位發現重大安全隱患,立即同時通知甲方單位、監理單位、施工單位。監理單位發現重大安全隱患,立即同時通知甲方單位、第三方監測單位、施工單位。樹立起群防群治制度,更好地確保安全。
(3)檢查:檢查是保障計劃實施的一種有效方法,及時發現計劃的實施過程中的問題。檢查是否嚴格執行了計劃的方案,如發生變化則查明原因。檢查計劃執行的結果,是否達到標準進行評價
(4)處理:經檢查出的問題,應進行分析一解決一總結。對已取得的成果進行鞏固,對工程上的難題要克服,對犯過的錯誤要吸取教訓避免重犯。預防體系按照PDCA的循環周而復始地運轉,每運轉一次,安全指數就會提高。
4 無錫2號線地鐵施工安全監控體系的建立
結合上述的風險識別特點和風險監控體系,在2號線地鐵施工之初就開始委托了第三方監測單位并納入了安全監控體系。2號線安全監控體系按照三個級別建立,第一級是項目監控中心,是體系中的最高級別;第二級是監控分中心,建立在項目分中心,由第三方監測單位和項目分中心共同實施具體內容;第三級是監控工點建立在項目部,這其中包括了業主、第三方監測、監理、施工等相關單位。每個級別的單位都具有排查安全隱患的責任與義務。對排查過程形成文字記錄,并形成了會商制度,對安全隱患進行全面討論形成共識,確保對安全識別的準確性。
安全監控手段和方法是安全監控體系的重要內容。在2號線的安全監控體系中采用了多種技術融合的監控平臺。以基于信息化網絡的風險監控平臺為核心,建立了安全綜合評審系統、視頻監控系統、現場巡視、現場監測、風險預警消警系統、門禁系統、盾構掘進監控系統等系統。多種方法和手段覆蓋了施工的全過程。
在監控體系中,業主和第三方監測單位為主要負責單位,對安全監控體系的建立運行和維護要熟悉,通過培訓和現場指導等方式將監理和施工單位等其他相關單位納入監控體系,確保體系正常運行。由于體系相對復雜,涉及人員素質參差不齊,給體系運行帶來很大困難,同時增加了安全隱患。在實施過程中,專門成立了教學小組并加強現場指導,達到讓每一個人都具有安全意識,都積極地參與到監控體系中的目標。
監控體系在運行過程中主要有信息上報和預警后響應兩部分。施工單位發現隱患后可在信息平臺上預警建議,監理單位和監控分中心可綜合預警(紅、橙、黃三級預警),預警后,施工單位、監理單位、第三方監測和業主四方按照預警級別的高低各自響應,共
同處理。險情結束后,由施工單位提出消警申請,報監測單位審評,監控分中心審核通過后給予消警處理。體系覆蓋了施工的每一個方面和每一個環節。
關鍵詞:地鐵, 明挖 ,施工安全, 安全管理
中圖分類號:U231 文獻標識碼:A 文章編號
Abstract: with the rapid development of cities in recent years, the government in order to improve the safety of the trip convenient, hereby stepped up traffic construction and safety management, the subway as a new type of traffic tool, in major cities in obtained a rapid application and development. So the subway construction safety management is particularly important, this paper introduce the subway station of the safety management in the Ming dig points, summarizes the construction, the retaining piles turkmen excavation and bolting support construction within the main structure and construction, and other aspects of the construction safety issues. After the construction of subway for made important reference.
Key words: the subway, Ming dig, construction safety, safety management
地鐵在各大城市的迅速應用和發展,使其建設過程中的開挖及施工安全引起了人們的高度重視,安全施工管理在整個建設中顯得舉足輕重,需要各個部門的緊密配合。要做到項目開工前,制訂好安全文明施工管理條例,明確實施方案。做好各項保證體系, 落實責任制, 嚴格按照標準規范及安全文明工地管理規定, 加強對施工隊伍的嚴格管理, 杜絕一切安全隱患的發生。下面就對工程項目施工中容易出現的安全隱患以及施工過程中的控制措施作出說明。
一、圍護樁施工的安全隱患及采取措施
(1)施工準備
首先進行施工場地進行找平和碾壓,然后開挖泥漿池,然后明確護樁的位置及標高,避免護樁和水準點的設置對施工造成影響。并做好人員配置,明確各部的職責,掌握好應急物資與機械的使用狀況。為了保證施工進度,必須對使用前的鉆頭進行嚴格檢查和做好備用,減少鉆頭的問題而影響進度。防治鉆孔施工過程中對周邊環境的干擾,對鉆孔的沉淀物進行烘干處理。樁基施工前,將現場環境圖與施工安全標語粘貼在施工標志牌上。
(2)護筒施工
施工過程中做好現場的保護,其中地下管道的保護,原狀土以上使用人工進行施工,防治用機械施工對管線管道造成破壞。由于現澆后泥漿較多而沒有回填或者因為機器故障等造成的無法進行繼續施工的樁必須進行嚴格防護,避免坍塌造成事故,應采用警戒線和鋼筋網等相關措施進行防護。在護筒施工中引起注意的是鋼筋籠的吊裝和機械使用安全及臨時用電的安全。由于鋼筋籠長吊籠的緣故,因此很容易觸到附近的高壓電線,要保持相應的距離,同時對吊點的選擇也是非常有講究,須按照規范進行選擇。另一個就是機械和臨時電的安全問題,一定要針對機械的每一個存在安全隱患的節點進行全方位的檢查,并長期做好設備的保養,并安全作業。在圍護樁施工的過程中最重要的就是用電問題,一定要對特殊的作業環境中排除漏電和有危險的地方作出全面的整改和維護,嚴格按照規范進行作業。
二、土方開挖及錨噴內支護施工的控制要點
由于地鐵明挖的開挖方式相比暗挖和蓋挖的方式簡潔,但是這種開挖方式同樣還是存在安全隱患,開挖、錨噴及支護是其中主要施工,因此存在的控制點也是相當重要。
土方的開挖作業。此過程中伴隨著其他的施工,因此除了加強對開挖人員安全進行控制以外,同時加大力度對來往人員進行監督和看護,尤其在夜間施工燈光較暗,為了防止機械夜間傷人。作為相關管理人員增加巡視時間, 加大夜間作業監督力度,控制挖土量, 嚴禁超挖。針對于運輸開挖土的車輛及運輸位置都要有明確指示。對于開挖施工中可能遇到的問題,如塌方、流砂、邊坡穩定等,要進行詳細技術的分析,并提出相應解決的措施。嚴格按照安全、防火、環境保護、工業衛生等方面規程的規定,制定施工安全技術措施。
錨噴作業。錨噴是整個項目施工中唯一伴有較大揚塵的工作, 因此施工人員做好防護顯得尤為重要,工作人員應佩戴防毒面具或口罩。施工過程中設遮擋搭棚并設置噴淋裝置減少攪拌混凝土料和錨噴機所產生的揚塵。
內支護作業。由于支護需要采用鋼支護來確保所開挖的土方,首先確定吊點位置,保證吊裝過程中鋼支撐不被偏斜,盡量減小傾斜角度, 防止土方坍塌。由于施工所用鋼支撐都是在施工現場拼裝, 所以在吊運過程中應沿基坑邊緣運輸,避免與下方發生交叉作業。架設支撐時一定要固定支架本身防止發生偏移,從而與其他物體相碰撞,確保安全。在架設過程中要保證工作人員的人身安全,須人員站在鋼圍檁上并系好安全帶進行規范施工。加強作業隊伍人員管理,一定要一人指揮多人配合,統籌分配的方式進行鋼支撐的假設,避免混亂。在整個架設的過程中始終要用到吊索工具,時間較長,因此吊索損害也是相當大,因此施工過程中盡量減少斜拉、斜拽,確保吊裝角度以及圍檁邊接觸,經常檢查吊繩、吊索的損壞程度,安全員應加強檢查。
支撐拆除作業。由于車站的工作環境相對特殊,因此在拆除支架應注意拆除要點,避免斜拉的現象,尤其重要位置重點看護和管理。在拆除過程中盡量避免其他作業,需要管理人員現場指揮。
三、主體結構施工要點及安全管理
整個項目工程的施工重點在于主體結構的實施以及組織管理,因此建立以項目經理為負責人的質量保證體系是確保安全的一個有力根據。在整個工程開工前做好圖紙會審要工作,同時做好技術交底,力求每一個施工人員掌握施工的技術要點。嚴格規范要求,精心施工。其中主體結構的施工是整個項目的核心主體,也是安全隱患較多的發生點的一部分,下面就對核心部分作出相應說明。
關鍵詞:基坑施工;鄰近地鐵;影響;保護措施
引言:隨著城市地鐵建設的發展,基坑施工對于周圍地鐵正常的運作產生的影響越來越大,對于地鐵設施的保護問題也越來越被重視?;拥拈_挖施工,會使地鐵隧道上層土壤出現松軟和裂縫,從而出現坍塌的狀況。對隧道的安全性和地鐵的行車安全構成嚴重地威脅,不僅會產生經濟損失,還會危害社會公共安全。因此根據基坑施工對地鐵的影響,研究保護措施就顯得尤為重要。
一、基坑施工對鄰近地鐵的影響
基坑施工過程中,常采用降水的方式。而降水的施工方式會沖走土壤中的細顆粒物質,使土壤中的承受能力降低,產生坍塌和變形的現象。而且基坑施工的過程,會對土壤的自然狀態產生損壞。打破土壤結構中的應力平衡,出現地表沉降的狀況。在自然狀態遭到損害后,受施工的影響還不能進行回填處理,導致周圍的土地發生形變和沉降,還會出現的下水下降,土壤物質不均衡的狀況。這些問題會對鄰近地鐵隧道造成損害,給地鐵行走過程帶來安全隱患。
二、相應的保護措施
(一)完善施工過程,降低對附近土壤的損害
探究基坑施工對鄰近地鐵的影響及保護措施時,首先要對基坑施工過程進行了解。只有了解具體的施工過程,才能發現是什么因素導致對土壤的損害,進而對鄰近地鐵造成影響。大部分的基坑施工主要分順作法,逆作法兩種,還會采取兩者結合的方式。順作法:先建設周圍的防護結構,采取從上到下的結合支撐的方式,挖至對應深度再采取從下到上建設主體機構;逆作法:使用地下結構作為支撐,采取從上到下和開挖工作交替進行的方式;基坑施工的過程具有非常大地風險,支撐和防護主要為臨時的措施缺少長久性。因此可以根據基坑施工中降水,開挖和監測三個方面,對鄰近地鐵加設保護措施,降低地鐵的安全隱患,避免經濟損失。
例如對施工過程進行完善,降低對鄰近土壤的損害。前期基坑降水階段:基坑降水前制定好降水方案,使用間斷性的降水方式,合理控制每次降水的數量。根據施工需要進行降水,水位控制在深度以下半米的高度;進行基坑降水時,要及時把積水排干,可以采取排水渠或水泵抽水等方式。及時排干積水,防止長期浸泡對土壤造成的損害;開挖前降水時,注意觀察靠近地鐵地段的水位情況做好記錄。發現異常時,立即停止降水及時采取回灌的方式進行處理;基坑開挖階段:開挖前制定完善的挖掘方案,采取順作法的方式,使用三層支撐結構。一部分的支撐結構達到對應強度后,再進行施工。配合上混凝土澆筑保障質量??刂坪孟陆蹈叨龋瑯藴仕辉诳拥椎囊幻鬃笥?。堅持分層之間對稱的原則,不要出現超前挖掘的情況,保證支撐結構和挖掘交替進行。進行支撐結構構架時,選擇合適的支撐結構,用多次振搗法進行支撐結構的構建。嚴格按照制定的方案,根據安全施工手冊進行深處挖掘。避免挖掘中對土壤的損害,降低對鄰近地鐵的危害。施工中土體檢測:制定檢測方案時,要結合施工地段的土壤成分結構,經過相關專家論證的基礎上進行制定。在鄰近地鐵的地段設置監測點,及時統計監測信息和數據。施工前提前和鄰近地鐵的負責部門進行溝通,尋找鄰近地鐵的相關資料,根據實際情況制定和完善施工方案。監測到異常數據及時和地鐵部門溝通,做好應急處理預案,并進行提前演練。確保出現問題時,能夠快速有效地進行預防。
(二)創新挖掘方案,避免對鄰近地鐵造成損害
傳統的基坑挖掘方式是:根據基坑的范圍要求,找到大致的施工范圍。在施工范圍內進行降水處理,降低土質的堅硬程度方便挖掘。開始挖掘時,根據預設的方案在設置支撐結構的基礎上,開始基坑的挖掘工作。其中對土質結構危害最大的是,挖掘過程改變了土壤的自然狀態。土壤雖然是固體狀態,但大范圍土壤的中間突然出現較大的坑洞,周圍的土體就會隨著水和慣性,流向坑洞方向。這樣的特點,導致坑洞周圍部分的土壤出現整體的下陷現象。而且因為土體的自然狀態被改變,土體的堅硬度也大幅降低。因此在施工時,可以在傳統的基坑挖掘基礎上,創新挖掘方案。根據基坑所需面積和范圍,在大坑的基礎上,合理分化,加入隔墻和暗處支撐。從空間上減少周圍土體的暴露面積,有效地降低地質變形的概率。從而達到對鄰近地鐵的保護作用。
例如創新挖掘方案,降低土體變形的概率保護鄰近地鐵。首先是整體方案的制定,改變傳統的單坑模式,在單坑的基礎上加入隔墻和暗處支撐。分兩期進行施工,一期是整體基坑的施工,根據實際情況把基坑分割成三份,中間加入隔墻和支撐。二期是在鄰近地鐵一側設置長條形的基坑,把地鐵的走向設置為長條形基坑的長。加強支撐的傳力作用,增加支撐時間。而且因為體積小的特點,方便施工,可以降低鄰近地鐵范圍的土體暴露時間,避免出現土體變質。然后是如何進行隔墻和支撐,可以選取混凝土中搭配鋼筋的材質進行構建,使用十字交叉的方式進行排列。材質選擇是為了隔墻和支撐的質量,十字交叉的方式是為了提高穩定性,從而達到控制變形的效果。通過創新挖掘方案,采取隔墻和暗處支撐的方式分割基坑,增加受力面。達到控制土體變形降低變形概率的目的。
(三)采用的加固的方式,保護鄰近地鐵
探究基坑施工對鄰近地鐵的影響及保護措施時,在完善基坑施工程序的基礎上,創新挖掘方案,而這些保護措施只是外在條件的防護。對鄰近地鐵進行保護時,還可以從地鐵本身出發。在基坑施工前對地鐵設施進行加固處理,增加地鐵本身的防護強度,以達到保護的目的。讓地鐵本身的防護能力提升,降低安全隱患。還可以對基坑施工過程中的支撐和防護進行加固。全方位的加固措施,降低對地鐵附近土體的損害。而且不同的基坑施工對于地鐵設施的影響也都不同,所需要選擇的保護措施也就不同??梢圆扇〔煌募庸檀胧虻刂埔吮Wo好地鐵設施。
例如在對地鐵本身進行加固處理方面,可以在基坑工作開始前,對鄰近地鐵進行加固處理。如對地鐵高架承臺及高架樁周邊進行加固,使用混凝土和鋼筋混合材質,采取注入的方式進行加固。基坑周圍的被動土層使用抽條加固的方式,在被動區加固的方式,防止土壤自然狀態損害后的土體流動?;又車块g隔一段距離,使用鋼筋結構創設模板,在模板內澆灌混凝土或水泥,形成隔離樁,加強對土層擴張的抵御能力。在十字支撐結構的基礎上給每個支撐結構截面增設板帶,增加支撐結構的受力面積,提高支撐的使用時間加強結構穩定性。通過這樣分層次的全方位加固,加強相互力作用,防止土層在損害自然狀態下的土體流動,達到對地鐵保護的目的。
(四)對施工路線進行全面評估,提升效率降低危險
基坑施工涉及的地域廣,環節多,任何一個小的環節出了差錯都可能引發不可預計的損失和危險。在基坑施工前,工程師要基于大量的基坑工程的實踐經驗,調查周邊環境,并根據施工的現狀,總結出施工過程中可能出現的問題,并對施工的路線、細節等制定出較為全面的評估方案和數據分析,找出可能會影響地鐵正常運作的影響因素,在理論上確保施工的順利進行,降低對周邊地鐵的影響,提高安全性。此外,根據幾何關系, 建立地鐵隧道“總位移與曲率半徑”、“曲率半徑與管片張開量”的換算關系,在理論上做好預算。對于突況要有應急的解決方案,提前設計好施工過程中需要加固的地方及需要的材料,做好施工前的準備工作。同時,要因地制宜,對周圍環境的地質條件也要進行監測,根據不同的地質條件,制定出不同的保護方案,避免沒有重點的謹慎,浪費成本做無用功。
例如,在工作之前,要首先制定工作的簡單規劃,內容包括:先前的經驗分析、同類型的工程之間的對比、定性分析、風險評估、對周邊環境進行考察、對周圍的地鐵隧道的環境進行考察等等。設計師明確并預評估工作要點,詳細的制定出基坑工程及周邊地鐵的空間關系圖,明確基坑工程范圍內的地鐵的運行時間及服務性能,根據實際情況,要對基坑工程的具體實施、施工的工藝制定出詳細的方案,如對于土質較為深厚松軟的地區,要加強基坑的支撐強度,對于粉砂粉塵的地區,要控制土壤里含有的水分,降低降水量,避免塌陷。必要時可以找技術人員,對于整個施工過程中的細節進行仿真模擬,確保工程的萬無一失。施工過程中,管理人員要及時的進行檢測,檢測在建工程的施工進度,記錄施工過程,一旦偏離了施工計劃,一定要及時的制定后續的施工安排,對于施工時對地鐵正常運行和對地鐵內部結構造成不可避免的影響,要及時采取加固措施以把這種影響降到最低。施工后要及時對這次施工過程中出現的問題進行總結并分析,為今后的工作提供寶貴的經驗。
(五)根據地鐵的不同情況,進行加固
在基坑工程時,除了要在工程本身加以小心,確保安全外,也要在地鐵的安全上去加強保護措施,進行加固。地鐵保護一方面要保證地鐵運營安全, 另一方面要保證地鐵結構安全。在加固地鐵和基坑方面,也要有詳細的計劃,根據基坑工程對于地鐵的不同影響,制定不同的加固方案,針對于基坑的規模、基坑對地鐵影響的大小、地鐵對于基坑的位置、基坑的形狀結構,制定針對性的加固措施。這樣做避免對資源材料、人力物力的浪費,大大減少對周邊地鐵的影響。
例如,對于規模大、對地鐵影響較大的基坑,采取“大坑化小坑”的措施。將基坑加固措施分兩個階段進行,有效減少靠近地鐵的一側基坑的暴露時間。分成小坑進行實施,每一小坑基坑規模小,可增加支撐傳力,挖土拆撐快,對于主體的沉降結構也要進行合理的劃分,支撐結構巧妙,不易塌陷,可靠性較高。對于較為狹長型、位置形狀與地鐵平行的基坑,可采取中隔墻或暗撐的加固措施,在被動區抽條加固。在基坑中部設置一道中隔墻,相當于加了一道剛度很大的暗撐,可以選取混凝土中搭配鋼筋的材質進行構建,在其中用5個十字交叉的方式進行排列,可增強中隔墻的穩定性和可靠性。對于地鐵位于基坑下方的情況,抗隆起是防控加固的關鍵,為了控制下臥地鐵變形,可采用門型或M型加固,把隧道兩側及隧道與隧道之間的深處進行加固,分為左右兩個區間,相鄰兩深層加固區頂端經盾構隧道上方的頂部加固區連接, 基坑范圍內的其余區域為淺層加固區;深層加固區內間隔施工有鉆孔灌注樁, 所有加固區的頂面整體澆筑有底板, 適用于城市地下空間建設與盾構隧道的節點處理。道路或河道開挖一般位于地鐵上方, 充分利用開挖過程中“降水固結沉降”和“土體卸載隆起”的相互抵消作用, 可大大減少對下部地鐵的影響。對于地鐵先天條件不好,或被動防控措施不足的情況,進行地鐵設施預加固,增加地鐵自身的剛度。采用注漿加固的辦法或剛換加固的辦法,減少施工過程中對地鐵安全運行的影響。對于較為常用的地鐵,充分利用空間情況減少基坑對其的影響,要分塊分層實施,加強對各個分層次的處理,防止水體流動造成塌陷。綜上所述,結合不同的情況,設置不同的加固方案,制定相適應的保護措施。
三、增加施工工人的責任意識
對于任何的基坑工程的施工工作而言,都是時間緊、任務重,有些工人專注于趕工期,有些工人只為了節約成本,而選用一些便宜的材料,或者偷工減料,這都是一種不負責任的行為。這就要求基坑工程的管理人員提高自身的素質及思想覺悟,而且在明確施工的具體事項以后,對所有參與施工的工人進行培訓,特別是要在思想上進行培訓,要提高工作人員的責任意識,不應為了短期的利益而造成不必要的經濟損失,危害人們的生命安全。管理人員也應有所取舍,站在長遠的發展角度上,將安全施工的理念傳遞給每一個工作人員,提高每一個人的安全意識和責任意識,并對工人的施工進行監管和監督。
例如,管理人員可以增加獎賞制度,若發現為了趕工期或者節約成本而偷工減料的工作人員,要對其進行罰款,嚴重者通報批評并辭退;對于那些嚴于律己,踏踏實實工作,積極地踐行安全施工思想的工作人員,給予一定的獎勵。同時,也要提高施工人員的綜合能力,讓工人有嫻熟的操作和技術,增加施工的質量,是在根本上保護基坑施工的順利進行。
總結:根據基坑施工的過程和方式,找出實際問題,并采取相應措施。完善基坑施工中每個過程,創新施工方案。從基坑和地鐵兩個方面進行加固,實行多方位多方面的保護措施,達到保護鄰近地鐵的目的。
參考文獻:
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[2]劉彥坡, 于琪. 深基坑開挖對鄰近地鐵車站結構變形的影響研究[J]. 低溫建筑技術, 2019(4):106-110.
關鍵詞 深基坑快速施工;及時有效支撐;降排水;風險意識
中圖分類號 TU 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)021-0139-01
杭州地鐵××車站的地鐵車站深基坑工程車站埋深為16.09 m,端頭井開挖深度17.571 m。該基坑工程是由地下連續墻做圍護結構,坑內土層采用井點降水后挖土、支撐及結構混凝土等工程的組合,其中挖土與支撐是決定基坑施工成敗的關鍵工序,是深基坑工程的主要風險階段,為了有效控制這種風險,設計采用了φ609,t=14~16 mm鋼管支撐,來進行平衡。。
1 目前在深基坑開挖中常見的不安全的隱患
1.1 支撐的及時性是關鍵工序
地鐵車站基坑施工中,設計明確要求基坑的開挖“開槽支撐、先撐后挖、隨撐隨挖、分層開挖、嚴禁超挖”的施工設計原則,第一道、第二道支撐范圍的土方在16 h內完成,支撐架設在8h內完成安裝并架設完鋼支撐,第三道、第四道、第五道鋼支撐范圍的土方8h內開挖完成,支撐架設8 h內安裝并架設完成,可見支撐架設的及時對基坑的安全穩定的重要性。日常施工中,結合施工監測、第三方監測的監測成果進行綜合分析,基坑暴露時間越長(一般超過24 h),圍護結構的水平位移等監測數據出現異常,甚至達到預警值。因此及時架設鋼支撐是快速建立空間二次受力平衡,保證基坑的安全穩定的重要措施,支撐架設的及時對于深基坑的安全穩定也非常重要。
1.2 支撐的可靠性、有效性存在的問題較多
結合我們參建的車站工程以及其他同類工程,發現支撐施工中存在以下問題。
1)焊接無仰焊(端頭井、標準段都存在),僅有的俯焊焊縫有漏焊、焊縫不飽滿等質量問題。這種情況下會產生很大的剪力,致使斜撐脫焊。
2)鋼支撐端頭活絡頭契塊(傳力墊塊)插入深度不夠,容易形成偏心傳力。單塊契入和二塊契形傳力墊塊同向契入,以及用三塊同向契入的都會產生偏心。有的站采用了箱型伸縮段的活絡頭,這種箱型伸縮段本身有一斜面,所以只需單塊契形傳力墊塊,但也有用二塊、三塊契入,造成偏心傳力。當然,也有較好的工地42 cm長的傳專力墊塊全部契入,頂端的高度在契人后都能保持不超過φ609支撐管外緣高度。
3)支撐承壓端板和地下連續墻接觸不密貼,有的用鐵塊或者木塊來墊,造成受力偏心。較好的工地,段頭板電焊了200 mm×200 mm×20 mm的中心傳力墊塊,其周邊又用砂漿填塞。杭州地鐵××車站第一道(預埋至冠梁上)、第二道支撐端頭采用鋼板墊塊,第三、四、五道支撐采用鋼圍檁,并用快硬性細石混凝土填塞鋼圍檁與圍護墻之間的空隙。
4)有的工地會出現在鋼支撐上堆放開挖土方、放置施工構配件,或者在鋼支撐上堆土并鋪上走道板,停置挖機等嚴重違章作業現象,這個是堅決不允許的。
5)有的工地竟用φ16和φ25鋼筋代替傳力墊塊的,也有用2 cm厚代替4 cm厚塑塊的,這個也是不允許出現的。
通過日常的施工經驗累計,結合日常的監測數據等等途徑表明,對于以上羅列的存在問題如能夠較好的處理,并注意現場的施工工況的合理性,鋼支撐在整個基坑施工中還是比較安全、穩定的。
1.3 明溝排水系統不太完善
基坑開挖過程中,明溝排水系統常常缺少縱向排水明溝、集水井,或者前者太小和太淺,致使遇見雨水基坑就積滿水,給作業環境帶來諸多不便,甚至影響基坑的安全。土坡地層內暗浜,廢除管線和人防殘留設施等會產生軟淤泥或暗流的危險,必須及時排除,否則將會存在極大的基坑安全隱患。
1.4 基坑開挖局部有超挖現象
在兩道支撐間的土方開挖層坡過緩,有的達1:3以上,近坡腳區域會出現超挖,使無支撐暴露面積過大,過一段時間,地墻就會產生大的變形,所以開挖時各層土宜挖到支撐底下20 cm左右。但大多工地的層坡過陡是最嚴重的問題所在,當遇到雨水天氣就會出現小滑坡。正確的做法是等進行修坡、修平臺和挖水溝,達到了安全層坡的要求之后,再繼續挖另一層段的土方,使基坑縱坡維持在安全坡度狀態。土坡要先按土性做邊坡穩定性分析,然后定出安全坡度,同時要求縱向放坡要小于安全坡度。通常降水好的基坑層坡要保持在1:1.5左右,總坡保持在
1:2.5-1:3。
1.5 支撐活絡頭伸縮段伸出過長
支撐活絡頭伸縮段伸出長度一般不宜超過20 cm,保證活絡頭處的軸線平衡受力。
1.6 基坑邊堆載應引起重視
基坑邊堆載還未引起高度十分重視,停大型機械、堆土方等在部分再見地鐵工地是常常出現,該站設計規定基坑邊10 m范圍內嚴禁堆載開挖土方,曾經出現施工單位因臨時堆放土方造成連續墻墻底出現“踢腳”的安全隱患,后經過及時采取地基加固等措施得到了消除。
2 需改進的工作
2.1 減少基坑暴露時間
快速按照設計回筑完主體結構,建立永久性的平衡。結構回筑要快,尤其是底板和底板前的墊層以及保護層。端頭井面積較大墊層可分為幾塊,結構施工段的墊層也可分成幾小段(但是盡量一次性完成,但是要保證在規定時間內完成);大于200 m2以上的基底不能留置1 d以上。尤其是遇大雨等特殊天氣情況,墊層可挖一塊(段)澆注―塊(段),但必須對應著支撐的位置澆筑墊層混凝土;底板混凝土應在墊層混凝土完后的5 d~7 d內澆筑,總之澆筑墊層和底板要搶,越快越好,保證在設計規定的時限內完成。
2.2 加強監測工作
《監測報表》要及時、準確和完整。監測數據要上午量測,下午就要送達建設、監理和施工單位等參建單位,特殊情況加密測試的《監測快報》盡量在監測后2 h內送交各個單位。每周要做周分析,每月要有月報總結,并在監理例會上講評,并將分析報告抄送相關單位和管理部門。當監測出現報警值,監理要組織各參建單位進行認真分析,提出對策意見,及時整改實施,及時消除隱患。
3 結論
地鐵深基坑建設中,首先嚴格按照設計和相關規范要求施工土方開挖和支撐架設兩個階段,這個也是基坑施工期間的重要安全保障,當然這個期間也要滿足其他的重要條件,如:監測始終貫穿整個基坑施工階段,基坑內外降水滿足設計要求等,其次快速有序的施作主體結構,使開挖基坑重新建立一個永久的平衡,才是永久安全的標志。
參考文獻
[1]鐵道第五勘察設計研究院.杭州地鐵××車站主體圍護結構.2007.
[2]鐵道第五勘察設計研究院.杭州地鐵××車站主體結構.2007.