地铁建设工程施工安全管理讲解(案例分析)
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地铁工程施工安全管理
成都市建设工程质量监督站 二〇一五年十一月
目
一．概述
录
二．地铁施工中的安全风险管理与主要风险 三．地铁施工安全事故的影响及特点 四．地铁工程施工现场安全管理 五．地铁施工安全的管理措施 六．地铁施工现场安全生产共性及个性问题
七．地铁施工安全事故案例
八．相关管理文件交流
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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
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（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两大部分构成。其中土建部分又分为车站、区间 隧道、轨道、路基以及车辆段和综合基地的土建工程等；设备部分包括建筑 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。
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3、地铁工程的特点
（1）、工程地质环境复杂。地铁工程技术复杂，环境复杂；（2）、控制 标wk.baidu.com严格。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）、防水标准高。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)、工程协调量大。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、 常用辅助工法（降水(和回灌)、注浆、高压旋喷或搅拌桩加固、大管棚加固、冷 却法）。 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 2018/12/2 5 较长，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：围护结构施工 → 内部土方开挖 → 工程结构施工 →管线恢复及覆土。 盖挖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。 盖挖顺作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。 盖挖逆作法是先在地表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：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。
成都市建设工程质量监督站 二〇一五年十一月
目
一．概述
录
二．地铁施工中的安全风险管理与主要风险 三．地铁施工安全事故的影响及特点 四．地铁工程施工现场安全管理 五．地铁施工安全的管理措施 六．地铁施工现场安全生产共性及个性问题
七．地铁施工安全事故案例
八．相关管理文件交流
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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
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（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两大部分构成。其中土建部分又分为车站、区间 隧道、轨道、路基以及车辆段和综合基地的土建工程等；设备部分包括建筑 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。
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3、地铁工程的特点
（1）、工程地质环境复杂。地铁工程技术复杂，环境复杂；（2）、控制 标wk.baidu.com严格。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）、防水标准高。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)、工程协调量大。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、 常用辅助工法（降水(和回灌)、注浆、高压旋喷或搅拌桩加固、大管棚加固、冷 却法）。 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 2018/12/2 5 较长，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：围护结构施工 → 内部土方开挖 → 工程结构施工 →管线恢复及覆土。 盖挖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。 盖挖顺作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。 盖挖逆作法是先在地表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：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。