为保北京地铁施工安全数名专家联名向市长提建议
北京市政府打算在2007 年年底前建成地铁4 号线、5 号线、10 号线,保证2008 年奥运会顺利进行。在短短的时间(从现在算起还有三年多一点时间) 内,在同一大城市里同时兴建三条线路总长达86. 26 公里、车站总数达68 座的地铁工程,其规模之大、难度之大、工期之短、投资之多在国内外是空前的。这三条线大部分为地下线,均在市中心繁华区地下修建,尤其是这三条线采用全暗挖法修建的车站达16 座,采用明暗挖法结合修建的车站有15 座,施工难度甚大,工程安全和工期等存在一定的风险。为降低风险或避免风险,确保工程按期安全顺利建成,中国工程院院士施仲衡、王梦恕,北京交通大学教授张弥,北京市政府专家顾问团顾问崔玖江、侯景岩联名向北京市副市长刘志华(并报王岐山市长) 提出关于地铁4 号线、10 号线车站修建方法及加强地铁工程设计、施工管理的建议。
现将有关建议内容摘录如下:
一、优化地铁车站设计和修建方法,减少暗挖地铁车站数量。
新建三条地铁线路共设车站68 座,其中地面和高架站7 座、明挖法修建车站30 座、明暗挖法结合修建车站15 座、全暗挖法修建车站16 座。也即采用明暗挖及全暗挖法修建的车站达31 座,居国内外之冠。至今国内采用暗挖法修建的地铁车站共4 座,全在北京地铁复八线,广州地铁有2 座明暗挖法结合的车站。日本东京现有地铁线路14 条,线路总长达248. 7 km 、车站总数为235 座,绝大部分采用明挖法修建。日本东京采用暗挖法(NA TM 新奥法) 修建的1 座地下车站是东叶高速线上的习志野台车站(三拱两柱单层岛式站台,结构宽18. 90 m 、高9. 7 m) 。国外一些国家大城市在第四纪地层中修建车站很少用暗挖法,而在岩石中修建车站有部分采用暗挖法。北京城区工程地质为永定河冲洪积扇脊部,属第四纪地层,自稳能力差,而且车站上覆土薄,属于浅埋暗挖。由于开挖断面大(开挖断面达300～400 余m2) ,开挖和支护采用变大跨为小跨的方法,施工工序多,地下雨污水管道渗漏严重,地面建筑物密集,环境条件复杂,修建技术难度大,工期长且控制了整条线路的工程工期(一般明挖站工期为18 个月,而暗挖站工期则为30～36 个月),造价高于明挖法和盖挖法(一般高30 %～50 %) ,不可预见因素多,因而施工安全和工期均具有风险性。如地铁4 号线宣武门站与环线地铁宣武门站十字交叉。新建站在下,为单拱两柱双层岛式站台车站,结构最大宽度26. 90 m 、高度19. 16 m , 且要穿过20 余条地下管线,尤其是要穿越盖板河,修建难度甚大, 存在较大的风险。又如地铁10 号线工体北路站在东三环长虹桥下修建。在东西桥桩外侧用浅埋暗挖法各修建一条单跨结构宽12. 62 m 、高19. 31 m 双层隧洞,用横通道相连,形成分离岛式站台。两条车站隧洞之间横通道达8 条之多,该车站由”群洞”组成,且靠近80 余根桥桩。由于站址地面靠近高层建筑,地下管线密布,而且地下水位较高,其施工难度极大,风险也很大。
基于上述分析,以及从地铁5 号线已全面开工采用浅埋暗挖法修建的蒲黄榆站、天坛东门站、磁器口站和崇文门站施工情况来看,为降低新线地铁建设风险,确保工程安全,特建议对地铁4 号线、10 号线采用明暗挖法及全暗挖法修建的车站设计修建方法重新审定。根据站址环境及预测客流量,在满足运营的前提下,按照优选明挖法、再盖挖法和最后迫不得已才采用暗挖法的原则选择修建方法。对于审定后采用暗挖法或明暗挖法结合修建的车站设计也要优化,尽量压缩地下部分规模,要因地制宜,而不必都搞成双层车站,局部单层部分尽量采用双洞型式而不用三连拱结构型式。对利用风井通道爬高进入车站主体结构施工的方法应予研究改进(目前5 号线该通道宽近10 m 、高达20 余m) 。要认真研究修建方法及辅助工法,改进施工工艺,确保施工安全和工程质量,提高工效,降低造价(现在所用工法初期支护废弃工程量较大) 。
二、大力加强设计工作管理,确保设计图纸、文件质量
暗挖车站设计难度大,投入专业多,各专业协调工作量大,设计图纸总计约达400 余张。要完成一个暗挖车站全套施工设计图需6 个月时间。大量工程实践证明,地铁工程能否做到安全可靠,取得质量好、满足运营要求、成本低等效果,在很大程度上取决于设计质量的优劣和水平的高低。而目前投入北京地铁新线设计的单位有8 家,由于同时上这么多大项目,应该说时间紧、人力紧,在这种情况下,如何确保设计质量应引起我们的高度关注。
建议对暗挖车站、明暗挖结合车站以及涉及工程安全和工程质量的重点项目的施工图设计实行工程设计监理,组织资深专家或委托具有此类工程设计资质的设计院进行审查。
三、强化工程施工管理,实行项目责任制,确保工程安全、优质、按期完成和造价合理
1 、慎重选择施工队伍
暗挖车站不同于明挖站和盖挖站施工。由于其技术复杂、施工难度大、不可预见因素多等,因此要求施工队伍不仅实力强、管理水平高,而且还应具备这方面的施工经验和应变能力。
2 、对控制工期、规模大、技术复杂的暗挖车站如5 号线崇文门站等要重点控制,采取有力措施,做到施工稳妥可靠、万无一失。
3 、对涉及工程安全的施工项目,应贯彻预防为主的原则,杜绝事故发生。一旦发生事故,要按预定处理方案和现场情况当机立断处理。
4 、实行项目建设管理责任制,明确业主、施工单位及监理单位等各方责任。
5 、加强工程施工监理。对涉及工程安全及质量的关键施工项目实行旁站监理,监理单位应有自备的检测仪器设备,独立进行检测监控,要用科学手段和数据说话,不能光凭眼看。
6 、加强工程监控量测。依靠监控量测反馈的信息及时调整支护参数和施工方案及安全措施,确保地铁车站及区间隧道施工的安全。为确保监控量测数据真实可靠,应有第三方监测。
7 、对工程建设计划实行目标控制管理,严格执行计划,不得随意变更。
