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【关键词】地铁车辆车门;屏蔽门;构建方案
如今北京的城市轨道交通发展迅速,在短短几年时间,将原本只有两条线路的地铁,发展到四通八达。然而,在交通便利的欣喜之余,我们也不得不去了解他所存在的各种安全隐患。近两年,地铁安全问题频发,而作为其重要的安全子系统――车门与屏蔽门更是故障频发。但是幸好每次都能得到很快的解决。对于市民来说,却仍心有余悸。为此,北京交通职业技术学院城轨系暑期社会实践团,对北京地铁屏蔽门安全系统进行了详细、认真的实践调研学习。不仅从乘客以及工作人员中了解到他们对安装屏蔽门的看法,而且还对屏蔽门安装后,所带来的安全隐患有了进一步的认识。
一、调研过程
首先,利用暑假期间进行了500页问卷的调研,对象包括地铁乘客和工作人员,地点分别在地铁一号线、二号线,四号线,五号线、昌平线,13号线各站点;其次,为了让学生身临其境的感受到安装屏蔽门和没有安装屏蔽门线路的区别,不仅让学生们调研已经安装屏蔽门的站点,而且还让学生们对没有安装屏蔽门系统的线路进行调研;再次,在安装屏蔽门系统的线路上,让学生去自己体验并思考,安装屏蔽门有没有带来其他安全隐患。通过学生们不懈努力和不断的调研实践,提出了许多屏蔽门安全系统构建的建议及措施。
二、调研结果分析
(1)您乘坐过有屏蔽门的地铁吗?所调查的300名乘客100%都做过有屏蔽门的地铁。
(2)您认为没有安装屏蔽门的地铁线路是否安全?其中85%的人认为安装屏蔽门的地铁线路是安全,而15%的人认为是不安全的。
(3)您认为安装屏蔽门之后,安全性是否提高?其中81%的人认为安装屏蔽门之后,安全性得到提高,而15%的人认为是没有显著地提高。
(4)您认为安装屏蔽门后,乘客的秩序是否有所改善?其中61%的人认为安装屏蔽门之后,乘客的秩序有所改善,而34%的人认为是没有显著地提高,剩下3%的人不清楚。
(5)您会在地铁关门安全警报响起来的时候尝试冲入车厢吗?其中27%的人会在地铁关门安全警报响起来的时候尝试冲入车厢,而52%的人偶尔会,剩下21%的人不会冲入车厢。
(6)您觉得上下车时屏蔽门开合方式是否存在安全隐患?其中91%的人认为屏蔽门安全系统的构建不会带来其他安全隐患,而9%的人认为会带来安全隐患。
(7)您觉得列车车门和屏蔽门开门顺序(或关门顺序)是否影响乘客安全?其中86%的人认为列车车门和屏蔽门开门顺序(或关门顺序)影响乘客安全,10%的人认为不影响乘客安全,余下4%表示不清楚。
但是根据我们现场与一些被访者的交流发现,屏蔽门安全系统的构建会带来一些问题,如屏蔽门夹人事件、由于屏蔽门故障而无法打开车门以及屏蔽门、车门与屏蔽门的开关顺序问题等,但是经过总结发现,这些问题都是由于屏蔽门故障以及技术问题所带来的安全隐患,所以随着屏蔽门技术的日益成熟,上述安全隐患都会得到极大的改善。所以总体来说,车门屏蔽门安全系统利远远大于弊。
三、安装屏蔽门的优点
实践团通过在各个地铁换乘站的走访和观察之后,总结出安装屏蔽门的一些优点[3]。
(1)安全性。地铁列车在隧道内运行时产生强烈的活塞效应,这样当列车进入站台时将会给站台候车的乘客带来被活塞风吹吸的危险。装设屏蔽门后,由于站台与隧道空间有屏蔽门隔离开来,只有当列车停靠站台,并且列车门与屏蔽门完全对正时,屏蔽门才同时打开,以便乘客上下车,从而避免了乘客探头张望和随车奔跑的现象,也避免了候车人员及物品跌落站台轨道的危险。
(2)节能。由于地下车站和区间隧道是长条形的地下建筑,除车站的出入口、通风亭和隧道洞口与室外沟通外,基本上与大气隔离,因此需要环控系统来保证乘客安全、舒适和确保设备使用寿命。就节能来说,还需具体考虑一下地域情况。以北京为例,夏季日间气温可能高达35℃以上,但日夜温差大,有可能利用土壤的畜冷来克服白天的高温。只有在既有地下路段也有地上路段的交接处的处于地下的车站,屏蔽门才有明显的节能效应;因此在该地区可以不采用空调进行环控。在这些地区,安装屏蔽门系统对于节能就没有多大的帮助了。
(3)降低人工成本。在有些乘客不多的车站,安装屏蔽门后,可以减少甚至不需要站台接车人员,这将减少地铁的日常运营管理费用。根据调查统计,在安装了屏蔽门的车站,人员高峰期单侧站台只需要3人维持秩序;而没有安装屏蔽门的车站,每2-3个车门就需要一个人维持上下车秩序;以每列列车6节车厢,每节车厢4扇门来算,单侧站台就需要8-12人维持秩序。
(4)环保。列车行驶时会有噪声产生。安装屏蔽门系统之后,站台屏蔽门在站台和轨道之间形成一个物理屏障,可以大大降低地铁候车站厅中的噪声。对于安装全封闭屏蔽门系统的地铁车站,能够降低约20~25dB(A)的噪声值;安装了半封闭屏蔽门的地铁车站,噪声值也能减少10~15dB(A)。这会给乘客提供一个更加舒适安静的候车环境。在那些利用活塞风通风的车站,活塞风经常把轨道上的垃圾和灰尘带至站台,设置屏蔽门后可将垃圾和灰尘拒之于屏蔽门外,使站台能保持一定的舒适度和清洁度。
四、列车车门和屏蔽门安全系统改进方案
为保证乘客进出列车的安全,屏蔽门与列车车门应联动控制,一般的控制系统都应具备以下功能要求:(1)实时监视站台屏蔽门的状态,只有检测到站台屏蔽门处于关闭且锁紧状态才允许列车进站;(2)列车只有在规定的停车点停稳后才允许开启站台屏蔽门;(3)控制列车车门与站台屏蔽门的开启、关闭顺序,开、关车门与屏蔽门做到基本同步;(4)只有确认列车车门和屏蔽门都关闭后才允许列车启动出站;(5)当列车在进站或出站的过程中发现屏蔽门没有处于关闭且锁闭状态时实施紧急制动;(6)当站台一个(或多个)屏蔽门出现故障不能打开,由人工将该扇屏蔽门锁紧并旁路,允许列车进站。在列车进站停稳后,与故障的屏蔽门相对应的列车车门也不能自动打开,并在车门上发出提示相关信息。其他正常屏蔽门与相对应车门可以联动自动开、关;(7)当列车的某一个或多个车门不能打开时,与之对应的站台屏蔽门也不能自动打开,并在相对应屏蔽门上给出提示信息。其他各正常屏蔽门与相应车门可以联动自动开、关。
综上所述,屏蔽门能够给地铁车站增加安全性、降低能耗、减少噪音、提高城市形象等优点,这些是屏蔽门系统的积极影响。但是,安装屏蔽门增加资金压力也是不容忽略的。在目前的情况下,不是所有的车站都适合安装屏蔽门。各地在考虑安装屏蔽门时,要对不同的线路与车站进行定位,以确定是否安装屏蔽门或安装那种类型的屏蔽门。屏蔽门系统至今未被广泛应用的重要原因之一,是由于它的投资巨大,增加了轨道交通的成本。
【参考文献】
[1]裴志康.浅谈地铁屏蔽门的作用和意义[J].城市公用事业,2005(02):53-55.
关键词:地铁工程;安全监控;水文风险;
为解决城市交通拥堵,地铁的修建必不可少。然而,一条地铁线的建设投资资金多、规模大、工期长、安全隐患多等特点。如2008年1月17日广州地铁5号线施工中突然涌水塌方事故,如2008年11月浙江省杭州市风情大道地铁一号线施工现场发生重大坍塌事故,导致21人死亡,被专家认为“中国地铁修建史最大事故”,2009年7月西安地铁1号线一个月时间内连续发生多次塌方事故。坍塌事故的频发,可见对安全管理控制远远落后于地铁发展的需求,因此必须建立完善的安全分析及管理体系。以江苏2号线为例对安全的识别和地铁工程施工监控体系进行了分析,为其他工程的安全分析和监控体系提供参考。
1 地铁工程建设对周围环境安全识别
1.1 工程的地质与水文风险
地铁工程建设对周围土体、环境等均产生一定的影响,影响程度与场地的地质条件、工程条件、周围环境条件等有关。我国地铁建设主要涉及的地质为第四纪沉积层,其中第四纪中的风积土和冲积土结构相对密实,例如北京主要为冲积土。洪积土和湖积土的结构相对松软;例如上海主要为洪积土。残积土、坡积土、风积土主要涉及在高原和山区,地铁修建比较困难。
工程地下水主要分为上层滞水、潜水、承压水,从地下水对地铁工程建设的危害性质来看,承压水>潜水>滞水。从地下水对工程危害发生的概率来看,上层滞水>潜水>承压水。如果地下工程排水不当,水将在重力作用下流动从而破坏土体结构。由此可见地下水对工程的影响也是相当大,例如北京地铁1O号线熊猫环岛站透水事故。
1.2 工法对周围环境隐患
根据江苏无锡地区的工程地质条件及水文地质条件、工程使用功能、所处环境条件等,本着安全可靠、确保工程质量、使用方便、施工技术成熟、易于操作等原则,应因地制宜审慎地选择修建方法。无锡地铁新线土建工程采用的主要修建方法为:明挖法、浅埋暗挖法、盾构法。
(1)地铁明挖法施工,该工法可适应各种地层,工艺成熟,在地下水丰富地区应先降水后施工,总工期较短,但是对周边及地下建(构)筑物影响较大,管线及民房拆改移难度大,引起的沉降较大。
(2)地铁浅埋暗挖法施工,可以适应各种地层,有水地层做特殊处理,适应不同断面大小,沉降较小,不需要拆迁,开工快,造价低于其他方法2~4倍。主要是暗挖段降水有一定难度。 .
(3)地铁盾构法施工,除盾构始发和接收井外基本不对周边交通造成影响,不需要降水,施工过程中控制好土仓压力,调整好盾构姿态同步注浆和跟踪补偿注浆是施工控制的要点。
1.3 周边建(构)筑物隐患 .
新建地铁对周边建(构)筑物的影响方式来分,有侧穿影响、上穿影响、下穿影响。从对建(构)筑物地理位置来分,有地上的建筑物、地下的建筑物。如地上的高层居住建筑、高层公共建筑、大型桥梁等,地下的地铁车站、各类管线等。
2.工程风险分级
2.1 风险工程的分级原则
自身风险工程:因工程本身特点和地质条件复杂性导致工程实施难度大、安全风险高的轨道交通工程。
环境风险工程:因轨道交通工程周边环境复杂,轨道交通施工可能导致其正常使用功能或结构安全受到影响的轨道交通工程。周边环境主要指既有轨道交通工程(含铁路)、建(构)筑物、管线、道路、水体等。
3 地铁安全监控预防体系
3.1 监控预防体系的原则
(1)贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全生产责任制和群防群治制度。
(2)建立安全管理体系,适用于工程施工全过程的安全预防管理和控制。
(3)对于涉及到安全施工,多方相互配合、共同预防。
(4)预防安全管理的体系方案文件,必须符合相关法律文件和规范要求。
3.2 监控预防体系的组成与运行
3.2.1 地铁监控预防体系组成
地铁工程的建设要经过规划一设计一施工一竣工等一系列复杂过程。这一系列过程中,往往施工阶段所发生危险概率较大,应着重加强管理。
3.2.2 地铁监控预防体系运行
监控体系的运行,应以安全预防为主线,以过程管理为重心,按照PDCA循环原则,即计划、实施、检查和处理的方式展开控制。同时保证监控体系的运行和结果信息及时反馈。
(1)计划:针对其内部各有关职能和层次,建立并保持形成文件的职业健康安全目标。将可行、目标宜予以量化。组织在建立和评审预防体系安全目标时,应考虑到法规和其他要求;职业健康安全危险源和风险;可选择的技术方案;财务、运行和经营要求;相关方的意见。
(2)实施与运行:预防体系成功的运行实施,需要各组织或代表组织工作的所有人员的承诺。因此,不能只认为某个部门才能承担某方面的作用和职责
例如某一地铁工地预防体系组织,第三方监测单位发现重大安全隐患,立即同时通知甲方单位、监理单位、施工单位。监理单位发现重大安全隐患,立即同时通知甲方单位、第三方监测单位、施工单位。树立起群防群治制度,更好地确保安全。
(3)检查:检查是保障计划实施的一种有效方法,及时发现计划的实施过程中的问题。检查是否严格执行了计划的方案,如发生变化则查明原因。检查计划执行的结果,是否达到标准进行评价
(4)处理:经检查出的问题,应进行分析一解决一总结。对已取得的成果进行巩固,对工程上的难题要克服,对犯过的错误要吸取教训避免重犯。预防体系按照PDCA的循环周而复始地运转,每运转一次,安全指数就会提高。
4 无锡2号线地铁施工安全监控体系的建立
结合上述的风险识别特点和风险监控体系,在2号线地铁施工之初就开始委托了第三方监测单位并纳入了安全监控体系。2号线安全监控体系按照三个级别建立,第一级是项目监控中心,是体系中的最高级别;第二级是监控分中心,建立在项目分中心,由第三方监测单位和项目分中心共同实施具体内容;第三级是监控工点建立在项目部,这其中包括了业主、第三方监测、监理、施工等相关单位。每个级别的单位都具有排查安全隐患的责任与义务。对排查过程形成文字记录,并形成了会商制度,对安全隐患进行全面讨论形成共识,确保对安全识别的准确性。
安全监控手段和方法是安全监控体系的重要内容。在2号线的安全监控体系中采用了多种技术融合的监控平台。以基于信息化网络的风险监控平台为核心,建立了安全综合评审系统、视频监控系统、现场巡视、现场监测、风险预警消警系统、门禁系统、盾构掘进监控系统等系统。多种方法和手段覆盖了施工的全过程。
在监控体系中,业主和第三方监测单位为主要负责单位,对安全监控体系的建立运行和维护要熟悉,通过培训和现场指导等方式将监理和施工单位等其他相关单位纳入监控体系,确保体系正常运行。由于体系相对复杂,涉及人员素质参差不齐,给体系运行带来很大困难,同时增加了安全隐患。在实施过程中,专门成立了教学小组并加强现场指导,达到让每一个人都具有安全意识,都积极地参与到监控体系中的目标。
监控体系在运行过程中主要有信息上报和预警后响应两部分。施工单位发现隐患后可在信息平台上预警建议,监理单位和监控分中心可综合预警(红、橙、黄三级预警),预警后,施工单位、监理单位、第三方监测和业主四方按照预警级别的高低各自响应,共
同处理。险情结束后,由施工单位提出消警申请,报监测单位审评,监控分中心审核通过后给予消警处理。体系覆盖了施工的每一个方面和每一个环节。
关键词:地铁, 明挖 ,施工安全, 安全管理
中图分类号:U231 文献标识码:A 文章编号
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
地铁在各大城市的迅速应用和发展,使其建设过程中的开挖及施工安全引起了人们的高度重视,安全施工管理在整个建设中显得举足轻重,需要各个部门的紧密配合。要做到项目开工前,制订好安全文明施工管理条例,明确实施方案。做好各项保证体系, 落实责任制, 严格按照标准规范及安全文明工地管理规定, 加强对施工队伍的严格管理, 杜绝一切安全隐患的发生。下面就对工程项目施工中容易出现的安全隐患以及施工过程中的控制措施作出说明。
一、围护桩施工的安全隐患及采取措施
(1)施工准备
首先进行施工场地进行找平和碾压,然后开挖泥浆池,然后明确护桩的位置及标高,避免护桩和水准点的设置对施工造成影响。并做好人员配置,明确各部的职责,掌握好应急物资与机械的使用状况。为了保证施工进度,必须对使用前的钻头进行严格检查和做好备用,减少钻头的问题而影响进度。防治钻孔施工过程中对周边环境的干扰,对钻孔的沉淀物进行烘干处理。桩基施工前,将现场环境图与施工安全标语粘贴在施工标志牌上。
(2)护筒施工
施工过程中做好现场的保护,其中地下管道的保护,原状土以上使用人工进行施工,防治用机械施工对管线管道造成破坏。由于现浇后泥浆较多而没有回填或者因为机器故障等造成的无法进行继续施工的桩必须进行严格防护,避免坍塌造成事故,应采用警戒线和钢筋网等相关措施进行防护。在护筒施工中引起注意的是钢筋笼的吊装和机械使用安全及临时用电的安全。由于钢筋笼长吊笼的缘故,因此很容易触到附近的高压电线,要保持相应的距离,同时对吊点的选择也是非常有讲究,须按照规范进行选择。另一个就是机械和临时电的安全问题,一定要针对机械的每一个存在安全隐患的节点进行全方位的检查,并长期做好设备的保养,并安全作业。在围护桩施工的过程中最重要的就是用电问题,一定要对特殊的作业环境中排除漏电和有危险的地方作出全面的整改和维护,严格按照规范进行作业。
二、土方开挖及锚喷内支护施工的控制要点
由于地铁明挖的开挖方式相比暗挖和盖挖的方式简洁,但是这种开挖方式同样还是存在安全隐患,开挖、锚喷及支护是其中主要施工,因此存在的控制点也是相当重要。
土方的开挖作业。此过程中伴随着其他的施工,因此除了加强对开挖人员安全进行控制以外,同时加大力度对来往人员进行监督和看护,尤其在夜间施工灯光较暗,为了防止机械夜间伤人。作为相关管理人员增加巡视时间, 加大夜间作业监督力度,控制挖土量, 严禁超挖。针对于运输开挖土的车辆及运输位置都要有明确指示。对于开挖施工中可能遇到的问题,如塌方、流砂、边坡稳定等,要进行详细技术的分析,并提出相应解决的措施。严格按照安全、防火、环境保护、工业卫生等方面规程的规定,制定施工安全技术措施。
锚喷作业。锚喷是整个项目施工中唯一伴有较大扬尘的工作, 因此施工人员做好防护显得尤为重要,工作人员应佩戴防毒面具或口罩。施工过程中设遮挡搭棚并设置喷淋装置减少搅拌混凝土料和锚喷机所产生的扬尘。
内支护作业。由于支护需要采用钢支护来确保所开挖的土方,首先确定吊点位置,保证吊装过程中钢支撑不被偏斜,尽量减小倾斜角度, 防止土方坍塌。由于施工所用钢支撑都是在施工现场拼装, 所以在吊运过程中应沿基坑边缘运输,避免与下方发生交叉作业。架设支撑时一定要固定支架本身防止发生偏移,从而与其他物体相碰撞,确保安全。在架设过程中要保证工作人员的人身安全,须人员站在钢围檩上并系好安全带进行规范施工。加强作业队伍人员管理,一定要一人指挥多人配合,统筹分配的方式进行钢支撑的假设,避免混乱。在整个架设的过程中始终要用到吊索工具,时间较长,因此吊索损害也是相当大,因此施工过程中尽量减少斜拉、斜拽,确保吊装角度以及围檩边接触,经常检查吊绳、吊索的损坏程度,安全员应加强检查。
支撑拆除作业。由于车站的工作环境相对特殊,因此在拆除支架应注意拆除要点,避免斜拉的现象,尤其重要位置重点看护和管理。在拆除过程中尽量避免其他作业,需要管理人员现场指挥。
三、主体结构施工要点及安全管理
整个项目工程的施工重点在于主体结构的实施以及组织管理,因此建立以项目经理为负责人的质量保证体系是确保安全的一个有力根据。在整个工程开工前做好图纸会审要工作,同时做好技术交底,力求每一个施工人员掌握施工的技术要点。严格规范要求,精心施工。其中主体结构的施工是整个项目的核心主体,也是安全隐患较多的发生点的一部分,下面就对核心部分作出相应说明。
关键词:基坑施工;邻近地铁;影响;保护措施
引言:随着城市地铁建设的发展,基坑施工对于周围地铁正常的运作产生的影响越来越大,对于地铁设施的保护问题也越来越被重视。基坑的开挖施工,会使地铁隧道上层土壤出现松软和裂缝,从而出现坍塌的状况。对隧道的安全性和地铁的行车安全构成严重地威胁,不仅会产生经济损失,还会危害社会公共安全。因此根据基坑施工对地铁的影响,研究保护措施就显得尤为重要。
一、基坑施工对邻近地铁的影响
基坑施工过程中,常采用降水的方式。而降水的施工方式会冲走土壤中的细颗粒物质,使土壤中的承受能力降低,产生坍塌和变形的现象。而且基坑施工的过程,会对土壤的自然状态产生损坏。打破土壤结构中的应力平衡,出现地表沉降的状况。在自然状态遭到损害后,受施工的影响还不能进行回填处理,导致周围的土地发生形变和沉降,还会出现的下水下降,土壤物质不均衡的状况。这些问题会对邻近地铁隧道造成损害,给地铁行走过程带来安全隐患。
二、相应的保护措施
(一)完善施工过程,降低对附近土壤的损害
探究基坑施工对邻近地铁的影响及保护措施时,首先要对基坑施工过程进行了解。只有了解具体的施工过程,才能发现是什么因素导致对土壤的损害,进而对邻近地铁造成影响。大部分的基坑施工主要分顺作法,逆作法两种,还会采取两者结合的方式。顺作法:先建设周围的防护结构,采取从上到下的结合支撑的方式,挖至对应深度再采取从下到上建设主体机构;逆作法:使用地下结构作为支撑,采取从上到下和开挖工作交替进行的方式;基坑施工的过程具有非常大地风险,支撑和防护主要为临时的措施缺少长久性。因此可以根据基坑施工中降水,开挖和监测三个方面,对邻近地铁加设保护措施,降低地铁的安全隐患,避免经济损失。
例如对施工过程进行完善,降低对邻近土壤的损害。前期基坑降水阶段:基坑降水前制定好降水方案,使用间断性的降水方式,合理控制每次降水的数量。根据施工需要进行降水,水位控制在深度以下半米的高度;进行基坑降水时,要及时把积水排干,可以采取排水渠或水泵抽水等方式。及时排干积水,防止长期浸泡对土壤造成的损害;开挖前降水时,注意观察靠近地铁地段的水位情况做好记录。发现异常时,立即停止降水及时采取回灌的方式进行处理;基坑开挖阶段:开挖前制定完善的挖掘方案,采取顺作法的方式,使用三层支撑结构。一部分的支撑结构达到对应强度后,再进行施工。配合上混凝土浇筑保障质量。控制好下降高度,标准水位在坑底的一米左右。坚持分层之间对称的原则,不要出现超前挖掘的情况,保证支撑结构和挖掘交替进行。进行支撑结构构架时,选择合适的支撑结构,用多次振捣法进行支撑结构的构建。严格按照制定的方案,根据安全施工手册进行深处挖掘。避免挖掘中对土壤的损害,降低对邻近地铁的危害。施工中土体检测:制定检测方案时,要结合施工地段的土壤成分结构,经过相关专家论证的基础上进行制定。在邻近地铁的地段设置监测点,及时统计监测信息和数据。施工前提前和邻近地铁的负责部门进行沟通,寻找邻近地铁的相关资料,根据实际情况制定和完善施工方案。监测到异常数据及时和地铁部门沟通,做好应急处理预案,并进行提前演练。确保出现问题时,能够快速有效地进行预防。
(二)创新挖掘方案,避免对邻近地铁造成损害
传统的基坑挖掘方式是:根据基坑的范围要求,找到大致的施工范围。在施工范围内进行降水处理,降低土质的坚硬程度方便挖掘。开始挖掘时,根据预设的方案在设置支撑结构的基础上,开始基坑的挖掘工作。其中对土质结构危害最大的是,挖掘过程改变了土壤的自然状态。土壤虽然是固体状态,但大范围土壤的中间突然出现较大的坑洞,周围的土体就会随着水和惯性,流向坑洞方向。这样的特点,导致坑洞周围部分的土壤出现整体的下陷现象。而且因为土体的自然状态被改变,土体的坚硬度也大幅降低。因此在施工时,可以在传统的基坑挖掘基础上,创新挖掘方案。根据基坑所需面积和范围,在大坑的基础上,合理分化,加入隔墙和暗处支撑。从空间上减少周围土体的暴露面积,有效地降低地质变形的概率。从而达到对邻近地铁的保护作用。
例如创新挖掘方案,降低土体变形的概率保护邻近地铁。首先是整体方案的制定,改变传统的单坑模式,在单坑的基础上加入隔墙和暗处支撑。分两期进行施工,一期是整体基坑的施工,根据实际情况把基坑分割成三份,中间加入隔墙和支撑。二期是在邻近地铁一侧设置长条形的基坑,把地铁的走向设置为长条形基坑的长。加强支撑的传力作用,增加支撑时间。而且因为体积小的特点,方便施工,可以降低邻近地铁范围的土体暴露时间,避免出现土体变质。然后是如何进行隔墙和支撑,可以选取混凝土中搭配钢筋的材质进行构建,使用十字交叉的方式进行排列。材质选择是为了隔墙和支撑的质量,十字交叉的方式是为了提高稳定性,从而达到控制变形的效果。通过创新挖掘方案,采取隔墙和暗处支撑的方式分割基坑,增加受力面。达到控制土体变形降低变形概率的目的。
(三)采用的加固的方式,保护邻近地铁
探究基坑施工对邻近地铁的影响及保护措施时,在完善基坑施工程序的基础上,创新挖掘方案,而这些保护措施只是外在条件的防护。对邻近地铁进行保护时,还可以从地铁本身出发。在基坑施工前对地铁设施进行加固处理,增加地铁本身的防护强度,以达到保护的目的。让地铁本身的防护能力提升,降低安全隐患。还可以对基坑施工过程中的支撑和防护进行加固。全方位的加固措施,降低对地铁附近土体的损害。而且不同的基坑施工对于地铁设施的影响也都不同,所需要选择的保护措施也就不同。可以采取不同的加固措施,因地制宜保护好地铁设施。
例如在对地铁本身进行加固处理方面,可以在基坑工作开始前,对邻近地铁进行加固处理。如对地铁高架承台及高架桩周边进行加固,使用混凝土和钢筋混合材质,采取注入的方式进行加固。基坑周围的被动土层使用抽条加固的方式,在被动区加固的方式,防止土壤自然状态损害后的土体流动。基坑周围每间隔一段距离,使用钢筋结构创设模板,在模板内浇灌混凝土或水泥,形成隔离桩,加强对土层扩张的抵御能力。在十字支撑结构的基础上给每个支撑结构截面增设板带,增加支撑结构的受力面积,提高支撑的使用时间加强结构稳定性。通过这样分层次的全方位加固,加强相互力作用,防止土层在损害自然状态下的土体流动,达到对地铁保护的目的。
(四)对施工路线进行全面评估,提升效率降低危险
基坑施工涉及的地域广,环节多,任何一个小的环节出了差错都可能引发不可预计的损失和危险。在基坑施工前,工程师要基于大量的基坑工程的实践经验,调查周边环境,并根据施工的现状,总结出施工过程中可能出现的问题,并对施工的路线、细节等制定出较为全面的评估方案和数据分析,找出可能会影响地铁正常运作的影响因素,在理论上确保施工的顺利进行,降低对周边地铁的影响,提高安全性。此外,根据几何关系, 建立地铁隧道“总位移与曲率半径”、“曲率半径与管片张开量”的换算关系,在理论上做好预算。对于突况要有应急的解决方案,提前设计好施工过程中需要加固的地方及需要的材料,做好施工前的准备工作。同时,要因地制宜,对周围环境的地质条件也要进行监测,根据不同的地质条件,制定出不同的保护方案,避免没有重点的谨慎,浪费成本做无用功。
例如,在工作之前,要首先制定工作的简单规划,内容包括:先前的经验分析、同类型的工程之间的对比、定性分析、风险评估、对周边环境进行考察、对周围的地铁隧道的环境进行考察等等。设计师明确并预评估工作要点,详细的制定出基坑工程及周边地铁的空间关系图,明确基坑工程范围内的地铁的运行时间及服务性能,根据实际情况,要对基坑工程的具体实施、施工的工艺制定出详细的方案,如对于土质较为深厚松软的地区,要加强基坑的支撑强度,对于粉砂粉尘的地区,要控制土壤里含有的水分,降低降水量,避免塌陷。必要时可以找技术人员,对于整个施工过程中的细节进行仿真模拟,确保工程的万无一失。施工过程中,管理人员要及时的进行检测,检测在建工程的施工进度,记录施工过程,一旦偏离了施工计划,一定要及时的制定后续的施工安排,对于施工时对地铁正常运行和对地铁内部结构造成不可避免的影响,要及时采取加固措施以把这种影响降到最低。施工后要及时对这次施工过程中出现的问题进行总结并分析,为今后的工作提供宝贵的经验。
(五)根据地铁的不同情况,进行加固
在基坑工程时,除了要在工程本身加以小心,确保安全外,也要在地铁的安全上去加强保护措施,进行加固。地铁保护一方面要保证地铁运营安全, 另一方面要保证地铁结构安全。在加固地铁和基坑方面,也要有详细的计划,根据基坑工程对于地铁的不同影响,制定不同的加固方案,针对于基坑的规模、基坑对地铁影响的大小、地铁对于基坑的位置、基坑的形状结构,制定针对性的加固措施。这样做避免对资源材料、人力物力的浪费,大大减少对周边地铁的影响。
例如,对于规模大、对地铁影响较大的基坑,采取“大坑化小坑”的措施。将基坑加固措施分两个阶段进行,有效减少靠近地铁的一侧基坑的暴露时间。分成小坑进行实施,每一小坑基坑规模小,可增加支撑传力,挖土拆撑快,对于主体的沉降结构也要进行合理的划分,支撑结构巧妙,不易塌陷,可靠性较高。对于较为狭长型、位置形状与地铁平行的基坑,可采取中隔墙或暗撑的加固措施,在被动区抽条加固。在基坑中部设置一道中隔墙,相当于加了一道刚度很大的暗撑,可以选取混凝土中搭配钢筋的材质进行构建,在其中用5个十字交叉的方式进行排列,可增强中隔墙的稳定性和可靠性。对于地铁位于基坑下方的情况,抗隆起是防控加固的关键,为了控制下卧地铁变形,可采用门型或M型加固,把隧道两侧及隧道与隧道之间的深处进行加固,分为左右两个区间,相邻两深层加固区顶端经盾构隧道上方的顶部加固区连接, 基坑范围内的其余区域为浅层加固区;深层加固区内间隔施工有钻孔灌注桩, 所有加固区的顶面整体浇筑有底板, 适用于城市地下空间建设与盾构隧道的节点处理。道路或河道开挖一般位于地铁上方, 充分利用开挖过程中“降水固结沉降”和“土体卸载隆起”的相互抵消作用, 可大大减少对下部地铁的影响。对于地铁先天条件不好,或被动防控措施不足的情况,进行地铁设施预加固,增加地铁自身的刚度。采用注浆加固的办法或刚换加固的办法,减少施工过程中对地铁安全运行的影响。对于较为常用的地铁,充分利用空间情况减少基坑对其的影响,要分块分层实施,加强对各个分层次的处理,防止水体流动造成塌陷。综上所述,结合不同的情况,设置不同的加固方案,制定相适应的保护措施。
三、增加施工工人的责任意识
对于任何的基坑工程的施工工作而言,都是时间紧、任务重,有些工人专注于赶工期,有些工人只为了节约成本,而选用一些便宜的材料,或者偷工减料,这都是一种不负责任的行为。这就要求基坑工程的管理人员提高自身的素质及思想觉悟,而且在明确施工的具体事项以后,对所有参与施工的工人进行培训,特别是要在思想上进行培训,要提高工作人员的责任意识,不应为了短期的利益而造成不必要的经济损失,危害人们的生命安全。管理人员也应有所取舍,站在长远的发展角度上,将安全施工的理念传递给每一个工作人员,提高每一个人的安全意识和责任意识,并对工人的施工进行监管和监督。
例如,管理人员可以增加奖赏制度,若发现为了赶工期或者节约成本而偷工减料的工作人员,要对其进行罚款,严重者通报批评并辞退;对于那些严于律己,踏踏实实工作,积极地践行安全施工思想的工作人员,给予一定的奖励。同时,也要提高施工人员的综合能力,让工人有娴熟的操作和技术,增加施工的质量,是在根本上保护基坑施工的顺利进行。
总结:根据基坑施工的过程和方式,找出实际问题,并采取相应措施。完善基坑施工中每个过程,创新施工方案。从基坑和地铁两个方面进行加固,实行多方位多方面的保护措施,达到保护邻近地铁的目的。
参考文献:
[1]彭智勇, 杨秀仁. 基坑分块开挖参数对邻近地铁盾构隧道的变形影响分析[J]. 中外公路, 2019(2).
[2]刘彦坡, 于琪. 深基坑开挖对邻近地铁车站结构变形的影响研究[J]. 低温建筑技术, 2019(4):106-110.
关键词 深基坑快速施工;及时有效支撑;降排水;风险意识
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0139-01
杭州地铁××车站的地铁车站深基坑工程车站埋深为16.09 m,端头井开挖深度17.571 m。该基坑工程是由地下连续墙做围护结构,坑内土层采用井点降水后挖土、支撑及结构混凝土等工程的组合,其中挖土与支撑是决定基坑施工成败的关键工序,是深基坑工程的主要风险阶段,为了有效控制这种风险,设计采用了φ609,t=14~16 mm钢管支撑,来进行平衡。。
1 目前在深基坑开挖中常见的不安全的隐患
1.1 支撑的及时性是关键工序
地铁车站基坑施工中,设计明确要求基坑的开挖“开槽支撑、先撑后挖、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖”的施工设计原则,第一道、第二道支撑范围的土方在16 h内完成,支撑架设在8h内完成安装并架设完钢支撑,第三道、第四道、第五道钢支撑范围的土方8h内开挖完成,支撑架设8 h内安装并架设完成,可见支撑架设的及时对基坑的安全稳定的重要性。日常施工中,结合施工监测、第三方监测的监测成果进行综合分析,基坑暴露时间越长(一般超过24 h),围护结构的水平位移等监测数据出现异常,甚至达到预警值。因此及时架设钢支撑是快速建立空间二次受力平衡,保证基坑的安全稳定的重要措施,支撑架设的及时对于深基坑的安全稳定也非常重要。
1.2 支撑的可靠性、有效性存在的问题较多
结合我们参建的车站工程以及其他同类工程,发现支撑施工中存在以下问题。
1)焊接无仰焊(端头井、标准段都存在),仅有的俯焊焊缝有漏焊、焊缝不饱满等质量问题。这种情况下会产生很大的剪力,致使斜撑脱焊。
2)钢支撑端头活络头契块(传力垫块)插入深度不够,容易形成偏心传力。单块契入和二块契形传力垫块同向契入,以及用三块同向契入的都会产生偏心。有的站采用了箱型伸缩段的活络头,这种箱型伸缩段本身有一斜面,所以只需单块契形传力垫块,但也有用二块、三块契入,造成偏心传力。当然,也有较好的工地42 cm长的传专力垫块全部契入,顶端的高度在契人后都能保持不超过φ609支撑管外缘高度。
3)支撑承压端板和地下连续墙接触不密贴,有的用铁块或者木块来垫,造成受力偏心。较好的工地,段头板电焊了200 mm×200 mm×20 mm的中心传力垫块,其周边又用砂浆填塞。杭州地铁××车站第一道(预埋至冠梁上)、第二道支撑端头采用钢板垫块,第三、四、五道支撑采用钢围檩,并用快硬性细石混凝土填塞钢围檩与围护墙之间的空隙。
4)有的工地会出现在钢支撑上堆放开挖土方、放置施工构配件,或者在钢支撑上堆土并铺上走道板,停置挖机等严重违章作业现象,这个是坚决不允许的。
5)有的工地竟用φ16和φ25钢筋代替传力垫块的,也有用2 cm厚代替4 cm厚塑块的,这个也是不允许出现的。
通过日常的施工经验累计,结合日常的监测数据等等途径表明,对于以上罗列的存在问题如能够较好的处理,并注意现场的施工工况的合理性,钢支撑在整个基坑施工中还是比较安全、稳定的。
1.3 明沟排水系统不太完善
基坑开挖过程中,明沟排水系统常常缺少纵向排水明沟、集水井,或者前者太小和太浅,致使遇见雨水基坑就积满水,给作业环境带来诸多不便,甚至影响基坑的安全。土坡地层内暗浜,废除管线和人防残留设施等会产生软淤泥或暗流的危险,必须及时排除,否则将会存在极大的基坑安全隐患。
1.4 基坑开挖局部有超挖现象
在两道支撑间的土方开挖层坡过缓,有的达1:3以上,近坡脚区域会出现超挖,使无支撑暴露面积过大,过一段时间,地墙就会产生大的变形,所以开挖时各层土宜挖到支撑底下20 cm左右。但大多工地的层坡过陡是最严重的问题所在,当遇到雨水天气就会出现小滑坡。正确的做法是等进行修坡、修平台和挖水沟,达到了安全层坡的要求之后,再继续挖另一层段的土方,使基坑纵坡维持在安全坡度状态。土坡要先按土性做边坡稳定性分析,然后定出安全坡度,同时要求纵向放坡要小于安全坡度。通常降水好的基坑层坡要保持在1:1.5左右,总坡保持在
1:2.5-1:3。
1.5 支撑活络头伸缩段伸出过长
支撑活络头伸缩段伸出长度一般不宜超过20 cm,保证活络头处的轴线平衡受力。
1.6 基坑边堆载应引起重视
基坑边堆载还未引起高度十分重视,停大型机械、堆土方等在部分再见地铁工地是常常出现,该站设计规定基坑边10 m范围内严禁堆载开挖土方,曾经出现施工单位因临时堆放土方造成连续墙墙底出现“踢脚”的安全隐患,后经过及时采取地基加固等措施得到了消除。
2 需改进的工作
2.1 减少基坑暴露时间
快速按照设计回筑完主体结构,建立永久性的平衡。结构回筑要快,尤其是底板和底板前的垫层以及保护层。端头井面积较大垫层可分为几块,结构施工段的垫层也可分成几小段(但是尽量一次性完成,但是要保证在规定时间内完成);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气情况,垫层可挖一块(段)浇注―块(段),但必须对应着支撑的位置浇筑垫层混凝土;底板混凝土应在垫层混凝土完后的5 d~7 d内浇筑,总之浇筑垫层和底板要抢,越快越好,保证在设计规定的时限内完成。
2.2 加强监测工作
《监测报表》要及时、准确和完整。监测数据要上午量测,下午就要送达建设、监理和施工单位等参建单位,特殊情况加密测试的《监测快报》尽量在监测后2 h内送交各个单位。每周要做周分析,每月要有月报总结,并在监理例会上讲评,并将分析报告抄送相关单位和管理部门。当监测出现报警值,监理要组织各参建单位进行认真分析,提出对策意见,及时整改实施,及时消除隐患。
3 结论
地铁深基坑建设中,首先严格按照设计和相关规范要求施工土方开挖和支撑架设两个阶段,这个也是基坑施工期间的重要安全保障,当然这个期间也要满足其他的重要条件,如:监测始终贯穿整个基坑施工阶段,基坑内外降水满足设计要求等,其次快速有序的施作主体结构,使开挖基坑重新建立一个永久的平衡,才是永久安全的标志。
参考文献
[1]铁道第五勘察设计研究院.杭州地铁××车站主体围护结构.2007.
[2]铁道第五勘察设计研究院.杭州地铁××车站主体结构.2007.