2月27日凌晨3点40分许,北京地铁十号线十标段工地发生重大生产事故,一台龙门吊在作业时钢丝绳断裂,载满土的吊斗一下子落回深约17米的施工竖井内,将井下的3名工人埋没。待其它工人奋力将人挖出时,3名工人已经死亡。十号线计划在2007年底前竣工投入运营,在2008年将直接为北京奥运会提供服务,目前工程进度十分紧张。
事故发生后,十标段及相邻的九标段两工地被北京市建委暂停施工,事故调查组随即成立,事故原因目前正在调查。九标段工地一包工头称事故原因系龙门吊司机疲劳驾驶龙门吊所致,吊斗已提升至顶部,但司机仍继续加力,导致钢丝绳被绷断。但十标段工地的一名技术人员怀疑钢丝绳的质量存在问题。
地铁施工“伤痕累累”
为改善日益拥堵的交通状况,北京市计划在2008年奥运会开幕前建成地铁四号、五号、十号线和奥运支线,并投入运营。其中五号线于2002年底最早开始动工兴建,其它三条线路随后两年陆续开工兴建。2005、2006年是北京地铁建设的高峰年,除上述四条线路外,地铁机场线也于今年动工兴建。
线路工程多了,施工中的事故也随之而来。北京这几年的地铁建设一路事故不断、“伤痕累累”,有些事故不仅造成众多人员伤亡,还给城市的交通以及人们的正常生活带来巨大的影响。
2003年10月8日,由中铁隧道集团负责承建的北京地铁五号线崇文门车站工程发生临时钢管架体倒塌事故,正在地铁隧道里施工的3名工人死亡,1名工人受伤。事故原因是工地钢筋班一副班长梅志东擅自指挥拆除钢管支架部分受力杆件,致使支架整体结构失稳倒塌。
2005年7月19日,地铁五号线十二标段施工不慎引起北京市朝阳区北四环主路惠新东桥附近的一处路面拱起,形成一个约15米长、7米宽、60厘米高的鼓包,并出现多处裂缝,造成北四环中段全天车辆行驶缓慢。事故原因是施工中向地下暗挖区间的管棚工作室充填混凝土时,浇灌部位的空气被混凝土挤压,向上将路面顶起。
2005年11月30日14点,地铁十号线二十二标段基坑发生倒塌,面积近500平方米。工地内多根污水、自来水管、通信电缆、石油、燃气等管线断裂或弯曲,所幸工人撤离及时,未造成人员伤亡。地铁建设单位称塌方与基坑侧壁的污水管道老化渗水有关。
2006年1月3日零时30分,北京朝阳区东三环京广桥东南角辅路发生大面积坍塌,事故直接原因是该路段地下污水管线发生漏水,渗透至下方正在施工的地铁十号线工地掌子面,导致地面坍塌。所幸地铁工地工人及时撤离,未造成人员伤亡。事故导致东三环主辅路交通中断十几天。事故原因目前仍在调查,但有多位专家分析认为,污水管的爆裂与地铁施工有很大的关系。
类似的地铁施工事故在目前其他城市的地铁建设工程中同样出现过。2003年7月1日,上海轨道交通4号线在施工过程中发生流沙事故,大量流沙涌入越江隧道区间,继而引发隧道受损及地面沉降、建筑物倾斜、防汛墙沉陷等险情,半个月后,险情才得到全面控制。2004年3月17日20时,广州地铁三号线番禺大石站发生滑坡事故,1名工人被埋身亡。广州市地铁总公司调查后认为,当天下午番禺地区有非常大的降雨,导致工地一个竖井周围土地积聚了大量雨水,加上所处地段地质条件多为淤泥,土质膨胀松动造成滑坡。
地下作业“危险重重”
同为“地下工作者”,井下煤矿工人的敌人主要是瓦斯和水,地铁施工人员的敌人中则有城市地下错综复杂的各种管线网络:污水管、供热水管、燃气管、通讯线路、电线、油管等等。由于地铁隧道层都在上述管线层的下面,一般都会分段分区作业,在如此复杂的管网下掘土挖洞,难度可想而知。一旦出现事故,影响的不单是地铁施工人员的安全,还可能累及地面人们的工作和生活,北京、上海等地近几年来发生的地铁事故已经充分印证了这一点。
目前地铁施工方法主要有三种:一是最先进的盾构施工法,使用盾构机在地下边挖洞边砌壁,可以有效防止地面崩塌和沉降;二是暗挖施工法,类似于煤矿巷道掘进,先打一个竖井,然后在井内挖土前进,再用混凝土浇铸洞壁;三是明挖施工法,是指挖开地面,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面。
盾构法主要利用盾构机,盾构机主要靠进口,一台需4000万人民币,寿命却只有6公里。所以,这种方法成本非常高,但是最安全、最可靠。暗挖法主要靠人力,相比成本较低,但是施工过程中“危险重重”,易发生事故,造成人员伤亡,对地面建筑的安全也有很大影响。与之相比,明挖法相对安全些,但对地面影响最大,不仅会造成公路、河流中断,在地面建筑物密集的地方则根本无法进行。而目前地铁主要是用来解决城市繁华区域的交通问题,地面建筑物有时很密集,明挖法采用较少。
据中国建筑科学研究院顾问、总工程师刘金砺研究员介绍,广州、上海等地区受地形复杂、地下水位高、土质较软等因素的影响,地铁施工中多采用盾构施工法。而北京的地质条件相对好些,且因开工线路多、盾构设备不足等原因,暗挖法在目前地铁施工过程中被大量采用。
而据北京交通大学土建学院教授张弥介绍,目前在北京,很多明、清时期的下水道还在发挥作用,由于战争和动乱,现在有关地下管网的档案资料不是很健全。这些老旧的地下管网于是成为地铁施工过程中的“定时炸弹”,使有些事故防不胜防。
专家介绍,地铁施工挖隧道前,需提前把隧道区域土层内的水分抽出,使土壤较为干燥以利于挖掘。而被抽去水分后的土壤会变得疏松,容易出现下沉和坍塌,进而导致上面管线层内的各种水管、气管断裂,水管内的水大量渗入疏松的土壤又容易导致土壤进一步坍塌。而向采空区灌注水泥浆等作业,如果密闭区内有空气或压力过大,也容易导致地面突起或断裂,同时也影响管线层的安全。
此外,地铁施工过程还容易出现因通风不畅、施工面狭小、支护不牢等因素导致的危险和隐患。
确保安全“任务多多”
采用盾构施工法是防止和避免施工事故的最有效的根本性措施,但是盾构机昂贵的价格又让许多施工单位无力承担、望而却步。而面对北京五条线路同时施工建设的现实,相对廉价但安全系数较低的暗挖施工法似乎是不得不选择的方式。种种不利的客观因素摆在眼前,我们能做的还是从主观上加强施工安全管理,尽早发现隐患,采取有效措施防范事故或避免事故扩大。正如中国工程院院士、著名隧道专家王梦恕所说,在地铁塌陷事故中,像水管老化这类问题相对来说只是个客观原因,主观原因还是体现在施工管理上,也就是施工水平方面的问题。
这位专家指出,目前国内很多地铁塌陷事故都是施工水平的问题,一个突出的表现是“队伍不齐整”。一些地铁施工队伍新招的工人多,或是临时工比较多,很多人都没有地铁施工经验,这样的人员很难管理,容易出现问题。“地铁施工有一套方针、方法和套路,有些施工队伍就做不到,受时间限制或是空间限制,开挖后会不及时封闭,这样就会造成沉降。就像动手术一样,把人的身体剖开了,却把他放在那里两天,结果就不一样了。”王梦恕说。
而刘金砺认为,暗挖法至关重要的是保护周边管线,不能让管线有变形。如果发生了变形,就会引起周围管线的变形,之后造成管线开裂,引起漏水,导致事故发生。
对于事故,防范始终是第一位的;但事故发生后的应急也非常重要,采取的应急措施及时,可以有效避免人员伤亡和财产损失。上述2005年11月30日和2006年1月3日发生在北京的两起坍塌事故,均没有造成人员伤亡,对地面交通的影响也在控制的范围内,这与及时采取应急措施和指挥得当有很大关系。
早在2003年,北京市建委就制定了《北京市地铁工程施工突发事故应急预案》,以对地铁工程施工中突发的各类事故及时采取有效控制和实施抢险,防止事故影响蔓延,最大限度降低损失。应急预案将事故分为三级,其中一级事故要求一小时内报告,并将成立常设的抢险专家组;二级事故报告时间不得超过4小时;三级事故不得超过24小时。
目前,国内正在建设或计划建设地铁的城市除北京、广州、上海外,还有天津、大连、长春、杭州、深圳、沈阳、武汉、成都、重庆、西安、南京、青岛、哈尔滨等十多个。想要安全地把这些地铁项目建设好,需要地铁建设者及时吸取北京、上海等城市地铁建设的经验和教训,举一反三,一切以安全为重,抓好施工管理,确保安全。




