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中图分类号:U45文献标识码: A
引言
近几年来,铁路隧道建设发展迅速,隧道建设长度也逐年增多,与此同时,因其施工中众多的不确定性因素,在铁路隧道施工中安全事故也是频频发生,造成了重大的人员伤亡和经济损失,并严重影响了铁路的工程工期。因此,铁路隧道施工中的安全隐患引起了各方的高度重视,采取有效的管理和控制措施以避免安全事故的发生成为隧道工作者最为关心和重视的问题。
一、铁路隧道施工中安全事故频发的原因分析
1、安全管理体系运行状况不理想
安全管理是隧道施工管理的核心,涉及到各个参建单位,是一个体系工程。事故的发生,往往是由于这个体系的运行出现了问题。建设单位不能很好地监督检查各方安全生产责任制的建立和落实情况,安全生产管理体系的效能不能得到很好地发挥;施工单位没有建立完善的安全自控和监控体系,没有建立安全风险评估机制,不能严格管理风险来源;监理单位对重点安全部位进行的安全检查不到位,没能及时发现安全隐患;设计单位地勘资料不细,没有实施动态设计,或者变更卡控不严等等。
2、隧道施工的安全意识和安全敏感性不强
隧道施工地段地质条件复杂,比如富水、瓦斯、软岩、黄土、断层、岩溶发育等,因此隧道施工难度大,风险高。这就要求必须进行详细的勘察,设计足够的初期支护强度,做好超前地质预报,进行有效地监控量测;加强围岩的管理,及时调整设计和施工方案。但是,在实际施工中,不做超前地质预报或者施做频率低、不按设计和规范施工、擅自变更设计、随意改动施工方法、编造监控量测数据、偷工减料的现象屡屡出现,另外对于爆炸器材、用电、用火以及其他机械设备没有安全防范意识,安全敏感性不强,都极易导致安全事故,并造成严重的人员伤亡和经济损失。
3、施工人员专业素质不高,施工作业不规范
铁路隧道施工的作业环境差,工作空间小,劳动强度高,但工资水平却不高,因此很难吸引一些有文化、有专业素质的施工建设人员在铁路隧道施工企业中长期发展。因此,从事铁路隧道施工的工作人员多为农民工、合同工以及临时工,整体的文化和专业素质都比较低,对一些施工要求和技巧了解甚少,也不懂必须的安全防范措施。如果有安全事故发生,他们往往没有自救能力,甚至有可能造成二次事故,给铁路隧道施工的安全工作带来了严重的隐患。
4、安全专项资金投入不足或被挪用
铁路工程的安全生产费,按建筑安装工程投标报价的1.5%计算。最近几年,铁路工程仍在采用咨询图招投标,并在报价的基础上进行降造。铁路工程采用的预算定额中,工日单价偏低,市场的人工工日单价达到预算定额的5-7倍。因此铁路工程的中标价普遍偏低,造成了安全生产费不足。中标价偏低,容易造成生产资金不足。施工企业为了保证施工工期,往往将挪用安全生产费。而,隧道工程是风险性最高的工程,安全专项资金投入不足,给施工生产带来了极大的安全隐患,容易酿成安全事故。
确保隧道施工安全的主要措施
1、以工序管理为基础,实施架子队的管理模式
隧道施工,是一种循环的作业流程,工序相对简单,非常适用于架子队的管理模式。架子队管理模式,就是以施工企业的管理、技术人员和生产骨干为管控层,以劳务企业的劳务人员或者与施工企业签订劳动合同的其他社会劳动者(统称劳务作业人员)为作业层的管理模式。这种管理模式,以工序管理为基础,以考核制度为保障,是调控和硬化外部劳务管理、提高职工技术素质、完善基层基础建设的有效手段,有利于提高隧道施工管理的精细化、科学化水平,能有效的保证隧道施工的安全。
2、实施规范的施工工序,重视各施工阶段的安全性
2.1积极开展综合超前地质预报工作
地质条件的复杂性和不确定性决定了隧道施工的高风险性,隧道施工中由于开挖所诱发的各类地质灾害具有不可选择性、复杂性、特殊性和突发性,常常成为制约着隧道的修建的最主要的因素。采用地质素描法、超前探孔法、地震波法、红外线探水法等相结合的综合地质预报技术,对隧道前方的围岩和地层情况进行准确的判断,促使施工时及时采取应对措施,防患于未然。
2.2进出洞施工安全
隧道的进洞和出洞的风险性相对较高,因为洞口段一般处于地层风化严重、围岩破碎、浅埋、偏压等复杂地质条件下,容易引起安全事故。因此隧道应采取早进洞、晚出洞的原则,尽量避免对山体的大挖大刷, 让隧道洞口周围的植被得到妥善保护, 维护原有的生态地貌;进洞前、出洞前,边仰坡防护到位,截水天沟具备排水的功能。
2.3隧道开挖施工安全
隧道开挖,遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十。严格按照设计的循环进尺进行开挖,按照设计的施工方法进行施工,不得擅自改变施工方法,加大循环进尺。加强各工序的管理,控制和减少围岩的暴露时间,开挖后及时进行支护。对于拱顶沉降、净空收敛、浅埋地段的地表沉降等,要按照设计和规范的频率进行监控量测,并及时对数据进行分析处理,对于异常的数据查找原因,并及时采取应对措施。对地质情况进行密切观察,如果存在与设计地质资料不符的情况,应及时进行设计变更,按照动态设计、动态施工的原则进行施工。
对于特殊地质条件下的隧道,比如瓦斯隧道、黄土隧道、富水隧道、岩溶隧道等,应制定专门的专项安全技术方案和应急预案。对于采用爆破法开挖,应制定专项爆破方案,并经当地公安机关和监理、建设单位的批准。
2.4二次衬砌的施工安全
二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用。二次衬砌的施做时间,直接影响着隧道的开挖进度和开挖的安全。隧道开挖时,无论是全断面开挖或者是分部开挖,二次衬砌的仰拱、拱墙距离掌子面的安全距离必须满足要求。二次衬砌施做的时间过晚,安全距离超标,已经施工的初期支护形成的悬臂过长,造成变形侵限或者塌方。如果二次衬砌施做的时间过早,初期支护还未稳定,容易造成二次衬砌受力过早,出现结构问题,存在极大的安全隐患。因此二衬的施工时间、安全距离,除了按照设计要求和相关规范的要求外,还必须以监控量测的数据做为重要的依据。
3、建立健全安全机制,强化施工安全意识
3.1建立风险管理制度,树立风险防范观念
风险管理是一门新兴的管理学科,专门研究风险发生的规律和如何控制风险的技术,风险管理单位通过识别风险、衡量风险、评估风险和决策管理风险等方式,对风险开展有效控制和妥善处理损失的过程,具有管理学的计划、组织、协调、指挥、控制等职能,同时又具有自身的独特功能。铁路隧道在施工中可以运用风险管理理念,建立风险管理制度,形成风险防范的新风气。首先,必须落实好安全施工生产的责任制,增强安全主体的责任意识;各部门既能各司其职又要统筹兼顾,施工部门按照相关规定制定好防范措施,加强对危险源头的监控,大力排查可能隐患并加大治理力度,监理部门做好审查监督工作,并认真审核风险管理制度;对于施工过程中频发率较高的地质灾害要及时开展风险评估,采用有针对性的施工工序,并做好突发事故的应急救援方案。
3.2完善施工工序审查制度,确保顺利施工
隧道施工的工序繁杂而又至关重要,必须每一步骤都谨慎而行,所以在施工时要做好施工工序的审查工作,查漏补缺、避免意外。在施工前,组织相关专家、技术人员开展研究讨论,集中集体的智慧,充分利用专业人士的施工经验和精湛技术制定完整的施工方案,并通过试验分析不断完善,力争为安全施工提供扎实的技术基础。
3.3实行专家咨询制度,及时调整施工方案
隧道施工中经常出现的危险源一般有地质灾害、高温、惯性事故、劣质地质等,为了保证隧道施工的安全有效,在开始施工前应该建立一套专家咨询制度,通过研讨制定出有针对性的安全方案和应急防范体制,并开展演练及时调整方案,力争在危险源头上规避和控制风险;对于在施工中出现的安全意外,要及时询问相关专家和专业技术人员,在他们宝贵经验的指导下采用先进的科技手段突破技术难题,以求减小施工风险。
结束语
在铁路建设的诸多工程项目中,隧道工程属于高风险项目,施工规模大、施工的地质环境复杂、安全隐患多,因此各方应重视隧道安全施工工作。无论是在前期的隧道设计工作中、隧道建设时期,还是在后期的营运管理工作中,对隧道施工中可能会发生的一切相关问题都应引起工作人员的高度重视,要从组织、管理、资金、技术四个方面采取措施,要坚持动态设计、动态施工的原则,以确保隧道工程的安全施工,降低安全事故的发生率。
参考文献
[1]赵勇.隧道施工安全事故的原因分析及对策建议[J].铁道标准设计,2007,(S1).
关键词 铁路隧道;施工;安全风险管理
中图分类号 TU74 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0108-01
铁路隧道施工是铁路工程建设的重要环节,具有技术含量高、投资规模大、施工周期长、安全风险高等特点。在铁路隧道施工过程中之所以突发事件较多,甚至造成工程安全事故,正是因为铁路隧道工程本身是一项风险指数大、不稳定因素较多所决定的,而且在施工过程中存在的管理和技术问题,使安全风险人为加大,这不仅可能导致施工人员产生过大的工作压力和心理负担,也可能给国家造成严重的经济损失。因此,提高工程部门的安全风险管理意识和管理水平,事先评估安全风险系数积极预防,在施工中及时发现问题并予以解决,是降低施工安全风险的不二法门。
1 铁路隧道施工安全风险管理的重要意义
铁路隧道工程的特点,决定了安全风险管理水平的高低是铁路隧道施工能否安全顺利进行的关键性因素,也是确保工期控制精度、质量控制水平以及人身安全的重要措施。隧道工程技术的难度系数评估、安全事故的可能性、事故发生的概率及后果损失程度、施工突发事件的预防措施及紧急预案等,均是施工安全风险管理的核心内容。因此,铁路隧道工程项目风险管理与一般工程的管理功能有所差异,对隧道工程系统总体效益最大化的实现具有十分重要的意义。做好安全风险管理工作,有利于增强隧道工程项目参与方的的风险管理意识和风险管理能力,有效控制风险、降低风险、减少经济损失。在施工准备期,可以增强项目参与方防范事故意识和协作精神,明确工程目标、任务和工程风险,以利于风险管理企业科学决策,准确地评估工程工期及建设成本,为进一步优化施工方案提供理论依据,进而做好隧道施工过程中的风险分配工作,使每个施工人员带着强烈的安全和质量意识贯穿施工始终,确保隧道工程建设的圆满完成。
2 铁路隧道施工安全风险管理的主要问题
2.1 缺乏专门的安全风险管理机构
从目前我国铁路隧道施工的组织体系来看,最大的问题是缺乏专门的安全风险管理机构,往往按照传统的组织形式实施安全管理,很容易将施工的进度和效益放在首位而忽视安全管理。特别是某些承包商把工程分包给民间施工队,缺乏必要的指导与监督,很难保障施工安全。
2.2 缺乏专业的安全风险管理人才
随着我国铁路建设的快速发展,隧道建设工程的规模扩大和数量增多,对隧道专业人才和安全风险管理人才的需求越来越迫切。但目前我国对工程监测单位资格、监测人员专业水平没有相应的管理标准,出现专业人才不足或安全风险监测队伍非专业化现象,以致安全风险管理团队内部结构不合理、隧道工程建设团队的管理水平和专业水准普遍不高,对施工监测信息的真实性以及评估预测的指导性产生了较大的影响,进而使隧道施工存在较大的安全风险隐患。
2.3 缺乏完善的安全风险管理体系
从铁路隧道施工的现有安全风险管理体系看,在技术管理、安全管理和经费管理方面还有待完善。部分铁路隧道施工企业缺乏基层管理人员,专业技术人员力量不足,施工人员技术水平较低,安全风险管理人员组织能力弱,以致施工现场工人纪律松散、无知蛮干、有章不循,锚喷支护不合要求或支护不及时、衬砌远落后于掘进、掘进尺度过大,通风除尘不畅等现象时有发生,施工安全难以确保。在铁路隧道施工预算中,也存在一定的问题。如低价取标的意识根深蒂固、无安全风险管理资金费用标准、隧道安全风险管理经费不足或被挪用等等,导致安全事故预警能力弱,一旦发生事故则无法挽救和弥补。
2.4 缺乏合理的安全风险应急预案
缺乏合理有效安全风险应急预案,是当前铁路隧道工程承建方存在的普遍问题。在以往出现的重大安全事故调查中发现,预见性不足、依据经验处理安全事故是承建方的重大缺陷,当突发事件发生时,不合理的应急处置方式使重大的人身伤害和经济损失成为必然。
3 铁路隧道施工安全风险管理的有效措施
3.1 增强安全风险管理责任意识
增强铁路隧道工程管理部门的安全风险管理意识,是确保隧道工程项目安全施工的前提条件。应分事先、事中、事后三个阶段做好安全施工宣传工作,将安全风险责任细分落实到个人并及时跟踪监督。在现场管理中,应提前做好风险监测、信息传达、异常警示、多套风险应对方案的工作,明确施工分配、现场维护、过程检测在工程中的具体实施方法,力促铁路隧道风险管理的科学化和规范化,不断提高现场施工风险管理水平。
3.2 建立安全风险专门管理机构
为确保铁路隧道施工的安全,防范施工风险,铁路相关管理部门应建立安全风险专门管理机构,制定严格的安全风险管理制度,确立风险管理目标,以“安全施工”为原则,把安全风险管理工作责任到人。同时,对于地质、岩土等环境因素较为复杂的隧道工程项目,应进行专项风险评估研讨,选择科学有效的施工技术,制定明确有效的实施方案和多个风险应急预案,在施工过程中严把安全关和质量关,及时监督检查,对发现的安全隐患立即组织整改,防范于未然。
3.3 培养安全风险管理人才
安全风险管理人才是铁路隧道建设工程的决定性因素。在目前安全风险管理人才缺乏的现状下,应重视内部培训和外派深造工作,通过强化技术与管理培训,树立员工终身学习观念,不断提高管理者的专业水平和安全生产知识,打造高素质的安全风险管理人才,担纲施工人员的岗前培训指导工作,在施工中督导施工人员严格遵守安全风险管理的相关法律法规和规章制度,落实施工安全措施,保障隧道工程的质量安全。
3.4 完善安全风险管理体系
安全风险管理体系是通过分析、评价、干预、监督和管理企
业运营各环节中有可能出现损害人身、财产安全的因素,达到预防企业发生安全事故的一种管理方法。因此,铁路隧道管理部门应建立完善的安全风险管理体系,主要包括设计阶段安全风险管理、建设施工阶段安全风险管理、生产阶段安全风险管理和交付使用阶段安全风险管理四部分,特别应对安全风险管理经费以及隧道工程安全风险预测进行设计,使铁路隧道施工过程中的风险控制管理发挥应有的功效,事实证明,这是避免事故发生的有效方法。
4 结束语
安全风险管理是铁路隧道施工管理的关键,其核心是分析、评价危险有害的因素。铁路隧道施工无论是在前期、中期还是后期维护中都可能出现各种突发事件,需要建设参与方以高度的责任心和强烈的安全意识,探索铁路隧道安全风险管理的最佳方案,认真抓好施工中的每个环节,发挥安全生产风险管理体系的作用,才能防范事故安全生产,保证隧道工程质量。
参考文献
[1]李明,王占龙.高速铁路隧道施工风险管理技术探索[J].铁道标准设计,2010,S1:99-103.
[2]李明.高速铁路隧道施工风险管理技术探索[J].隧道建设,2010,02:173-178.
【关键词】高速铁路;隧道施工;安全监控系统
1 人员安全监控管理系统
1. 1 系统组成
人员自动登入安全管理系统由工控机及相关附属设备、通讯接口、无线数据接收器和标识卡组成 。
1. 1. 1 工控机
工控机是人员自动登入安全管理系统的操作平台,通过工控机上安装的软件可对整套系统进行操作。
1. 1. 2 通讯接口
用以接收无线数据接收器发送的本安信号,转换成非本安信号发送给工控机;接收中心站发送的非本安信号,转换成本安信号发送给隧道内无线数据接收器。技术参数如下所述。
传输距离: > 8 km。
通讯速率: 4 800 bps。
供电电压: 交流 220 V,50 Hz。
信号传输方式:双向主从半双工。
传输信号方式: CAN 总线通讯方式。
1. 1. 3 无线数据接收器
无线数据接收器采用单向传输方式接收标识卡信号,接收标识卡发射的数据并暂时保存。当工控机发出指令后,无线数据接收器通过 CAN 总线将数据分包上传。无线数据接收器上的绿、黄、红色信号指示灯闪烁表示读卡、警告、撤离。
1. 1. 4 长距离无线标识卡
长距离无线标识卡采用有源射频技术,可标识进洞人员身份信息,随身佩带。多个标识卡可在 50 m内同时被识别,具有无线微功率、稳定可靠等优点,且体积小,便于携带或安放。
1. 2 系统功能
工控机、通讯接口、无线数据接收器、长距离身份无线标识卡组成一个完整的监控系统,可实现以下 3个方面功能。
1. 2. 1 系统安全报警功能
进入隧道的人员发现危险时,按下所携带标示卡的报警按钮,系统自动报警,安全管理人员可以及时处理,根据情况启动应急预案。
1. 2. 2 重点( 危险) 区域监控功能
系统可对进入隧道危险区域的人员进行监控和管理。在爆破作业等危险情况下,监控人员的疏散情况。在工控机内预先输入单工序最长作业时间,对在隧道停留超时的人员自动报警,避免工作时间超长。
1. 2. 3 应急救援辅助功能
系统能够记录隧道发生安全事故时,隧道内的具体人员及其位置,以便救援人员根据系统记录,展开相应的救援。在有互联网接入的隧道,可以实现网络查询隧道人员、人员统计、重点区域、考勤查询、报警历史等报表信息的功能。
1. 3 系统特点
隧道人员安全管理的常规做法是挂牌及登记制度,在隧道洞口设立警卫室和胸卡挂板,并对进洞人员进行登记。但由于员工素质参差不齐,安全意识淡薄,为了“省事,图方便”,以上方法往往难以彻底执行;同时,由于登记挂牌制度须人工统计,时效性差,管理随意性较大,在实际管理过程中所取得的效果较差。采用人员管控系统后,有效地解决了以上问题。
2 围岩沉降自动监测报警系统
2. 1 系统组成
围岩沉降自动检测自动报警系统由静力水准仪和自动化系统两部分组成。
2. 1. 1 RJ-50 智能型电容式静力水准仪主要技术参数如下。
测量范围:50 mm。
测量精度:0. 1 mm。
环境温度: - 20 ℃ ~ + 60 ℃ 。
温度系数:≤0. 05%F. S. / ℃(F. S. 表示满量程)。
最小读数:≤0. 05%F. S. mm(F. S. 表示满量程)。
2. 1. 2 DAMS-IV 智能分布式系统
智能分布式系统数据采集单元主要性能如下。可采集对象:电容式、电阻式、压阻式、电感式、振弦式、电位器式、RS485 总线式等传感器。
工作湿度:≤95% 。
采样时间:(1 ~ 5) s/点。
工作温度: - 10 ℃ ~ + 50 ℃ 。
数据存储量:≥100 ~ 300 测次。
采集频次:1 min ~ 3 个月 /次。
系统 2防雷电感应:500 ~ 1 500 W。测量方式:定时、单检、巡检、选测或即刻测量。
2. 2 系统功能
隧道施工中易造成重大安全事故的多为隧道塌方,而且坍塌事故多为突发性事件,安全隐患较大。预防塌方事故是隧道施工中安全管理的关键。在以往的安全管理中,对于塌方事故多凭经验进行判断。这种方法时效性差,难以及时作出判断。而且施工人员不能在第一时间撤离事故现场,员工的生命安全难以得到保障。
2. 3 系统特点
相对于传统监控量测方法,该方法具有实时性、连续、自动监测、超限报警功能、监测工作量小等显著优势,特别在不良地质、下穿既有线路等变形敏感的区段,具有以下特点:
1)实现了拱顶收敛沉降监测的需要,能够满足高频次、高精度测量的需要;
2 ) 自动化程度提高,大大减少了人工测量工作量,减少了测量强度,提高了效率;
3) 沉降监控实时性强,一旦有异常变化,能够及时地发现异常,为施工安全提供有力的保障。
3 高速铁路远程视频监控系统
3. 1 系统组成
系统由球型摄像机、视频编码器和光收发器组成。现场由视频、音频、报警信号收集以及数据传输装置组成,支持双向语音传输。所收集数据由光收发器通过光纤传输到控制中心。
3. 1. 1 防暴力日夜转换高速球型摄像机
该摄像机可以迅速捕捉远距离的物体,兼有 36X光学变焦和 12X 数字变焦;内置日夜转换功能;最低照度达到 0. 01 lux(at slow shutter);具有最高的防护等级,抗 750 kg 外 冲 击 力。
3. 1. 2 视频编码器
视频编码器将球形摄像机摄入图像转化为数据,经过光收发器连接的光纤传输至控制中心。
3. 1. 3 光收发器
控制中心与前端监管点采用光纤连接,通过光收发器实现网络通信。控制中心由服务器和计算机构成。服务器采用世界领先的 IFT 智能计算架构,具备计算、储存和输入 /输出功能,适用于对处理速度、运算能力较高要求的应用环境,兼具可靠的系统稳定性。
3. 2 系统功能及特点
该系统通过对危险作业工序及区域的可视化监控,实现了隧道施工安全实时监控及远程指挥和调度,确保施工安全信息畅通,并通过工程数据库管理信息系统,进行信息共享,满足项目业主、施工、设计、监理、质检部门等相关工程建设单位的需要,是实现隧道施工管理信息化、一体化和扁平化管理的重要手段,有助于建立现代化、科学化的管理模式,使决策更加准确、及时,施工更加可靠、安全。
4 结语
新建铁路隧道施工安全监控系统的应用,从根本上改变了施工单位的隧道安全管理模式,是施工安全管理模式和理念的升级,是隧道安全管理向科学化、信息化发展的一个必然产物。
参考文献:
Abstract: Construction safety is very important content in railway operation safety management, and has a close relationship with enterprise's safety production, which requires managers must ensure that the safety risk is in a controlled state during the maintenance of the tunnel. The current risk management lacks forward-looking and predictability. This paper analyzes the risk management framework and steps and sums up the risk management framework including risk identification, risk analysis, risk evaluation and risk control. And taking the Bazhun line tunnel maintenance works of Baoshen railway for example, the level of risk is evaluated, so as to make risk events reduced to acceptable range through effective measures.
关键词: 安全管理;隧道维修;风险预控管理体系
Key words: tunnel maintenance;safety management;risk management system
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)19-0016-04
0 引言
铁路营业线施工安全管理是一个老生常谈的问题,我国铁路建设飞速发展,铁路运营速度不断提升,货运铁路运量不断加大,这都给营运铁路维修带来了诸多安全管理上的问题。隧道作为一种特殊的工程类型在运营铁路维修过程中显现了许多难以克服的问题,由于受到地理位置的限制,隧道地段维修施工过程中存在潜在的通讯、照明、安全防护等条件限制,特别是营业线中隧道维修工程由于属于受限空间,人员和机械设备存在未及时避车和侵线安全隐患,极易发生影响铁路运输的安全生产事故,造成不可挽回的社会影响和经济损失。因此,营业线隧道维修工程虽然工程内容较少,但是安全管理的重要性可见一斑,如何加强施工过程控制成为隧道维修工程的重中之重。
我们通常在运营铁路隧道维修工程中遵守铁路相关的规定、办法、规则等行业标准,但是这种被动的安全管理模式不能适应当前施工安全管理形势,如何从主观能动性、标准执行性、过程监管等多方面综合提高安全管理水平成为我们工作中研究的重点。
风险预控管理体系是神华集团公司在煤矿领域推行安全管理体系并予以执行的,几年来成果显著,国家安全生产监督管理总局将该体系向全国其他行业予以推行。包神铁路作为神华铁路板块的长子也执行了风险预控管理体系并应用到实际生产当中,但是在工程项目安全管理中风险管理体系建设还存在一些盲区,本文将风险预控管理体系拓展到施工安全管理上面,从危险源辨识、风险分析、风险评估、风险控制四方面入手,将风险事件采取有效的控制措施,将风险值降低到可接受范围内,从而确保工程施工安全,进而保障铁路运输安全。
1 风险管理国内研究现状
受到西方国家的影响,我国在20世纪80年代开始了包括风险的原理、概念、方法和实践等的风险研究相关工作。风险管理理论随着发展和壮大也开始慢慢应用于其他领域和行业,近几年来的在地下结构工程施工方面的风险研究尤为突出,例如,范益群在《隧道及地下工程设计系统的风险管理》中,提出了改进型的层次分析方法如何应用于隧道工程的风险研究;丁士昭教授采用施工风险评估和研究方式为地铁工程项目的风险管理提供了规避风险模式的参考依据。
我国的隧道工程风险管理开始于2004年,逐步进入正轨,土木工程学会还专门成立研究隧道及地下工程的风险管理委员会;我国从2007年开始陆续出版了如《地铁及地下工程建设风险管理指南》等关于地铁工程建设风险管理的指导手册和标准。这些理论都有效的指导隧道工程建设项目,但是如何有效的应用到已建成隧道维修工程之中,如何将风险管理理论应用到实际生产中成为本文的研究重点。
2 风险预控管理的实际应用
2.1 工程项目概况
包神铁路集团公司是神华集团控股的子公司,正式整合重组于2013年6月20日,由神华包神铁路有限责任公司、神华新准铁路有限责任公司、神华甘泉铁路有限责任公司合并组建。目前包神铁路集团公司所辖的塔韩、包神、新准、甘泉4条铁路线两横两纵,互相连接,正线总里程达到了734公里,占目前神华铁路板块运营总里程的30%以上。
巴准铁路线地处西南部鄂尔多斯市,全长128km,由于巴准线工程刚刚竣工验收不久,工程存在一些质量缺陷。包神集团管理最长隧道巴准线马石梁隧全长3686m,2015年6月竣工验收。验收后隧道存在保温水沟无保温材料、隧道内水沟无浸油木盖板未施工、施工垃圾、电缆沟盖板强度不合格、无硬化路肩等缺陷问题,这些问题委托神华包神铁路工程公司负责消缺工程缺陷,作为该公司安全管理部门的负责人,如何做好缺陷工程中安全过程控制管理成为工作重点。
2.2 风险评估前准备
2.2.1 风险评估依据
以包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程建设项目为例,在施工前收集《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号)、《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)、《电气化铁路有关人员电气安全规则》(铁运[2016]23号)、《铁路工务安全规则》(铁运〔2006〕177号)、《部分危险作业安全生产行业标准》、《神华集团安全风险预控管理体系标准》等一系列规范、标准、指南等资料,同时以近年来在隧道维修过程中发生的事故案例作为借鉴依据,这些都为风险辨识、评估做好的充分的前期准备。
结合马石梁隧道维修工程实际特点,开展了危险源辨识与评估工作,了解风险产生的原因及变化规律,并结合风险类型制定了有效的防范措施,通过风险控制策略中的风险规避、风险转移、降风险控制、风险自留等四种控制措施,有效降低风险发生的概率,从而达到风险预控安全的目的。
2.2.2 风险评估对象及目标
评估对象:包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程
评估目标:通过危险源辨识和风险评估工作的开展,能够识别隧道维修工程项目所有潜在存在的风险因素,并通过风险矩阵法确定风险等级,提出风险控制的相应措施,将各类风险的残留值降低到可以接受的水平,进而达到保障安全、保证工期、保证运输安全、控制投资的多重目的。后果或损失与评估目标的关系如表1所示。
2.2.3 风险评估人员的组成
参与风险源辨识人员应由具备隧道工程或者运输专业5年以上工作或管理经验,对工程风险有足够了解并有工程管理经验的人员参加,并随机抽调公司各站区工队各类专业技术人员、安全员配合辨识。参加风险评估人员的技术职称为工程师及上,并具有8年以上隧道维修工作或者运输管理工作经验,在包神铁路集团公司内部专家库随机抽取,由工务、运输、电务等每个专业至少1名人员组成,工程公司安全质量部全程参与评估工作,同时将评估结果上报包神集团公司安全质量部进行评审、备档。
2.2.4 风险评估程序及危险源辨识
隧道维修工程风险因素包括人员、机械设备、环境和管理四方面因素。通过详细分析所搜集的隧道修建和运营资料,病害调查资料等,采取现场调查、专家访谈、以往同类事故对比等方法对隧道维修施工过程中这四类风险的危险源或风险源进行识别和归纳,总结隧道维修工程在施工过程中可能发生的会造成人员伤亡风险、列车非正常停车风险等,并参照《神华集团风险预控管理体系审核指南》详细统计和归类风险源、危险因素、风险后果、事故类型、风险概率、风险程度等信息(如表2所示)。
2.3 风险评估
风险评估主要采用风险矩阵法,即根据事故发生的可能性赋值及其可能造成损失赋值的乘积来衡量风险的大小,其计算公式为:D=P×C式中:D―风险值;P―事故发生的可能性赋值,依据类似的相关事故经验予以赋值。C―事故可能造成损失的赋值,假设事故实际发生并按照风险管理的要求,取各种可能后果中损失最为严重的情况进行确定。
为提高工作效率,确保风险评估的可靠度并便于危险源的动态管理,风险管理小组采用微软EXCEL数据模型表达风险矩阵(图1),即利用数据的有效性、相关性、合理性控制风险发生概率与事故经济损失指标,再嵌套利用IF(logical_test,value_if_true,value_if_false)函数将风险发生概率指标、事故经济损失指标最终与风险值及风险等级之间形成逻辑运算,实现了风险评估程序的自动电算化的目标。
通过专家打分、类似案例,得出模糊评价权重值,对风险发生的可能性大小和事件发生后带来损失的严重程度赋予相应的数值,分值范围均为1到6,1代表风险发生可能性最小、损失严重程度最轻,6代表风向发生可能性最大、损失严重程度最重,两者的乘积即为风险值。(备注:风险严重程度赋值分以双指标中的人员伤亡或经济损失作为参考)(表3)
通过风险识别和风险评估,作者最终确定包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程施工过程中存在危险源12项(如表4所示),其中,低风险危险源共计0项、一般风险源共计4项、中等风险危险源共计3项、重大风险源共计4项、特别重大风险源共计1项,特别重大风险源主要是施工材料运输过程中装在加固方面。
其中,风险类别为“人员”的危险源4项,管理对象涉及驻站联络员、现场防护员、施工人员等岗位;风险类别为“机械设备”的危险源4项,管理对象涉及包括对讲机、轨道车、灭火器、施工材料等4种;类型为“环境”的危险源为1项,管理对象是隧道结构特点及营业线列车;类型为“管理”的危险源为3项,主要问题在于人员培训上岗、工器具摆放、材料装卸等。从表中分析,风险类别为“人员”和“机械“危险源分别有4项,占危险源总数的33.3%,因此“人的不安全行为”和“ 物的不安全状态”是该工程项目危险源控制的重点和难点。
2.4 风险控制
通过上述风险评估结果及包神铁路隧道维修工程风险等级的评定,对于风险事件必须采取有效措施才能是风险降低到可接受范围内。
现分别就风险等级中的人、机、环、管四类风险的相关控制措施介绍如下:
①人的因素,通过岗前教育培训、设置专职安全员、为施工人员购置意外伤害保险、佩带个人防护用品等措施降低风险;
②机的因素,通过定期鉴定机械设备、定期保养设备等措施可以将降低机械类危险因素,以这样的方式可以减少机械设备故障率,已达到降低风险等级的效果;
③环的因素,通过学习隧道相关科普知识、隧道基础知识培训、隧道结构认识等减少环境因素对施工的影响,已达到降低风险等级的效果;
④管的因素,通过应急预案、岗前培训、加固方案审批、标准化作业等措施降低风险等级的效果。
总而言之,为降低事件发生的可能性和降低事件后果的严重度,作为影响风险大小的两个因素,风险控制的方式方法便是主要针对这两个因素。在制定应对风险的对策和措施的同时,优先考虑的是工程和技术,通过合理的设计和全面的管理,尽最大的可能从根本上消除危险因素、危害因素或者替代。这样就可以把相关联的风险避开,已达到降低总体风险的效果。
3 结论
首先,针对包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的特点和管理实践经验,从人员、机械设备、环境和管理四方面对施工安全风险进行系统的、全面的分析,力求达到对施工安全管理水平的提升和施工环境的改善,有利于规范施工作业行为、改善施工作业环境、维护设备设施,为安全管理系统的建立提供了些建设性理论。
其次,本文创新点是在风险管理中细化了风险识别、风险评估、风险分析的应用过程,如何将不太容易量化的风险因素指标进行了综合赋值评估,并将风险识别中的危险源进行了双重指标量化赋值取乘积的方式获得最终风险值,并根据图表中的危险等级进行定性归纳,这样就给风险评估工作提供了客观的数据依据,可以更加准确的评估出事故发生概率及危险性大小,这样就让安全管理人员作出准确的风险控制措施,并将风险控制措施制作成危险源卡片递交到一线生产当中去,可以有效地降低危险发生的可能性或者规避风险。
从实践角度和实操性来说是方法简单、容易推广、实操性强的一套理论体系,便于企业全员参与安全管理工作。
最后,本文在大量相关文献回顾的基础之上,整理了工程安全风险管理的相关理论知识,并结合包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的施工特点,总结出铁路施工安全风险管理框架,并应用于实际铁路项目的风险分析,为铁路企业的施工安全风险管理工作提供了一些理论和实践的参考依据。
由于时间的限制,本文还存在着一些问题,有待进一步的思考与研究:
①本文在对铁路施工安全风险因素的探讨中,分为了人员、机械设备、环境和管理四方面,在今后的研究中,可以对这四方面风险因素进行细化,能帮助管理人员更好的识别和评估铁路施工安全风险。
②本文中对风险评价的方法进行总结,是基于风险因素与风险因素之间是相互独立互不关联的,但是在实际情况中,风险之间可能或多或少存在一定的相关性,在今后的研究中,在风险评价的定量计算中,建议全面分析风险的关联性,并考虑到计算分析中。
参考文献:
[1]隧道养护[J].铁道建筑,1995(08).
经济的发展以及土木施工技术水平的提升使得人们对于社会基础设施建设的要求越来越高,而作为交通运输方式中最为重要的铁路运输成为了人们关注的焦点,尤其是铁路隧道施工,人们对其要求水平越来越高。这也是由于有各类新技术新设备作为支持,在隧道建设中起到了重要作用,使得一些复杂地质条件所造成的施工难题被克服。例如在高地温、湿陷性泥土以及淤泥质粘土和岩溶地区隧道施工就具有很大的难度,但是先进技术的引入克服了这些难题,为铁路建设提供了基础。本文便针对铁路隧道施工中所遇到的两种复杂地质进行了分析,希望可以有效提高铁路施工技术水平,消除施工安全隐患,确保铁路施工质量,保证人们交通出行安全。
1 技术分析
交通运输的发展促进了人类文明的进步,也推进了经济的发展,而铁路运输作为最重要的交通运输方式成为了建设的重点内容,而随着铁路线路的延伸,所遇到的地质越来越复杂,所以就需要采用桥梁、隧道的施工方式,而其中铁路隧道施工工程越来越多,而多变的复杂地质队施工技术要求也不断提升。因此只有极大技术投入,从现阶段所遇到的施工技术难点入手,不断攻关,提高技术水平,以此适应运输事业发展,推进铁路事业的进步。在铁路隧道施工中,由于铁路线路跨度较大,因此施工单位需要面临各式各样的地形,而其中不乏存在各类复杂地质问题,面对这样的地质条件,若施工中对该类地质不进行有效的处理,便有可能引发各类灾害性事故。
在施工过程中,由于地质所引发的隧道施工地质灾害危害程度相对较大,由于地质原因,灾害往往是突发的、复杂多变的,因而更加危险。所以隧道施工安全问题最关键的便是解决复杂地质问题。只有解决这一难点,才能顺利推进隧道建设,才能够加强复杂地质条件中隧道施工技术水平,才能顺利延伸铁路网络覆盖范围,才能够保证铁路运行的安全。
2 浅埋偏压隧道分析
作为常见的复杂地质条件,浅埋偏压一直是难以克服的施工难点,只有解决地质条件所带来的问题,才能够避免施工过程中发生突发地质灾害,保证施工人员的安全,也保证后期铁路运行的安全。而克服这种复杂地质条件所造成的技术难题便需要充分了解地质特点以及施工要求。浅埋偏压对于隧道施工极为不利,是常见的复杂地质条件之一,在这种环境中地质容易因为施工作业而发生变形,且变形幅度相对较大,会在短时间内引发事故,且造成事故规模相对较大,因此极大的威胁了人们的安全。所以对于此类复杂地质条件必须采取有效的措施,以降低灾害事故的发生。
在施工过程中,从开挖环节便对地质资料进行分析,通过准确判定施工地段各个部位的地质特点,进行预期的定位检测,从而实时监控地质变化状况,预防灾害的发生。通过围岩形态的变化,从而分析其变形规律,制定出正确的施工参数,对施工参数依照施工条件进行调整,并制定合理系统的施工方案,避免灾害性事故的发生。
3 软弱围岩隧道分析
在明确软弱围岩隧道的特点之前,我们需要对隧道围岩有一定的了解。隧道围岩是建立在应力的基础之上的,是指隧道工程中存在应力的那部分岩体,能够对隧道的稳定性产生很大的影响。不同的地质条件下,围岩的特点及稳定性都有着很大的不同.因此,我们需要在研究软弱围岩隧道之前对各种地质务件进行分析,根据不同的地质特点选择合理的施工方法,改善围岩隧道的稳定性.使其能够产生合理的应力,对施工过程以及施工技术进行科学的管理.提高铁路隧道施工的经济效益与社会效益。
根据围岩隧道的特点,在施工技术方面要不断加以改进,尤其是隧道周围的地质判别技术方面。隧道地质判别技术对于施工能否顺利进行以及隧道工程的效益都有着非常大的影响,是施工中的一项非常重要的施工技术与施工工序。但是,隧道地质判别技术无论是国内还是在国外,都处于探索和研发的初级阶段。这项技术的研究还不够全面、成熟,很多国内外的地质判剐和预测技术主要还是依靠一些地质判别仪器进行零星的预报工作,不够全面、系统和科学。总而言之,地质判别技术在目前尚处于一种发展阶段。作为地下科学方面的重要组成部分,地质判别技术只有不断提升技术水平与应用水平,才能够满足铁路隧道施工的要求,形成一系列完善、完整、完备的科学技术体系。
4 有效对策
随着铁路交通事业的发展,我国铁路工程量不断扩展,铁路线延伸范围不断深入,这就使得施工所要面临的环境越来越恶劣,地质条件也由简单变得复杂,施工难度也越来越大。目前我国铁路施工技术发展还相对落后,尤其在隧道施工中,地质灾害频频发生,出现很多突发安全事故,这极大的威胁了人们的生命安全。而在隧道施工问题中最常遇到的便是软弱围岩和浅埋偏压两种问题。所以,在进行隧道建设的过程中,必须要从技术方面着手,依照这两种隧道实际的施工状态以及地址特点,依照施工标准要求,对施工技术不断予以改进,同时不断引入新技术新设备,与时俱进,提高技术的科技性、技术性。从而提隧道施工的安全性,增加其社会效益、经济效益,并进一步推进铁路建设进程。