王腾 孙清威
城市轨道交通建设工程是一项复杂的、高风险的系统工程,具有建设规模大、参与人员多、技术工艺复杂、施工环境多变等特点,极易发生安全事故。本文将从政府监管角度以武汉市轨道交通12号线为例探讨地铁施工过程中的主要危险源、安全监督管理要点和应急管理,为行业行政主管部门的安全监督管理提供一些方法和思路。
武汉市轨道交通12号线线路全长约59.9km(全地下线路),是目前全国最长的地铁环线,连通武汉三镇,设站37座,其中23座换乘站,车站规模普遍较大。且武汉市河流湖泊众多,全市水域面积2117.6平方公里,长江、汉江在此交汇,导致武汉市地质条件极为复杂,地下工程施工难度和安全风险大。种种客观因素为城市轨道交通施工的安全管理带来了极大压力和挑战。
武汉市轨道交通12号线于2020年启动建设,计划通车试运行时间为2025年12月31日,建设期5年,运营期25年。线路图如下:
图1 武汉市轨道交通12号线线路图
该线路施工存在以下重大危险源:
1.地质条件复杂,基坑施工风险高
武汉地铁12号线共有19座车站位于长江I 级阶地,其地下承压含水砂层深厚且与长江水力联系密切,基坑施工阶段易产生突涌等问题。基坑深度超过24m深的车站16座,最深约47m,且线路多个站点紧邻居民区,存在基坑失稳坍塌、涌水、道路沉降、管线破裂、建筑物开裂沉降等重大安全风险。
项目部需采取措施控制地下水位,控制基坑支护结构的变形量,加强监测,及时注浆加固,最终确保主体结构的顺利施工。
2.区间下穿重要建构筑物、复杂地质区域多,盾构、暗挖施工风险高
武汉地铁12号线线路两次下穿长江、一次下穿汉江,穿越了长江I级阶地、II 级阶地及III级阶地三种地貌单元。
下穿的复杂地质区包含富水富砂地层、深厚淤泥土层以及岩溶区;重要建构筑物包含铁路、明渠、箱涵、湖泊、立交桥、主干道、地铁地下区间、高架区间、高压电塔(杆)、连片居民区等。
项目部需采取措施防止地层失稳、沉降,控制好盾构掘进参数及姿态,防止管片开裂及盾尾涌水、涌砂并保证盾构一次掘进长度,最终控制盾构穿越不良地质地段顺利掘进。
3.前期工程协调及推进难度大,后期抢工安全风险高
武汉地铁12号线车站多位于繁华街道,周边建构筑物、地下管线较多,施工场地狭小,人流、车流量大,导致施工前期的交通疏解、管线迁改、绿化迁移、地上构筑物拆除等工作推进、协调难度极大,且轨道交通工程工期要求较为严格,前期工作进度滞后将导致后期赶工抢工形成较大的安全风险。
项目部需主动采取措施协调各利益主体和有关部门,并妥善处理投诉,确保工程如期交付。
4.施工过程中大型机械设备较多,安全管理难度大
武汉地铁12号线车站结构复杂,盾构区间长度大,导致现场塔吊、龙门吊、履带吊、三轴搅拌、旋挖钻机、盾构机、顶管机等大型机械设备较多。且车站多位于繁华街道,施工场地狭小,大型设备安拆、移动、吊装难度大,一旦出现安全事故,负面影响极大。
城市轨道交通工程施工通常处于闹市区,大型设备多、基坑深度深、区间地质复杂,施工难度较大,且发生安全事故后社会影响极为恶劣。这也为行业行政主管部门的监督管理带来了很多挑战,城市轨道交通工程的安全监管需要把握要点,将监管精力投入到关键的分部分项工程,并督促参建单位落实安全管理的主体责任,确保施工过程中的安全平稳。
1.成立安全管理机构
根据住建部《建筑施工企业安全生产管理机构设置及专职安全生产管理人员配备办法》,各施工项目总承包单位应配备不少于3名专职安全生产管理人员,且项目经理应持有有效的安全B证。
2.重点监管危大工程
危大工程即危险性较大的分部分项工程,是指房屋建筑和市政基础设施工程在施工过程中,容易导致人员群死群伤或者造成重大经济损失的分部分项工程。
(1)编制危大工程清单
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》第七条,建设单位应当组织勘察、设计等单位在施工招标文件中列出危大工程清单,要求施工单位在投标时补充完善危大工程清单并明确相应的安全管理措施。项目开工前应完成危大工程的识别并提前编制危大工程的专项施工方案。
城市轨道交通施工主要的危大工程有:深基坑、高支模、起重吊装(盾构机、地连墙钢筋笼、龙门吊安拆、砼支撑拆除)、盾构始发接收、联络通道施工、暗挖(矿山法、爆破)、顶管等。
(2)危大工程管理
危大工程需严格按照《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》实施:
①方案编制:施工单位应当在危大工程施工前组织工程技术人员编制专项施工方案。
②论证:对于超过一定规模的危大工程,施工单位应当组织召开专家论证会对专项施工方案进行论证。
③审批:专项施工方案应当由施工单位技术负责人审核签字、加盖单位公章,并由总监理工程师审查签字、加盖执业印章后方可实施。
④交底:专项施工方案实施前,编制人员或者项目技术负责人应当向施工现场管理人员进行方案交底。施工现场管理人员应当向作业人员进行安全技术交底,并由双方和项目专职安全生产管理人员共同签字确认。
⑤验收:对于按照规定需要验收的危大工程,施工单位、监理单位应当组织相关人员进行验收。验收合格的,经施工单位项目技术负责人及总监理工程师签字确认后,方可进入下一道工序。
3.管线保护管理
武汉市轨道交通12号线穿越武汉市主要中心城区,区间均为地下线,共23座换乘站,车站规模大、基坑深度深,且部分站点紧邻居民区,地下管线密集,部分区间下穿、侧穿高压电塔(杆),管线保护工作难度和安全风险较大。
管线保护工作重点在于:区间、站点开始施工前,进行管线调查工作,并编制管线保护专项方案和应急预案,与周边管线的权属单位取得联系,签订安全管理协议,取得地下管线图纸;施工过程中,做好现场管理人员和工人的交底,严格按方案做好管线的保护工作,并加强管线沉降监测,控制沉降变形,一旦出现管线破裂、渗漏等事故后,及时启动应急预案,组织抢险救援,减少事故损失。
4.大型机械设备管理
(1)固定式起重设备
塔吊、龙门吊、施工电梯及物料提升机,必须严格按照住建部《建筑起重机械安全监督管理规定》的要求:
①安装前将建筑起重机械安装、拆卸工程专项施工方案,安装、拆卸人员名单,安装、拆卸时间等材料报施工总承包单位和监理单位审核后,告知工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门。
②安装单位应当按照建筑起重机械安装、拆卸工程专项施工方案及安全操作规程组织安装、拆卸作业。安装单位的专业技术人员、专职安全生产管理人员应当进行现场监督,技术负责人应当定期巡查。
③建筑起重机械安装完毕后,使用单位应当组织出租、安装、监理等有关单位进行验收,并应当经有相应资质的检验检测机构监督检验合格。
④使用单位应当在建筑起重机械安装验收合格后,向工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门办理建筑起重机械使用登记。
(2)流动式起重设备
汽车吊、履带吊等,进场作业前,必须将设备出厂合格证、检测报告、司机指挥等特种作业人员证件报项目施工、监理单位审批。起重吊装作业时必须落实吊装令管理,并安排专职安全员旁站监督。
(3)其他大型设备
三轴搅拌机、旋挖钻机、高压旋喷钻机等,进场作业前,编制专项施工方案,并由施工、监理单位审核该设备出厂合格证、检测报告等。
(4)大型设备安拆使用管理
大型设备的安拆、顶升加节附着、移动、使用,全过程必须安排专职安全管理人员旁站监督。
5.安全生产常态化管理
城市轨道交通施工过程中安全管理的重点在于建立安全风险分级管控和隐患排查治理双重机制。日常的安全管理要点有以下几个方面:
(1)临时用电
①编制临时用电施工组织设计。
②采用三相五线TN-S系统,三级配电逐级保护,接线规范。
③经过国家CCC认证的标准配电箱,严禁使用自制配电箱。
④加强日常巡查检查,由项目施工总承包单位牵头,制定项目临时用电统一标准。
(2)消防
①编制现场消防管理专项方案。
②按照方案要求在施工现场、生活区配备消防器材和消防栓。
③做好项目危化品管理,氧气、乙炔瓶、酒精、燃油、易燃材料等设置专用库房存放,并安排专人管理。
④现场严禁使用尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料。
⑤落实动火审批制度,动火点配置专用灭火器,设置专职动火监护人。
(3)防高坠
①项目作业人员规范佩戴安全帽,高处作业人员必须正确使用安全带。
②临边、洞口、井道等位置设置标化防护栏杆。
③登高作业人员必须使用规范的人字梯、门架、操作平台等。
④外架、操作架等作业面脚手板必须满铺、固定。
从安全监管的历史经验来看,安全是相对的,危险是绝对的,事故是可以预防的,但目前的安全科学技术还没有发展到能有效预测和预防所有事故的程度,既然不可能杜绝一切事故的发生,加强应急管理,减少事故损失是十分必要的。城市轨道交通施工应急管理有以下要点:
1.项目部应根据项目规模组建内部应急救援队伍,服从统一调度。施工企业与地方消防队、安全生产应急救援中心等保持紧密联系,一旦需要,立即请求其参与救援。
2.项目部每年不少于一次应急演练,每年至少组织一次综合应急预案演练或者专项应急预案演练,每半年至少组织一次现场处置方案演练。
3.安全生产事故(事件)发生后,启动相应应急预案,采取应急处置措施,组织抢救,防止事态扩大,减少人员伤亡和财产损失。
4.除各项目部平时根据施工情况储备一定数量针对性的应急抢险物质和设备外,施工企业应按照片区储备相应的应急抢险的物质和设备,一旦发生险情,能够就近调配,第一时间满足抢险救援的需求。
城市轨道交通施工复杂程度比较高,施工环境复杂多变,对于施工安全管理的要求比较高,且全国各地的施工特点、难点差异较大。希望通过本文的研究、探讨,为城市轨道交通的建设、管理者们提供借鉴,减少安全事故的发生。