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TBM应用于重庆轨道交通工程中的风险分析.doc

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TBM应用于重庆轨道交通工程中的风险分析.doc

TBM应用于重庆轨道交通工程中的风险分析摘要采用TBM施工暗挖隧道在国内外铁路隧道、引水隧洞工程中已经有较广泛的应用,但TBM应用于轨道交通的工程实例较少,在国内重庆是第一次采用。本文结合重庆轨道交通六号线一期TBM试验段工程,对重庆轨道交通工程采用TBM施工的技术风险、设备采购风险、工期风险及投资风险等主要风险因素进行了简要分析,并得出以上风险均是可控的。本文可为类似工程提供参考和借鉴。关键词TBM,轨道交通,重庆,风险TBM是暗挖隧道施工中一种先进的工法,施工时进度快、无噪音,对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活影响较小,利于保护周围环境。目前采用TBM法施工在国外已经有较多的工程实例,国内在铁路隧道、引水隧洞中也已多次应用。但在城市地铁隧道中目前只有美国纽约2号大道的七号延伸段采用TBM施工,其它还未见到应用的工程实例。重庆轨道交通六号线一期TBM试验段工程全长约11.690km,起点位于五里店站始端,终点为山羊沟水库敞开段。线路位于江北区、渝北区、北部新区三大主城区境内,主要沿主干道五红路、红石路和龙山大道地下敷设,贯穿三大行政区主客流方向。由于重庆轨道交通工程区间隧道一般位于城市繁华地段,地质条件复杂,周边建筑物密布,地下管网错纵复杂,采用TBM施工的勘察、设计和施工的全过程都存在不能预先确定的内部和外部的干扰因素,这些干扰因素构成采用TBM施工的风险。通过对现有资料和现场环境的调查分析,重庆轨道交通区间隧道采用TBM施工的主要风险因素为技术风险、设备采购风险、工期风险及投资风险。1、技术风险分析①地质风险因素在工程项目可行性研究阶段,对区间隧道的地质难点和重点难以做到详细的勘察分析,而工程实施时,工程设计和施工方案发生较大变动的现象时有发生,从而可能导致工期拖延、投资增大及不适合TBM施工等后果。地质风险因素主要有区域地形、地貌、地质对隧道采用TBM施工的影响不良地质、特殊岩土对隧道采用TBM施工的影响程度地质勘察的不确定性程度及其它因素。②隧道技术风险因素在工程项目可行性研究阶段,对控制区间隧道设计的所有条件不可能完全掌握,而隧道工程结构设计以工程类比为主,结合结构计算结果确定,隧道本身埋置于地下,地下条件差异性很大,这就增加了隧道设计的不确定性。本项目位于城市繁华段,隧道设计需综合考虑其在城市环境条件下的可行性及风险条件,工程设计发生变化或区间隧道本身的线形、辅助坑道条件发生变化都有可能导致工期拖延、投资增大及不适合TBM施工等后果。③TBM设备选型风险TBM设备选型风险目前可供选择的TBM有敞开式、单护盾式以及双护盾式三种类型,三种类型的TBM各有优缺点,所选择的TBM类型若不完全适合重庆轨道交通工程,导致TBM施工进度缓慢,易发生设备被卡等事故,或者设备未到设备使用寿命期而需提前大修或报废。由于在项目实施前进行了严格的选型论证,该风险一般不会发生。2、设备采购风险分析关于TBM的采购台数应该做细致的调研分析,假如出现采购不当的情况,不但造成了巨大的经济损失和资金浪费,而且对后期的施工技术和工期也有影响。TBM设备的安全运输、设备的组装、调试也是风险点。3、工期风险分析重庆轨道交通工程采用TBM施工的工期风险分为两个方面,一是TBM设备到场的工期风险,另一个是TBM掘进过程中的施工风险。①制造运输期风险TBM在购置合同签署后,由于制造、运输或其它原因导致TBM在合同规定的期限内不能到场,原计划采用TBM施工的段落不能按期开工,导致总工期延长。这种风险可在合同上进行相应的约束,尽量降低风险。②掘进期风险使用TBM掘进机在城市施工在国内尚属首次,无类似的工程实例和工程经验可以参考,加之城市地下情况复杂,特别是重庆市地表高差显著,地面建筑密集、地下桩基管线较多,轨道交通线路埋深相差较大等一些特点,会给TBM的施工带来一些不确定的因素,故可能发生工期风险。4、投资风险分析在重庆轨道交通工程中采用TBM施工最主要的优点在于安全、环保、优质等方面,但在其早期引进设备时,其成本也较高,如果TBM不能在其寿命期内尽快使用,则由于设备的折旧及养护费用高而导致其经济性变的很差,这就要求在TBM购置后,结合路网规划,在合适的区段内尽可能利用TBM施工,使TBM的设备购置费能分期分批摊消完毕,降低工程非用。TBM的采购使用有两种方案,分别为业主购买和施工单位购买。业主购买方案业主购买TBM,然后租赁给施工单位施工其中标的区间隧道,施工单位向业主支付租金偿还设备购置费。这种方案的风险是施工单位租用TBM期间不能对TBM进行很好的维修养护,有可能导致TBM未到达其寿命期而提前大修或报废。施工单位购买方案TBM由中标本标段的施工单位购买,施工单位根据其中标区间的具体条件,自行选购。这种方案的风险在于施工单位一次中标的隧道长度由于工期等条件限制,不可能所购TBM在本项工程中全部摊消完毕,必须依靠以后的其它项目分期、分批摊消,但由于目前所有的建设项目实行招、投标制,在以后的工程中本施工单位能否中标存在不确定性,导致设备闲置时间过长出现过多的折旧及养护费用,增加施工单位采购TBM的风险性。5、规避风险的对策和措施建议防范与降低风险对策主要在于三个方面,即风险的回避、控制和转移。重庆轨道交通工程采用TBM施工,为尽量规避风险,需要做好以下方面的风险防范及对策。①技术风险深化地质勘探工作。地质情况不明而导致TBM施工困难是工程投资增加或工程事故发生的重要原因,强化地质勘探工作是降低工程投资、控制风险发生的措施。在TBM施工前做好严格的地质勘探和地表建筑物情况调查,尽量避免由于地质和地下既有的桩基管线问题而影响TBM的正常施工。在TBM施工中做好超前地质预报,主要探测地下水和断层破碎带。对埋深较浅或地表建筑密集的地段在TBM掘进后要及时加强衬砌支护,避免开挖临空围岩暴露时间过长。掘进机在埋深较浅段施工时要密切关注地表的位移情况,布置监测点并做好监控量测工作。若发现异常情况立即调整掘进速度,必要时停止掘进,并采取注浆加固及加强支护等处理措施。②设备采购风险可以考虑购买2个(或几个)不同公司的掘进机设备,这样使得生产厂家在机器设备上能够形成良性的竞争,也可以充分保障设备的质量。同时在设备购置合同中严格明确各主要技术、质量指标,并设置严厉的违约责任,以降低设备采购及设备制造方面的风险。③工期风险深化各阶段设计方案深度,强化地质勘探工作,对施工中存在的难点地段提前处理或准备好处理预案,避免因局部困难地段处理时间延长导致项目工期或延长。选择有较高施工技术和管理水平,经济实力雄厚并拥有先进施工设备的承建商,确保工程的质量和进度。严格执行监理委托合同,必要时可以推行监理职业责任保险。在拟定进度指标时,综合考虑各种不利因素的影响,必要时适当留有余地。在TBM购置合同中严格明确TBM到场时间,并设置严厉的违约责任,以降低TBM到场期延长导致的工期风险。④投资风险根据重庆市轨道交通路网规划、地质条件、各线开工时间及工期要求,购置适当数量的适应重庆市轨道交通的TBM,在TBM适应段尽量采用TBM施工,使得TBM在其使用寿命期内尽快摊消完毕。综上所述,可以得出重庆轨道交通工程采用TBM施工隧道工程虽然在技术、设备采购、投资和工期方面均存在不同程度的风险,但这些风险均在可控范围内。

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