地铁施工危险源识别及安全对策的研究

宋伟

摘要：随着我国城市化进程的加快，城市交通网络的压力日渐繁重，越来越多的城市开始修建地铁以解决交通问题。由于地铁工程通常处在闹市区地下，且施工的难度较大、技术要求较高，如不对其施工过程进行有效控制，就极易出现危险，造成不良影响。文章对地铁施工的安全问题的产生原因进行了阐述。并提出了安全对策，借以保证地铁施工的质量、安全。

关键词：地铁施工；危险源识别；安全对策；研究

导言：地铁作为快速、高效、便捷、经济的运输工具，在城市公共交通系统中发挥着重要的作用。近年来我国地铁事故频发，安全管理形势严峻，如何在保证地铁项目建设速度的同时，为施工和运营期间的建设和使用安全提供保障，已日益受到关注。地铁项目是一个庞大的系统工程，对其安全的管理应贯穿项目的始终。然而，目前对地铁安全管理的研究往往割裂了设计、施工和运营阶段的联系，大部分研究仅停留在施工阶段或运营阶段，为解决此问题。

1、地铁施工的安全问题的产生原因

1.1地铁项目自身结构的安全问题

地铁项目在建造过程中有很多复杂化的施工工作，地下工作量较大因此会遇到很多有关地下掘进技术的问题。地铁施工项目本身所用的材料较多，涉及到众多的高技术难度的机械等。地铁项目本身结构的复杂性以及操作过程中的技术性要求，在一定程度上导致了地铁项目的安全隐患。

1.2地铁项目的环境问题

地铁项目的施工环境十分复杂，有众多的地下施工工作。而地下水文地质情况比较复杂，且城市地下有复杂的信号管线、强电弱电等线路、煤气管道以及给排水管道等。地上也存在着很多建筑物，更增加了地铁施工的难度。如果在施工过程中对地下环境情况不加以了解，则极易造成水管爆裂和电线电缆损坏的情况。严重时甚至造成地面的塌陷或是下陷，从而造成极大的安全问题。

1.3地铁项目的施工方案问题

地铁的施工方案在设计时必须考虑到项目的实际要求以及具体的环境情况，在此基础上选择合理的施工方案。因此，若施工方案的选择存在问题，则极有可能导致地铁施工的安全事故。如地铁在施工期间，准备好既定的挖掘方案采用暗挖、盾构等各种挖掘手法进行基面或隧道的挖掘时易发生不均匀沉降、地面塌陷或隆起的现象。这主要是由于施工之前并未对地质的情况以及受力進行合理的分析，岩土的应力变化和施工过程中的影响将导致其受到扰动或剪贴破坏，进而导致地面的塌陷或是凸起等问题。

1.4地铁施工人员的安全意识问题

人员的安全意识对于地铁施工的整体安全有着重要的影响。地铁安全隐隐患的防范很大程度上有赖于管理人员的合理布置以及操作人员的规范作业。而很多地铁单位的管理人员缺乏相应的安全意识，在选择相关施工技术时并没有进行合理的分析和计算。有些地铁企业管理人员管理人员的配备并不齐全，很多安全管理机构和人员被精简与合并，一人身兼数职将极大地降低安全管理的工作效率。操作人员在很多复杂机械的操作上并没有持有关的证件上岗，也没有经过必要的培训，从而导致了其在施工过程中并不能按照规定进行操作。

2、地铁施工事故中的危险源识别

2.1地铁施工事故中的工程设计致因分析

地铁项目属于建筑业中的一类工程，因此对地铁项目的安全设计致因分析可以沿用对建筑业的事故致因分析方法。同时，地铁项目不同于普通的建设项目，它具有建设、运营规模大，建设周期长，参与单位多，项目技术要求高且涉及的学科门类繁多等特点，尤其是其对环境及社会生活的影响较一般建筑项目更高。因此从安全设计角度对地铁施工阶段事故致因进行分析必须结合地铁项目的具体特点。本文从人员、环境、材料和机械四个方面分析地铁施工阶段的事故致因。

2.1.1人员因素

人员因素对事故的影响主要包括人的不安全行为和人的不安全状态。现场工作人员的不安全行为，包括施工管理人员检查或指导有错、劳动用工分配不合理、没有制定安全操作规程，施工人员操作方法有误、违反劳动纪律、注意力不集中、酒后作业、冒险作业、不使用防护用具等。现场工作人员的不安全状态，包括高空、临边、地下环境作业，工作人员身体状态欠佳、疲劳工作、经验不足等可能导致工作人员安全能力降低的情况。

2.1.2环境因素

环境因素对事故的影响主要体现为：工作场所缺陷，包括工作现场布局不合理，工作空间局促，工作面狭小、杂乱等；工作环境不良，包括照明、温度、湿度、通风、采光不良，存在振动和噪声，空气质量差等；工作场所意外情况，包括突然出现的地质灾害、恶劣的气候条件等。

2.1.3材料因素

材料因素对事故的影响主要体现在：材料的状态存在危险，包括材料的运输、存储、使用过程中可能存在的不合理能量释放，材料有毒、有放射性等；材料的适用性，如使用的材料与预形成的工程实体不相适应等；材料的可用性，如材料质量差，不能达到设计要求等。

2.1.4机械因素

机械因素对事故的影响主要体现在：机械的状态，包括机械维护保养不当、零件磨损和老化等，可能引起触电及其他伤害等；机械的适用性，如所用机械与施工环境不相适应等；机械的可用性，如机械出厂质量问题等。从安全设计角度对地铁施工阶段的事故致因进行分析，如图1所示。

图1安全设计角度的地铁施工阶段事故致因模型

2.2地铁施工事故中的危险源识别举例

以杭州市地铁1#线湘湖站工段坍塌事故为例，采用故障树技术进行危险源识别。

2.2.1事故经过

2008年11月15日15时20分，浙江省杭州市地铁1#线湘湖站工段施工工地（露天开挖作业）发生地面塌陷事故，造成长约100m、宽约50m的正在施工区域塌陷。施工现场西侧路基下陷达6m左右，将施工挡土墙全部推垮，自来水管、排污管断裂，大量污水涌出，同时东侧河水及淤泥向施工塌陷地点溃泻，导致施工塌陷区域逐渐被泥水淹没。事故造成在此处行驶的11辆汽车下沉陷落（车上人员2人轻伤，其余人员安全脱险），施工人员7人死亡、14人下落不明。

2.2.2事故原因说明

杭州地铁发生塌陷事故的湘湖站，属于钱塘江冲积平原和浦阳江流域的过渡地带，即沙土和软土过渡地带。这里地表表层30多m深度主要是软土。软土含水量高、强度低、压缩性大，在地铁施工过程中基坑外围软土会对4面连续墙和基坑底部产生强大的挤压力。由于挤压力过大，导致地下连续墙和基坑底部无法承受。同时，施工过程中存在以下现象是事故发生的诱因，如施工单位违规施工、冒险作业、基坑严重超挖；支撑系统存在严重缺陷且钢管支撑架设背时，垫层未及时浇筑；监测单位安徽中铁四局设计研究院施工监测失效，没有采取有效补救办法等。坍塌事故又引起次生灾害，工地旁边的河水灌入，产生水害。

2.2.3坍塌事故的故障树分析

根据上述事故原因说明，对杭州地铁1#线湘湖站工段施工工地坍塌事故的故障树分析如图2所示。

图2杭州地铁1#线湘湖站工段施工工地坍塌事故的故障树分析

3、地铁施工的安全对策

为保证地铁施工的安全、高效，我们必须在科学识别危险源的基础上，提出相应的安全对策，防患于未然。

3.1施工现场安全教育

地铁施工的危险源无处不在，因此必须加强参加人员的安全管理意识。可以通过学习与地铁施工相关的法律法规、规章制度和安全生产知识，以提高施工人员的安全意识，并提高施工的自我保护能力；还可以加强地铁施工安全事故的宣传教育，以反思的方式，总结出安全事故发生原因和预防方法，并将总结的内容融入到日常施工当中，自觉改善施工的不安全行为，并自觉查处施工设备的不安全状态，以及自觉佩戴好施工的防护用品，为安全管理工作的开展奠定基础。

3.2建立安全施工责任制

在地铁施工过程中建立安全施工责任制度，并形成逐级保证的安全施工保障体系，对地铁工程的安全施工意义重大。因此必须结合实际，根据地铁施工的基本特点和安全施工管理制度，在识别危险源的基础上，制定危险源具体的控制措施和管理方案。另外是在施工现场划分责任区域，由具体人员负责该区域的风险源控制工作，以实现责任到人的目的。笔者认为地铁安全施工重在管理，鉴于地铁施工面广、周期长和复杂多变，必须实行现场班组的安全管理，控制安全施工的状况，这样才能防患于未然，保障地铁施工的安全可靠。

3.3施工安全技术交底

施工人员一旦进入施工现场，就必须严格遵守安全操作规程和安全生产的要求，对施工组织设计和安全技术措施必须严格执行，不能散漫，随意更改。在开挖基坑之前，应先对水文地质及附近建筑情况进行勘察了解，并做好相应记录，在基坑开挖过程中对施工变化情况随时观测，如有异常情况必须及时进行处理。在施工作业前，要对开挖的机械、电气设备进行全面检查，确保其符合安全要求，同时落实好基坑现场排水、降水、集水措施。在施工作业时，应按照自上上而下的顺序分层开挖，先放坡、支护，再开挖基坑，严禁碰损边坡或碰撞支撑系统或护壁桩，为避免发生坍塌，在未进行支护前严禁超挖。基坑抽水时，需确保潜水泵和电源电线应绝缘良好，且正确接线，符合三相五线制和“一机一闸，一漏一箱”要求；在基坑抽水时，所有坑内作业人员应必须返回地面，严禁在坑内边抽水边作业，移动泵机必须先拉闸切断电源。开挖过程，如需石方爆破，应制定包括药量计算的专项安全作业方案，报公安部门审批后才准施爆，并严格按有关爆破器材规定运输、领用、存放和管理（包括遵守爆破作业安全规程）。夜间作业应配有足够照明，基坑内应采用36V以下安全电压。在地铁工程竣工验收并投入使用后，由于施工时存在安全隐患等，可能造成地铁工程出现一定质量问题，这是必须让施工单位根据实际情况进行及时的维修、补救，确保地铁使用性能不受影响，保证人民的生命财产全。

3.4加强施工中的安全检查

对施工进行有效的安全检查是可以及时清查安全隐患，防止施工安全事故的发生，而且可以改善工作人员的劳动条件，因此必须得到重视。人的不安全行为，物的不安全状态，是造成事故的基本因素。为了消除这些因素，排除安全隐患，就要设法及时发现、有效解决，这些都需要通过安全检查来实现。安全检查的形式包含以下几种：定期性大检查；经常性检查；对安全工作的普查；对某项问题的专业检查和季节性检查；自行检查；互相检查等。彻底清除安全隐患，是避免事故发生的必要手段。因此，安全检查的重要一环，就是对地铁施工现场的安全隐患检查。主要内容包括：对施工现场是否符合安全生产要求进行检查，定期对施工现场是否安全进行检查，确认安全通道的通畅性，材料的存放的有条理性，各种机器设备的保险装置、防护装置的完好性，并对电气设备的安全设施、乙炔等气瓶进行检查，防止爆炸事故的发生。对施工现场及周围环境进行观察，如有不安全因素及带病运转的生产设备，必须及时进行处理。对出现的安全事故、查出的安全问题及隐患的整改情况检查，也是安全检查中不容忽视的一环。确保施工单位结合实际、吸取经验教训，采取有效的安全对策，借以保证地铁施工安全管理的顺利进行。

3.5地铁施工安全管理的实例研究

用电、消防、临边临口是地铁施工重点的危险源之一，为对施工的用电、消防等进行有效管理，笔者通过對施工现场实例的研究，总结了相关安全管理经验。

3.5.1用电的安全管理。地铁施工在土建、安装、装修等过程当中，都需要临时用电，而如果用电管理不规范，很容易造成触电和火灾等事故，由于地铁施工进场一般使用220～380V的三相四线制低压电力系统，因此要采用三级配电和两级保护，控制好施工现场用电的指导和维护工作。

3.5.2消防安全管理。地铁施工的面积比较小，但经常需要交叉进行土建施工、设备安装和装修装饰等工作，在施工现场保存着很多易燃物品，一旦引起火灾事故，后果将不堪设想。因此我们要从源头做好消防安全管理工作，控制好施工现场焊接和切割等动火管理，并明确禁止违规使用明火，同时配备好足够的消防器材和定时清点易燃物品。最后，临边临口的安全防护工作。地铁施工的站台和设备等区域构造非常复杂，而且很多时候施工人员必须进行交叉作业，很容易造成作业的事故冲突，尤其是在电梯口、预留洞口等区域，要设置足够的防护栏和安全网，在正在施工区域的出入口，搭设防火棚，以及在脚手架的周围设置高于1m的防护栏杆，并固定好安全带，以防施工人员高处坠落。

结束语

地铁工程是一项关系到城市发展以及人民生活的重要项目，地铁工程施工过程中面临到很多自身结构的安全问题、环境问题、施工方案问题以及员工的安全意识问题，都将导致施工安全事故。各参建单位需要充分认识到施工的安全的重要性，不断加强自身的施工安全管理经验和水平，积极促进地铁施工的安全发展。

参考文献：

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