地铁工程施工安全管理.ppt
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1、地铁工程施工安全管理2024/11/292目 录 1概述2地铁施工中的安全风险管理与主要风险3地铁施工安全事故的影响及特点4地铁工程施工现场安全管理5地铁施工安全的管理措施6地铁施工现场安全生产共性及个性问题7地铁施工安全事故案例8相关管理文件交流2024/11/293一、概 述(一)地铁工程的特点及常用施工方法(二)地铁工程安全事故致因原理(三)地铁工程安全相关法律法规(四)工程周边环境调查风险管理2024/11/294(一)地铁工程的特点及常用施工方法1、地铁基本知识 地铁是在城市中修建的快速、大运量用电力牵引的轨道交通。线路通常设在地下隧道内,也有的在城市中心以外地区从地下转到地面或高架
2、桥上。国际隧道协会将地铁定义为轴重较重、单方向输送能力在3万人次/h以上的城市轨道交通系统。地铁具有运量大、速度快、污染小、能耗低、占地省运量大、速度快、污染小、能耗低、占地省的特点,是缓解现代城市人多、车多带来的交通拥挤、交通环境污染严重两大难题的必由之路,但其也具有投资规模大、建设周期长、投资回报慢、赢利水平低等缺点,是一个城市有史以来最大的公益性基础设施,同时也是现代化城市的象征。2、地铁的组成 地铁主要由土建和设备土建和设备两大部分构成。其中土建部分又分为车站、区间车站、区间隧道、轨道、路基以及车辆段和综合基地的土建工程隧道、轨道、路基以及车辆段和综合基地的土建工程等;设备部分包括建筑
3、建筑设备和轨道交通系统设备安装设备和轨道交通系统设备安装。建筑设备是指建筑电气、暖卫、通风、电梯和自动扶梯、消防系统、人防系统、防灾报警(FAS)系统、设备监控(BAS)系统工程。轨道交通系统设备是指通信系统、信号系统、供电系统、电力监控(SCADA)、屏蔽门/安全门系统、自动售检票系统、旅客信息系统系统。另外还有车辆系统、控制中心。2024/11/2953、地铁工程的特点 (1)、工工程程地地质质环环境境复复杂杂。地铁工程技术复杂,环境复杂;(2)、控控制制标标准准严严格格。区间隧道采用浅埋暗挖法和盾构法修建,大部分在城市干道下或构筑物下修建,且穿越河流、铁路及多种地下管线等;(3)、防防水
4、水标标准准高高。地铁工程结构防水涉及工程使用寿命及运营安全,地铁工程交付运营后,一旦发生渗漏水,后果十分严重;(4)、工工程程协协调调量量大大。地铁涉及专业多,项目多,环节多,接口多,对于土建工程施工阶段要与设备安装等环节密切配合,预埋好各种管线及预埋件,预留好孔洞,组织协调难度大。4、地铁工程常用的施工方法 根据开挖方式的不同,地下工程有不同的施工方法。施工方法主要根据施工范围内的工程地质和水文地质勘探资料、工程埋置深度、结构形状和规模、使用功能、工程要求、周边环境及交通等情况进行技术、经济综合比较后确定。目前,我国地铁工程采用的施工方法主要包括:明(盖)挖法、暗挖法、盾构法、明(盖)挖法、
5、暗挖法、盾构法、常用辅助工法(降水常用辅助工法(降水(和回灌和回灌)、注浆、高压旋喷或搅拌桩加固、大管棚加固、冷、注浆、高压旋喷或搅拌桩加固、大管棚加固、冷却法)。却法)。明挖法明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较
6、长,噪声与震动等对环境的影响。明挖法施工程序一般可以分为4大步:围围护护结结构构施施工工内内部部土土方方开开挖挖工工程程结结构构施施工工管线恢复及覆土。管线恢复及覆土。盖盖挖挖法法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。盖盖挖挖顺顺作作法法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。盖盖挖挖逆逆作作法法是先在地表
7、面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,和盖挖顺作法一样,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力。暗挖法暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘
8、进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。浅埋暗挖法浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工,新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法施工隧道时,应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等,选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场
9、等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。盾构法盾构法:修建地铁随道盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。沉管法沉管法是将隧道管段分段预制,分段两端设临时止水头部,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先
10、挖好的地槽内,完成管段间的水下连接,移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。沉管隧道施工主要工序:管节预制基槽开挖管段浮运和沉放对接作业内部装饰。顶管法施工顶管法施工是一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、地面建筑物以及地下管线等。它最早其始于1986年美国的北太平洋铁路铺设工程施工中。我国顶管施工据了解始于1953年的北京,后来上海也在1956年开始顶管试验。注浆法(groutingmethod)是将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中,以改善其物理力学性质的方法。注浆的目的是防渗、堵漏、加固和纠正建筑物偏斜。注浆机理
11、有:填充注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆。注浆材料有粒状浆材和化学浆材,粒状浆材主要是水泥浆,化学浆材包括硅酸盐(水玻璃)和高分子浆材。如下图所示施工方法及各施工方法特点比较:地铁的施工方法明挖法暗挖法明挖顺作法盖挖顺作法盖挖逆作法盖挖半逆作法浅埋暗挖法沉管法顶管法盾构法注浆法台阶法CD法或CRD法侧壁导坑法其他分部开挖全断面法敞开式气压式土压平衡泥水平衡2024/11/299地铁常用施工方法的特点比较地铁常用施工方法的特点比较2024/11/29105、地铁工程安全生产管理工作主要问题 目前,地铁工程安全生产管理工作存在不少问题,既有施工现场的,也有建筑市场的,安全事故仍时有发生,主要有以
12、下原因:l科学发展、安全发展的理念没有转化为安全生产的自觉行动;l有经验的管理人才、技术人才数量不够数量不够;l分包队伍管理缺乏、操作层教育培训不到位管理缺乏、操作层教育培训不到位;l现有的建设工程安全质量法规标准不能完全适应城市轨道交通工程的建设;l安安全全风风险险评评估估与与管管理理没没有有得得到到应应有有的的重重视视,工程前期做得不够充分给施工带来隐患;l 一些参建单位特别是施工单位安全质量管理还比较粗糙,标准化、精细化、信息化管理体系还没有完全形成。如下表是地铁工程安全质量事故破坏形态分类及各类事故比例:2024/11/29112024/11/2912如下表是国内地铁工程施工安全典型事
13、故2024/11/2913(二)地铁工程安全事故致因原理 1、事故综合模型认为,事故的发生是由一个组织内部管理因素和生产中的危险因素被偶然触发所造成的,而这些因素又受到社会因素(经济、文化、法律、历史、习惯)等影响。事故的直接原因是作业现场人的不安全行为、物(含环境)的不安全状态,间接原因是组织(如施工单位)管理的缺陷,基础原则侧是社会因素的不良影响。如下图事故致因综合模型可以看出:事故致因综合模型可以看出:2024/11/29142、地铁工程安全风险机理。施工承包商的安全行为受多方面行为的影响(如下图),将工程事故简单得归因于作业人员的不安全行为是不科学的,把工程事故的责任和控制事故发生的任
14、务简单归于施工单位也是不科学的,预防、控制事故需要“综合治理”。2024/11/2915如下图是地铁工程建设期的安全风险发生机理2024/11/2916(三)地铁工程安全相关法律法规 1、法律国际公约:安全生产法、消防法、建筑业安全卫生公约等 2、行政法规:建设工程安全生产管理条例、安全生产事故报告和调查处理条例、特种设备安全监察条例等3、部门规章:安全生产事故隐患排查治理暂行规定(国家安监总局令第17号)、生产安全事故应急预案管理办法(国家安监总局令第17号)、建设工程质量检测管理办法(建设部令第81号)等4、标准、规范:城市轨道交通地下工程建设风险管理规范(GB50562-2011)、地下
15、铁道工程施工及验收规范(GB50299-2003)、地铁设计规范(GB50517-2013)、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)、混凝土结构工程施工质量 验收规范 (GB 50204-2015)、施工临时用电安全技术规范(JGJ46-2012)等5、规范性文件:国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知(2003年9月27日国办发200381号印发)、关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知(2009年5月13日建质200987号印发)等2024/11/2917(四)工程周边环境调查风险分析 工程周边环境主要是地铁工程建设影响范围(施工场地及其毗邻区域)内的建筑物、
16、构筑物、道路、管线、地铁线、地表水体等。l工程周边环境保护原则:避让原则;拆迁原则;保护原则。l工程周边环境保护措施:周边环境现状调查、评估;周边环境资料提供;环境风险评估;专家设计及其专家论证;管线管理单位现场交底;开展工程周边环境现场核查;签订地下管线安全管理协议;专项施工方案编制与审查;安全保护技术交底;保护技术措施实施;施工监测与第三方监测等。l技术关注要点。技术技术关注要点。技术人员需要熟悉地质勘察报告中的主要内容,对勘察报告中给出的“结论和建议”认真理解和消化,除此之外,重点关注以下几个内容:1 1、不不良良地地质质现现象象。监理人员需要注意工程中不良地质的类型及特点,对施工可能造
17、成的影响及危害,以及为针对不良地质情况需要采取的措施和手段,如对砂卵石地层,需要掌握卵石最大粒径及其级配情况等。2 2、地地层层情情况况、参参数数及及工工程程特特点点。岩情况包括基岩埋深及起伏,风化层(带)的埋深及厚度;基岩中的断层破碎带位置、范围及现状,特别是搞清断层上盘岩体情况。在要考虑桩基或建筑物基础承载的地段要探明持力层的厚度、埋深、分布、承载力。2024/11/2918工程周边环境调查范围3 3、地地下下水水类类型型及及位位置置。重点查明如下内容:第四系砂层中的地下水的含水情况;基岩强风化层中的含水情况;岩溶水及其连通情况;地下水与地面水间水力联系概况;岩溶发育情况。4 4、超超前前
18、地地质质预预报报。对于位于地下各种复杂的水文地质、工程地质岩体中的地铁工程,为了摸清和预知周围的水文地质和工程地质条件,隧道施工期地质超前预报显示出越来越重要的作用。如下图是地铁工程周边环境调查范围及不同设计阶段周边环境调查的深度要求以及调查程序:2024/11/2919不同设计阶段对工程周边环境调查的深度要求2024/11/2920调查程序二、地铁施工中的安全风险管理与主要风险22工程风险管理框架体系与制度部门职责部门设置风险管理流程风险管理办法风险评估确定工程的主要风险确定风险等级确定重大风险事故规避措施和事故预案工程风险的动态管理风险跟踪风险的预警预告实施规避措施重大事故处理生产风险管理
19、文档(一)、施工阶段风险管理流程2024/11/2923return工程施工风险动态跟踪流程图(二)、施工阶段风险管理主要内容工程风险预告施工现场风险通告风险跟踪是否发现意外情况提交风险管理小组是否需要采取规避措施经建设单位批准后施工单位采取风险规避措施风险是否发生实施事故预案形成风险管理文档是是是否否否2024/11/2924return(三)、施工阶段风险管理的主要工作1、建设各方面施工风险分析及职责划分;2、制定现场工程建设风险管理实施制度;3、编制关键节点工程建设风险管理专项文件;4、编制突发事件或事故应急预案。2024/11/2925return(四)、施工安全风险管理要素 无论是施
20、工单位,还是监理单位、建设单位,地铁工程安全管理的对象最终是要落实到施工现场安全管理的直接要素。这些要素包括人、机、物、环和管理制度、管理信息。1 1、人人员员管管理理。人的不安全行为是导致事故的直接原因之一。人的不安全行为是指施工作业中存在的违章指挥、违章作业以及其他可能引发和招致生产安全事故发生的行为。人员安全管理的重点是如何控制人的不安全行为和使人的安全行为习惯化;特种作业人员管理是施工人员安全管理的重点。2 2、环环境境管管理理。地铁工程施工安全环境因素包括作业现场环境、工程地质与水文地质环境、工程周边环境、自然与气象环境、社会环境等。3 3、机机电电管管理理。建设工程施工机械、设备设
21、施主要是盾构机掘进机械,起重机械(搭式、履带式、汽车起重机,施工升降机、物料提升机等),挖掘(槽)机,翻斗车、装载机等运输机械,注浆机械,打桩机,电焊机,手持电动工具,气瓶等。机电设备安全风险控制的管理措施。包括机械设备的购置、进场、安装、调试的安全审查和验收,安全操作规程制定,运行安全检查,维修保养,监控(监护),安全检测检验,设备信息档案管理等。2024/11/2926特种设备的安装、拆卸和操作属于特种作业,容易发生事故。机电设备安全风险控制的技术措施。消除潜在危险原则;降低(减弱)潜在危险因素数值原则;冗余性或坚固性原则;设置薄弱环节原则;屏蔽和隔离原则;距离防护的原则;防止接近的原则;
22、时间防护的原则;闭锁原则;取代操作人员的原则;个体防护原则;禁止、警告和报警原则。4 4、物料管理。、物料管理。主要是对进场建筑材料、建筑构配件等进行管理。5 5、制制度度管管理理。根据建设工程安全生产管理的有关法律、法规和规章,施工安全责任制度、施工安全教育培训制度、施工安全检查制度、特种设备安全管理制度、专项施工方案管理制度、应急管理与事故调查处理制度等是基本的、重要的制度,施工单位及其项目部必须制订、宣贯和落实。6 6、过过程程管管理理。施工过程安全管理的重点是工程监控测量管理,施工组织设计和危险较大的分部分项工程专项施工方案的安全技术措施落实的监督检查,过程与作业标准化程序、作业指导书
23、的符合性的监督检查,关键节点安安全全条条件件验验收收(确认)、安全关键控制点(危险作业)的监控管理,过程界面管理,人的行为的抽样调查,也包括施工过程中地质条件、工程周边环境和自然与气象条件变异性的管理,做好超前预测、预警和预报。2024/11/29277 7、应应急急管管理理。施工单位应急管理的重点是“三制一案”的建立和落实。“三制”指应急管理体制、机制、法制(管理规则制度),“一案”指应急预案。8 8、事事后后管管理理。事后管理包括事故管理和保险理赔。事故管理主要是事故调查、分析、处理,事故的统计分析与报表;保险理赔包括工伤保险理赔、人身意外伤害保险和工程保险理赔等。9 9、隐隐患患管管理理
24、。施工单位应当组织安全生产管理人员、工程技术人员和其他相关人员开展日常检查、专项检查、定期检查,认真排查事故隐患。对排查的隐患进行登记,建立档案,并按照职责分工,实行分级监控治理,按照“三定”(定责任人、定措施、定整改时间)原则进行整改、复查、销号。1010、信信息息管管理理。安全信息包括现场安全状态信息、安全管理活动信息和安全指令信息,信息管理主要环节有信息获取(收集)、处理、决策和反馈,信息的质量和价值取决于信息的及时性、准确性和适用性。因此,必须建议一个安全信息系统。,准确、及时地搜集安全信息。(五)、前期工程的安全风险管理 前期工程主要包括现场临时建筑设施、地下管线补充调查与核查、补充
25、地质勘察、征地与房屋拆迁、管线改迁、交通疏解、绿化迁移等。2024/11/2928 1、临建设施风险管理。主要包括搭建作业安全风险和设施消防安全风险。前者主要包括高处坠落、物体打击、触电等常见风险;后者主要是指临时建筑设施未执行有关消防安全技术规范(根据建筑工程施工现场消防安全技术规范GB 50720-2011),存在的质量问题所带来的火灾风险,地铁施工现场宿舍、办公用房不应超过3层,每层面积不应超过30M2;宿舍、办公用房、发电机房等建筑构件燃烧性能等级应达到A级,设置临时消防给水系统,配备灭火器;临建设施应经消防检查验收合格后方可投入使用。2、地质补堪风险管理。主要风险来自没有探明、核查清
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