為保北京地鐵施工安全數名專家聯名向市長提建議
北京市政府打算在2007 年年底前建成地鐵4 號線、5 號線、10 號線,保證2008 年奧運會順利進行。在短短的時間(從現在算起還有三年多一點時間) 內,在同一大城市里同時興建三條線路總長達86. 26 公里、車站總數達68 座的地鐵工程,其規模之大、難度之大、工期之短、投資之多在國內外是空前的。這三條線大部分為地下線,均在市中心繁華區地下修建,尤其是這三條線采用全暗挖法修建的車站達16 座,采用明暗挖法結合修建的車站有15 座,施工難度甚大,工程安全和工期等存在一定的風險。為降低風險或避免風險,確保工程按期安全順利建成,中國工程院院士施仲衡、王夢恕,北京交通大學教授張彌,北京市政府專家顧問團顧問崔玖江、侯景巖聯名向北京市副市長劉志華(并報王岐山市長) 提出關于地鐵4 號線、10 號線車站修建方法及加強地鐵工程設計、施工管理的建議。
現將有關建議內容摘錄如下:
一、優化地鐵車站設計和修建方法,減少暗挖地鐵車站數量。
新建三條地鐵線路共設車站68 座,其中地面和高架站7 座、明挖法修建車站30 座、明暗挖法結合修建車站15 座、全暗挖法修建車站16 座。也即采用明暗挖及全暗挖法修建的車站達31 座,居國內外之冠。至今國內采用暗挖法修建的地鐵車站共4 座,全在北京地鐵復八線,廣州地鐵有2 座明暗挖法結合的車站。日本東京現有地鐵線路14 條,線路總長達248. 7 km 、車站總數為235 座,絕大部分采用明挖法修建。日本東京采用暗挖法(NA TM 新奧法) 修建的1 座地下車站是東葉高速線上的習志野臺車站(三拱兩柱單層島式站臺,結構寬18. 90 m 、高9. 7 m) 。國外一些國家大城市在第四紀地層中修建車站很少用暗挖法,而在巖石中修建車站有部分采用暗挖法。北京城區工程地質為永定河沖洪積扇脊部,屬第四紀地層,自穩能力差,而且車站上覆土薄,屬于淺埋暗挖。由于開挖斷面大(開挖斷面達300～400 余m2) ,開挖和支護采用變大跨為小跨的方法,施工工序多,地下雨污水管道滲漏嚴重,地面建筑物密集,環境條件復雜,修建技術難度大,工期長且控制了整條線路的工程工期(一般明挖站工期為18 個月,而暗挖站工期則為30～36 個月),造價高于明挖法和蓋挖法(一般高30 %～50 %) ,不可預見因素多,因而施工安全和工期均具有風險性。如地鐵4 號線宣武門站與環線地鐵宣武門站十字交叉。新建站在下,為單拱兩柱雙層島式站臺車站,結構最大寬度26. 90 m 、高度19. 16 m , 且要穿過20 余條地下管線,尤其是要穿越蓋板河,修建難度甚大, 存在較大的風險。又如地鐵10 號線工體北路站在東三環長虹橋下修建。在東西橋樁外側用淺埋暗挖法各修建一條單跨結構寬12. 62 m 、高19. 31 m 雙層隧洞,用橫通道相連,形成分離島式站臺。兩條車站隧洞之間橫通道達8 條之多,該車站由”群洞”組成,且靠近80 余根橋樁。由于站址地面靠近高層建筑,地下管線密布,而且地下水位較高,其施工難度極大,風險也很大。
基于上述分析,以及從地鐵5 號線已全面開工采用淺埋暗挖法修建的蒲黃榆站、天壇東門站、磁器口站和崇文門站施工情況來看,為降低新線地鐵建設風險,確保工程安全,特建議對地鐵4 號線、10 號線采用明暗挖法及全暗挖法修建的車站設計修建方法重新審定。根據站址環境及預測客流量,在滿足運營的前提下,按照優選明挖法、再蓋挖法和最后迫不得已才采用暗挖法的原則選擇修建方法。對于審定后采用暗挖法或明暗挖法結合修建的車站設計也要優化,盡量壓縮地下部分規模,要因地制宜,而不必都搞成雙層車站,局部單層部分盡量采用雙洞型式而不用三連拱結構型式。對利用風井通道爬高進入車站主體結構施工的方法應予研究改進(目前5 號線該通道寬近10 m 、高達20 余m) 。要認真研究修建方法及輔助工法,改進施工工藝,確保施工安全和工程質量,提高工效,降低造價(現在所用工法初期支護廢棄工程量較大) 。
二、大力加強設計工作管理,確保設計圖紙、文件質量
暗挖車站設計難度大,投入專業多,各專業協調工作量大,設計圖紙總計約達400 余張。要完成一個暗挖車站全套施工設計圖需6 個月時間。大量工程實踐證明,地鐵工程能否做到安全可靠,取得質量好、滿足運營要求、成本低等效果,在很大程度上取決于設計質量的優劣和水平的高低。而目前投入北京地鐵新線設計的單位有8 家,由于同時上這么多大項目,應該說時間緊、人力緊,在這種情況下,如何確保設計質量應引起我們的高度關注。
建議對暗挖車站、明暗挖結合車站以及涉及工程安全和工程質量的重點項目的施工圖設計實行工程設計監理,組織資深專家或委托具有此類工程設計資質的設計院進行審查。
三、強化工程施工管理,實行項目責任制,確保工程安全、優質、按期完成和造價合理
1 、慎重選擇施工隊伍
暗挖車站不同于明挖站和蓋挖站施工。由于其技術復雜、施工難度大、不可預見因素多等,因此要求施工隊伍不僅實力強、管理水平高,而且還應具備這方面的施工經驗和應變能力。
2 、對控制工期、規模大、技術復雜的暗挖車站如5 號線崇文門站等要重點控制,采取有力措施,做到施工穩妥可靠、萬無一失。
3 、對涉及工程安全的施工項目,應貫徹預防為主的原則,杜絕事故發生。一旦發生事故,要按預定處理方案和現場情況當機立斷處理。
4 、實行項目建設管理責任制,明確業主、施工單位及監理單位等各方責任。
5 、加強工程施工監理。對涉及工程安全及質量的關鍵施工項目實行旁站監理,監理單位應有自備的檢測儀器設備,獨立進行檢測監控,要用科學手段和數據說話,不能光憑眼看。
6 、加強工程監控量測。依靠監控量測反饋的信息及時調整支護參數和施工方案及安全措施,確保地鐵車站及區間隧道施工的安全。為確保監控量測數據真實可靠,應有第三方監測。
7 、對工程建設計劃實行目標控制管理,嚴格執行計劃,不得隨意變更。
