顶管施工中的风险分析

顶管施工中的风险分析

第24卷第6期 2007正 非开挖技术

TrenchlessTechnology Vo1.24,No.6 Dec.,200727

顶管施工中的风险分析 律文田

f广州市市政工程维修处,广东广州,510100)

摘要:随着我国经济的发展和人们环保意识的增强,顶管施工作为一种非开挖施工方法得到广泛的应用,在

城市建设中应用的领域也越来越宽.由于地下工程的不确定性,特别是在拥挤的城市,顶管施工常面临极大的

风险.本文通过分析顶管施工项目风险因素及后果,给出了降低顶管施工风险的措施.

关键词:顶管,风险分析,风险控制 l引言罟施工中的主要风险如下:

非开挖施工技术虽然有几百年的历史,但其重 大的发展始于20世纪50年代,尤其是近十几年.顶 管法是为我国最早使用的非开挖施工方法,与明挖 工程相比较,顶管法的优点是非常明显的,得到了越 来越多的应用;然而,作为一项新的施工技术,顶管 法和其它新技术一样有其不利和有利因素.因此,在 决策前做好其应用过程中的风险分析是非常必要 的.风险分析学包括风险设计,风险评价,风险预测 和风险管理;风险管理主要指控制危险及对危险采

取相应措施的决策『11.尽管风险分析方法已有几十 年历史,但是这一分析方法应用于地下工程的报道 实例不多『1-31.本文通过分析顶管施工项目主要的风 险因素及后果,阐述了开展顶管施工项目风险控制 管理的必要性和重要性,给出了顶管施工风险控制 和降低措施. 2施工风险识别

风险是指在特定的情况和环境下形成危害的概 率,即某种事物发生特定危害事件的可能性以及发 生事件结果的严重性,是失效所造成的后果的严重 性和形成失效的概率两者的乘积I41.在项目施工以 前需要进行施工风险的识别,风险的识别是制定顶 管施工防范措施的前提,只有认识了风险产生的原 因,才能制定出有效防范措施.

地下工程地质条件复杂性,不明因素较多,遇到 不同的地质条件应如何处理,不同土质如何选择何 种刀具,采用何种技术措施,预见性不足,出现问题 时比较茫然.

设计单位在设计时,顶管轴线上的地质资料较 为粗糙,由于工程投标价格较低,施工单位不愿意进 行详细的钻探,对沿线地质情况缺乏充分的了解.在 施工前,若对施工段的地层和地下埋设物未进行详 尽的工程勘察,在顶管过程中,难免遇到障碍物(如 桩,岩石,地下构筑物等),是施工无法顺利进行,严 重的情况下要开挖机头,浪费人力物力. 在施工顶管井和机头进出洞时,往往会遇到一 些不良地质情况(如流砂等),这就需要采取必要的 措施(如注浆,打搅拌桩止水等)进行处理.由于缺乏 有经验的合作队伍来配合,而是临时找一些队伍来

施工,效果不理想,造成不必要的损失. 在施工前和施工过程中,对顶管放线的监控不 严,造成顶管轴线和设计不相符;或者在施工过程 中,出现激光束离开光靶后,没引起足够的重视,只 是简单的向相反方向纠偏,估计激光束会从离开激 光靶的方向回归.结果,因为纠偏的情况发生变化, 而又没采取激光束跟踪激光靶的处理方案,造成较 大的偏差,没法纠回.

资源组织和管理不当.这里的资源包括劳动力,

作者简介:律文田,男,1976年生,工程师,主要从事技术管理和研究工作.

28非开挖技术TrenchlessTechnology2007~ 建筑材料和施工机械等,合理组织资源供应,是保证 施工顺利进行的条件,若资源组织和管理不当,就存 在着遭受重大损失的可能.如顶管管材质量不过关, 导致顶进过程中管材破裂,中途挖机增加成本;安排 责任心不强或技术不娴熟的操作手操纵顶管机,造 成顶进过程中偏差过大,无法纠偏,造成挖机事件 等,也会增加成本. 2-2风险后果

施工中的主要风险结果包括回:

(1)工期延误费用(包括由于工期延误而额外支 付的合同赔偿费,人工费用,管理费用等); (2)需要紧急开挖费用(包括紧急开挖需要的人 工费用,开挖支护费,以及所有开挖所需的施工管理 费用);

(3)开挖设备破坏费用(包括施工设备的修理, 更换,及在风险事故中的折旧破坏等费用); (4)损失赔偿费用(包括破坏原有地下建筑物,

破坏公用设施及各种管线,破坏绿化,对社会生活干 扰,以及人员意外伤亡等事故的损失赔偿). 3施工风险分析

顶管工程处于地下,并且地质状况又极其复杂, 使风险分析的一些方法难以确切表达.即从工程立 项,勘测,设计,施工直至运营,往往客观环境处于变 化中,也就是说从管理的角度分析,是处于动态的过 程中Ilj.风险分析的目的是为了减少工程的危险,但 任何工程,尤其是地下工程随时充满着危险,为了避 免危险,在工程措施中就要有投入,必须投入资金和 人力等等,把出现危险的风险降低到最小.在工程进 行中事前做出预防的决策,采取相应必要的措施,从 而大大减少危险的出现,并且在种种风险程度比较 中,找出优化工程方案的结果,换句话说,拒绝排除 不可以接受的风险,接受投资和效益具有合理平衡 点的工程方案.风险分析的方法有定量和定性或半 定量两大类;比较常用的有风险乘数法,失效树方 法,模糊评价法I1I.

对顶管施工所罗列出的风险,应根据具体工程 的实际情况,以及施工单位所采用的工艺过程,设 备,人员素质和管理水平等采用列表形式,由现场管 理人员打分,并运用预测和系统分析相结合的方法, 对可能遇到风险的危险性进行分析评价,最后预测 出事故发生的概率及高风险发生所处的施工段.以 风险分析评价的结果作为管理人员风险管理的基本 依据,这样可以更有效率地安排人员进行有针对胜 的施工安全和质量的管理. 4施工风险控制和降低措施

通过风险识别,风险估计和风险评价等来分析

顶管工程项目的风险,并以此为基础,使用多种方法 和手段对项目活动涉及的风险实行有效的控制,尽 量扩大风险事件的有利结果,妥善地处理风险事件 造成的不利后果.顶管施工项目风险控制包括所有 为避免或减少风险发生的可能性以及潜在损失而采 取的各种措施.风险对策主要有风险回避,减低风 险,风险自留,风险转移四种.施工单位可以根据 实际情况,采用其中一种或几种基本对策组合,制定 相应的管理措施,从而更好的控制风险损失. 4.1充分做好施工前准备

顶管属于地下工程,复杂程度较高,不确定性因 素多.开工前,要认真阅读施工图纸和有关勘察报告 资料,综合了解工程地质情况,水文特征,充分考虑 可能出现的各种情况并制定相应的应急预案和措 施,应全面进行技术,经济指标的综合评价,因地制 宜选择洞口封堵,土体加固和洞口止水等重要施工 专项方案.全面摸查沿线的地质情况资料,遇到复杂 地质情况要加大钻探力度,做到心中有数,对可能遇 到的不良地质情况应有相应的对策. 4-2加大培养力度

顶管施工技术含量较高,涉及面广,对顶管技术 人才要实行请进来走出去的战略.一方面加大培训 力度,组织他们不断地总结经验,在学习和实践中提 高自己.另一方面,也可以请一些有经验的顶管专业 技术人员,来帮助我们解决施工中碰到实际问题,提 高我们的技术能力.

顶管施工比较复杂,牵涉到问题比较多,地质情 况复杂多变.需要临时配合的相对较多,应该培养素 质好,技术强的合作队伍,遇到问题可以及时更上,

最大限度的降低风险带来的损失. 4.3加强测量监控

机械顶管施工测量的主要工作是:将地表中 线投影到顶管坑内,用坑内中线控制激光经纬仪 的安装和调试,使用激光束指引顶管机沿设计轨道 顶进同.在施工过程中应贯彻\"勤测,勤纠,缓纠\"的 原则,\"勤测\"即多测量,以便精确掌握情况,及时采

第24卷第1期律文田:顶管施工中的风险分析29 取措施,\"勤纠,缓纠\"是指在纠偏过程中不能剧烈纠 偏,每次纠偏角度变化值一般≤0.5.,以免对管节和 顶进施工造成不利影响.

顶管施工作为一种主要的非开挖技术,在大型 地下管线施工中有着明显的优势,对于比较复杂的 地质条件下的顶管施工,或者是大管径的顶管工程, 应推行信息化施工管理,全过程动态观测施工期间 地层的变形和地下水位变化情况,特别是广东地区, 大部分施工位置的地层都处于不稳定的饱和砂层, 对施工扰动极为敏感.因此,施工监测是指导施工, 减少或消除风险的最有效的方法. 5结束语

通过对顶管施工中风险的识别和风险分析可以 对工程可能出现的失效事件有明晰的认识.地下工 程是一种隐藏诸多风险的领域,采用风险分析技术 尤为重要.本文对目前顶管工程中遇到的风险进行 了简单分析,并提出了施工风险控制和降低措施,以 期对今后的顶管工程起到参考作用. 参考文献:

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RiskAnalysisofPipeJackingConstruction LnWentian

(DepartmentofMunicipalEngineeringMaintenanceofGuangzhou,Guangzhouslolo~China)

Abstract:WiththerapiddevelopmentofChinaSeconomyandtheriseofpublicawarenessonenvironmental

protection,theconstructionofpipejackinghavebecomeacommonconstructionmethodandithasbeen,7l,idely

usedinthemunicipalconstruction.Theuncertaintyoftheundergroundengineering,especiallyincrowdedcities,

pipejackingconstructionisfacedwithrisk.Themeasuresofpipejackingconstructionaregivenbyanalyzing

pipejackingprojectriskfactorsandconsequences. Keywords:PipeJacking,RiskAnalysis,RiskEvaluation