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淺談地鐵施工鄰近管線的安全風險管理

文檔作者：蒙皓文檔來源：西安市地下鐵道有限責任公司		點擊數：	更新時間： 2021年12月03日
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淺談地鐵施工鄰近管線的安全風險管理
■蒙　皓　■西安市地下鐵道有限責任公司，陜西　西安　７１００１８
摘　要：地鐵施工會影響鄰近管線，給管線帶來安全風險，破壞管線的穩定。所
以，我們要客觀評估管線的安全風險，分析會對管線產生哪些影響，管理
風險，確保地鐵施工的質量，保證鄰近管線的安全。本篇文章是以地鐵
施工鄰近管線的安全的為切入點，分析其風險，并給出管理措施。
關鍵詞：地鐵施工　鄰近管線　安全風險管理
地下管線是城市基礎設施必不可少一部分，但一旦地鐵開始施工，
必然會影響周圍的管線，讓其出現安全風險。對此，我們需了解地鐵施
工有哪些特點，這些特點可能給鄰近管線帶來哪些影響，評估其存在的
安全風險，給出相應的管理方案。
１　地鐵施工的特點
１．１　有約束抗力
地鐵施工是在地下進行，會受施工地點地質、水文情況影響，特別
是靠近地層進行隧道施工時，需根據地層的特點，找到隧道準確的受力
點，確保其和圍巖具有同步性。所以，我們分析地鐵結構整體的受力情
況時，要考慮圍巖帶來的約束抗力的大小，根據圍巖的特點，計算出約
束抗力。
１．２　附近環境有差異
地鐵結構呈現出長條狀的特點，每段工程的長度基本都超過了幾
十公里，使整個結構穿過不同的地層，而每個地層周圍有不同的建筑物
與線路分布，讓地鐵施工變得復雜，可能會帶來安全隱患。
１．３　影響互相交互
地鐵施工較為復雜，必然會受到多個因素影響，其施工也會被周圍
環境影響，包括地質、自然、水文等，改變設計方案，同時，其也會影響圍
巖結構［１］。
１．４　施工條件不固定
整個地鐵施工的階段，地下空間會實時改變，這是時間與空間動態
變化的過程，產生時空效應。這個過程中，地鐵施工結構與圍巖也會發
生變化，所以，施工要實時監測這些變量的變化，根據得到的數據調整
施工。
２　地鐵施工對鄰近管線的影響
２．１　破壞管壁
地鐵施工會對鄰近管線產生較大的壓力，這些壓力會壓迫管線，需
要管線用內應力支撐，但如果管壁的內應力達到最大應力，支撐作用下
降，某些管道的位置就會屈服，或是發生脆性破裂，致使管壁破損。
２．２　壓屈管壁
壓屈管壁主要出現的管線多以柔性管道為主，其內部呈現的真空
狀態，外部為靜壓，且周圍土壤夯實，土壓較高。管道的柔性越強，管壁
結構更容易處于不穩定的狀態。
２．３　管子截面出現凹陷
這主要出現于柔性管道，其承受較大負載時會呈現出橢圓化的形
態，形成撓曲，當撓曲達到極限，管子其中一個截面會出現凹陷。撓曲
極限的大小是由安全數值決定，并非性能的最大值［２］。
２．４　破壞構造
地下管線的截面如果長期處于受拉、外壓較大的環境中，截面很容
易出現列縫，柔性管道的連接處轉角超過最大值，連接的口部出現滲
漏。
３　地鐵施工鄰近管線的安全風險及管理措施
３．１　安全風險
根據地鐵施工對鄰近管線的影響記述，可以得出如果地鐵施工的
過程中，若對周圍的地質造成很大的影響，使地層位移，可能會破壞管
線的完整性，比如管線外壁，出現煤氣泄漏、電力供應中斷的情況，且一
旦水管的外壁出現裂痕或破損，大量水滲出，會帶來嚴重的后果，同時，
鄰近管道也會因為地鐵施工發生沉降，位置下移。就像是某斷地鐵施
工時，因為施工不當，導致水管與天然氣管道滲漏，發上爆炸，附近居民
停水、停電，出現重大安全事故。所以，為減少安全風險，需加強對風險
的管理，及時規避［３］。
３．２　管理措施
３．２１　管線的安全管理
現在，城市規模不斷擴大，地下管線的鋪設錯綜復雜，為地鐵施工
帶來很大的安全隱患，為避免這一情況，在施工前應盡量移除鄰近的管
線，如果有些管線無法移除，要用保護措施加以保護，實時監督施工的
進行，并由專門的管道負責人員到現場監督，以規避風險源。同時，以
免管線由于壓力出現變形，需用保護技術保護。其保護方式有兩類，一
類主動保護，地鐵施工引入先進的技術，把對地層的影響降到最小，避
免地層有很大波動；另一類是被動保護，地鐵施工加入多種保護措施，
提升地層的承載力，增強管線的抗變形能力。
具體的管理包括：施工前，勘察施工地點的地質與管線分布，決定
管線采用哪種方式保護，給出方案，并預估可能出現的情況，制定應急
處理的預案，運入大量的防止塌方的材料，處理小塌方。
施工中若使用大型設備，需在作業區域鋪設鋼板，并硬化該地的混
凝土，且混凝土的厚度最小為２０ｃｍ，最大為３０ｃｍ。如果地下管線埋入
地下的深度較淺，可進行被動保護。
對于排水管線來說，需和相關部門溝通，采用排走或引流管的方式
處理。如果雨水方溝的直徑偏大，可以先鋪設防水材料，保證材料的連
接處在管線以上，縱向接口，使混凝土管與防水材料完全貼合。同時，
也可以適當補救，包括加固管線的周邊或打上隔離樁等，而對于易被外
界影響的管線，為保證其完整性，可以把注漿管設置在地表，根據施工
情況實時注漿［４］。
３．２２　分級保護管線安全
以鄰近管線的安全風險為劃分標準，可把保護分為三個層次，包括
一般、重點與專業。
首先，一般主要用于施工對管線影響較小的區域，不需要對管線進
行加固；其次，重點保護是針對與施工距離較近的管線，或是容易受到
施工的干擾，且有明顯的波動，對于這些管線需適當加固，用應急處理
方案處理，給以重點保護；最后，專業保護是針對與施工地距離非常靠
近，且可能存在重大安全隱患的管線，由專業的勘測人員勘測，用專有
的措施加固管線，以免受到破壞。后兩種保護主要傾向于安全風險較
大的管線，第一種是安全風險較小的管線。
３．２３　控制管線安全的措施
地鐵施工采用的挖法是暗挖法，且施工中很多鄰近管線不會暴露，
這會增加管線的安全風險，不利于風險管理。所以，為減少管線的安全
風險，可采用不同的安全管理措施：首先，把鄰近管線改遷。這是最常
使用的方式之一，主要用于受挖掘影響很大的管線，改遷前，首先會評
估其風險，規劃改遷的路線。如果改遷受到周圍環境的限制，可在得到
許可后，更換管道材料，更新管線，就像是把剛混的管道更換為鋼質管
道，增加管道強度，或是改造局部受壓迫的管道，防止其變形［５］。其
次，安裝隔離樁。這主要用于埋入地下較深的管線，在其周圍放置隔離
樁，限制地層移動，并在隧道內做出隔墻，增加管道與隧道之間的距離，
并用灌漿保護。
３．２４　監控管線的安全
為控制安全風險，防止發生重大安全事故，需要加強對管線的監
管，實時收集動態信息，及時處理管線破損等。其監測方式共有兩類：
一是間接測點，測點的安裝位置位于管線上方，或是對應的井蓋上，這
一方式操作簡單，無需破土開挖，但因為它與管線有一定距離，測量的
精度很難保證；二是直接測點，直接在管線上安裝觀測點，監測管線是
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２０１７年第１７期（總第２１８期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　交通工程
萬方數據
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
否出現沉降，保證了監測的精確度［６］。直接測點也包括兩種方式：（１）
抱箍式直接測點。測量管線的直徑，把扁鐵做成直徑與管線接近的鐵
環，套在管線上并連接測桿，測桿直接與地面相連，并放到窯井中，以免
影響交通。但這種方式卻需要開鑿路面，不可用于城市內重要的交通
線路，只能用于普通干道。（２）套管式直接測點。其是在測量管道的上
方與地面之間放置一根硬塑料管，塑料管內有測桿，直接記錄管線的沉
降。這種方式操作簡單，無需開挖路面積即可進行監測，監測結果有較
高的精度。
４　結語
地鐵施工具有復雜性，且其施工特點會對鄰近管道造成影響，讓其
形成安全風險。所以，為保證鄰近管線的安全性，防止管線出現滲漏，
需加大對管線安全風險的管理，采用不同的措施，確保地鐵順利施工的
同時，保證鄰近管線的安全，以免發生重大安全事故。
參考文獻
［１］吳賢國，曾鐵梅，張立茂等．地鐵施工鄰近管線安全風險管理研究
［Ｊ］．鐵道工程學報，２０１３（０９）：１２７－１３２．
［２］高丙麗，任建喜．地鐵施工鄰近管線安全風險評估研究［Ｊ］．現代隧
道技術，２０１６（０３）：１１８－１２３．
［３］吳賢國，張立茂，陳躍慶．地鐵施工鄰近橋梁安全風險管理研究
［Ｊ］．鐵道工程學報，２０１２（０７）：８７－９２．
［４］駱建軍，張頂立，王夢恕等．地鐵施工對鄰近建筑物安全風險管理
［Ｊ］．巖土力學，２０１２（０７）：１４７７－１４８２．
［５］王海濤，王凱，宋詞等．地鐵隧道鉆爆法施工鄰近埋地管線的安全風
險管理研究［Ｊ］．科學技術與工程，２０１５（１１）：１０６－１１０．
淺談上海軌道交通１０號線二期港城路站施工安全管控與監督管理
■俞　濤　■上海市交通建設工程安全質量監督站，上海　２００１２０
摘　要：由于軌道交通建設本身的復雜性和特殊性，其安全管理風險呈現出多元
化和復雜化的特點。本文通過對上海市軌道交通１０號線二期工程港城
路的施工安全管控和監督管理進行總結歸納，提出了毗鄰運營高架車站
建設的軌道交通建設項目的安全風險點和管控措施，有助于在以后類似
項目的安全監督工作中，形成規范化的安全監督操作管理制度和流程，
提供參考依據。
關鍵詞：軌道交通　安全風險　安全管控
１　項目概況
上海軌道交通１０號線二期港城路站位于港城路南側和正在運營
的軌道交通６號線港城路站北側，與既有６號線港城路站相依而建，建
成后將之換乘（見圖１）。車站主體東西向設置，為地面二層側式車站。
車站總長１４０ｍ，主體結構標準段凈寬１８７７～２３０３ｍ。其中８０ｍ范圍
與原６號線港城路站合用同一側站臺，實現同臺換乘，另６０ｍ范圍獨立
設置站臺。新建站體寬度為１８８～２３３ｍ，車站主體基礎為φ８００鉆孔
灌注樁，設備用房基礎為φ６００鉆孔灌注樁。
圖１　１０號線港城路站橫剖面圖
２　車站施工主要安全風險點
１０號線港城路站是上海市首座緊貼正在運營的高架車站進行建
設的在建高架車站，安全維護風險不言而喻。該項目主要存在以下安
全風險點：①給站臺乘客帶來的風險。新建１０號線港城路站與正在運
營的６號線港城路站站臺全線緊貼，安全風險線路長。６號線的北側站
臺全部８０ｍ范圍將直接與在建高架密貼，施工工地與６號線乘客站臺
為零距離，一旦發生火災及其他傷害事故，將直接危害到乘客安全；②
對６號線車站外立面的破壞風險。１０號線高支模施工階段時，緊貼６
號線站體外側玻璃幕墻的高支模架高度約８米，施工過程中的物體墜
落等，都可能直接對玻璃幕墻造成損失，進而影響地鐵運營安全；③對
乘客出入的安全影響。根據６號線運營管理方對港城路施工的要求，
在施工港城路站上部結構時，不得對既有２號口進行封閉，以保證在有
兩個進出口供應急時使用。為了保證有兩個進出口，必須在車站支架
內搭設供乘客出入的專用通道，以確保乘客出入安全；④港城路站臺層
高支模架自身風險。本項目支架高度達到８米，軌道梁最大荷載約
６０ＫＮ／ｍ２，根據“建質［２００９］８７號文”，屬于危險性較大的分部分項工
程。
３　施工過程中的安全管控措施
針對上述風險點，施工單位從專項方案的編制及評審、安全技術交
底、現場防護及管控等方面采取了各項針對性的管理措施，來有效應對
來自工程自身的風險和來自對正在運營的６號線的安全風險。
（１）專項方案的編制和專家評審。施工單位針對不同的風險源，編
制了針對性的專項施工方案。針對來自工程自身的風險，例如高支模
架等危險性較大的分部分項工程，編制了《基隆路站及港城路站車站蓋
梁及軌道梁施工方案》，針對高大支模架的自身風險，組織進行了專家
評審；針對乘客安全出入的影響，以及結構施工對站臺乘客和對６號線
車站的安全隱患，分別又編制了《港城路站上部結構施工人行通道門洞
方案》和《港城路站外立面拆除及站內圍擋施工方案》，按照軌道交通
管理要求，由申通集團組織相關運營和管理單位的專家，于２０１５年８
月和２０１６年１１月進行了兩次專項運營安全維護專家評審，并向申通
集團運營和維保部門辦理行政許可手續。
（２）實施前制定周密計劃，做好交底，分工落實。根據制定的安全
實施方案，施工單位從圍檔布置、客流交通組織、安全防護、應急預案等
各方面進行了周密的部署。主要措施包括：在有乘客通行處的圍檔采
用４５米高彩色夾芯Ａ級防火板隔離（見圖２）；按照維保部門專家要
求，在１號出入口增設消防通道（見圖３）；設置移動環保型廁所，以滿
足進出客流的需要；在車站外側設置雙排外架及Ａ級彩鋼夾芯板隔離，
彩鋼板高度２５ｍ，與站臺板牢固連接；站臺處設置隔離板安排在晚上
１２點鐵運營結束后進行，以不影響站內乘客等措施。實施前，施工單
位綜合相關施工方案，并結合《安全生產法》、《建設工程安全生產管理
條例》等要求，向全體施工人員在下述方面做好安全技術交底，使參與
的工人都做到心中有數：①工程概況、材料準備、周邊環境、施工項目的
重要性；②作業場所、工作崗位、具體施工內容、施工過程中存在的危險
因素；③應采取的防范措施及發現安全隱患后如何處置；④可能發生的
緊急情況（含事故）及相應的處理措施。
（３）實施過程中的安全管理措施。為了確保施工階段對運營６號
線的絕對安全，施工單位在夜間利用６號線停運階段的間隙，集中組織
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２０１７年第１７期（總第２１８期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　交通工程
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