地铁工程施工的风险管理

地铁工程施工的风险管理地铁工程施工的风险管理 随着我国经济的持续快速发展，城市化的进程不断加快。 为了缓和城市交通拥挤的状况，国内很多大城市相继修建了 地铁。由于地铁施工过程具有隐蔽性、复杂性和不确定性等 突出的特点，造成地铁工程施工和运营安全风险大，无论是 设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。地铁工程多建 于热闹繁华的市区，周围环境复杂，工程建设与周边环境相 互影响、相互制约，如果决策考虑不周，在其规划、设计施工 和运营中均会对社会和国家造成不必要的重大损失和不可 估量的社会负面影响。 近年来，国内地铁施工事故频发，让人们深刻认识到了 风险因素的不确定性严重地影响着地铁工程建设目标(投资、 进度、质量安全)的实现。如果人们事先能把整个工程项目的 大过程，按阶段根据其技术特点分解为若干个小过程，利用 人类对这些小过程的分析，判断其出现风险的可能性(即典 型风险)，事先采取预防措施，就能够将意外事故出现的可能 性降至最低，从而避免不必要的损失。这就是风险管理的实 质。因此，开展城市地铁风险管理研究，对城市地铁工程的 设计与建设都是至关重要的。 一、地铁施工事故案例与分析 2 （一）地铁施工事故案例 对自 2002 年以来北京、上海和广州地铁的施工事故进 行调查统计分析，列出以下典型事故。 1、上海地铁的施工事故 2003 年 7 月 1 日，4 号线浦西联络通道渗水，大量流砂 涌人，引起隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降，造成 3 幢楼房严重倾斜、下沉，直接经济损失约为 1.5 亿元人民币。 2、广州地铁的施工事故 (1) 2004 年 3 月 17 日，广州地铁 3 号线大石车站发生一 起塌方事故，造成 1 人死亡。 (2) 2004 年 4 月 1 日，地铁 3 号线沥摺站地下连续墙围 护结构塌方，车站北端出现一定的沉降。 (3) 2004 年 9 月 25 日，地铁 2 号线延长段琶洲塔至琶洲 区间工地一辆运泥重型车把自来水管压断，引起大量涌水， 造成工地塌方 400 余 m2, (4) 2005 年 11 月 3 日，地铁 4 号线新造站右线隧道内， 一侧隧道壁上的电缆组突然坠落，砸中下方多名施工工人。 2 名工人死亡，另有 1 人重伤。 (5) 2005 年 11 月 7 日，地铁 5 号线大坦高架段工地在打 桩施工过程中碰到溶洞而致使附近发生小面积局部塌方。 (6) 2006 年 1 月 4 日，广州市黄埔区大沙地东路地铁 5 号线大文区间盾构施工路面发生沉陷，沉陷区域直径约 6m， 3 深度为 60 cm，路面的围墙受牵引后，墙壁出现大量裂痕。 (7) 2006 年 4 月 24 日，地铁 5 号线区庄站工地发生事故， 风管在施工时突然发生爆炸，造成 3 名施工工人受伤，1 人 死亡。 (8) 2006 年 8 月 2 日，地铁 3 号线支线段石牌桥站工地 在进行附属工程暗挖施工过程中，作业面有一立方米左右的 软弱土体塌落，造成 1 死 2 伤。 3、北京地铁的施工事故 (1) 2003 年 10 月 8 日，北京地铁 5 号线崇文门车站工地 西北风道南侧，斜撑底部地梁钢筋意外脱落，钢筋整体倾覆， 造成 2 死 2 伤。 (2) 2005 年 9 月 24 日，海淀黄庄地铁 4 号线施工现场一 口降水井旁边的路面突然塌陷，路面上一架一吨多重的龙门 吊也随即倾倒。 (3) 2005 年 10 月 18 日，地铁 10 号线惠新东街段工棚前 出现渗水，渗水处塌陷形成一个深 2m 多的大坑，坑旁简易 房倒塌。 (4) 2005 年 11 月 30 日，地铁 10 号线 22 标段发生坍塌 事故，至少 400 扩范围内的基坑塌陷 10 余 mo (5) 2006 年 1 月 3 日，东三环路京广桥东南角辅路污水 管线发生漏水事故，污水灌人地铁 10 号线施工区间段，导致 三环路南向北方向部分主辅路塌陷。 4 (6) 2006 年 2 月 27 日，地铁 10 号线 10 标段太阳宫至三 元桥折返线工地，一个起重机设备在使用中钢丝绳绷断，导 致吊斗坠落，砸死 3 人。 (7) 2006 年 6 月 26 日，由于土体疏松，地铁 4 号线宣武 门站西南通道发生施工局部坍塌，坍塌面积 30 m2，体积 90 m3。 (8) 2006 年 6 月 27 日，地铁 10 号线 3 标段苏黄区间 1 号竖井施工时发生坍塌事故，2 人死亡。 (9) 2007 年 3 月 28 日，位于北京市海淀南路的地铁 10 号线工程苏州街车站东南出人口发生一起塌方事故，6 人死 亡。 (10) 2007 年 5 月 4 日，北京地铁 10 号线燕莎桥东北角 地下一处直径 600 mm 的自来水管线断裂，涌出的水迅速淹 没了整个燕莎桥路口。 （二）地铁施工事故分析 以上施工阶段出现的安全事故是由多方面引起的，既有 内在因素也有外在因素，归纳起来有以下几点: (1)地铁结构本身及所处位置的工程及水文地质条件; (2)工程建设周边环境(建筑物、道路和地下管线等)的复 杂性; (3)施工工艺和管理、操作水平; (4)监理人员的素质、技术能力、管理水平及工作态度。 5 为解决以上问题，要做好以下几个方面工作:首先，地铁 选线时要尽量避开重大的风险源，这就要求工程地质勘探工 作必须做到位，明确哪些是本条线路的重大风险源，其具体 位置和现状如何、风险有多大;其次，要根据具体的工程地质 和水文地质条件以及地下管线状况，选择最佳的地铁结构形 式和施工方法;再次，要加强施工中的监控测量工作(包括隧 道结构变形、地面沉降、管线变形等)，做到信息化施工;最后， 提高监理人员素质、技术能力和管理水平，端正监理的工作 态度和责任心。 将以上各个环节加以具体管理并使之正常运转，必然要 借助风险管理体系来实现。风险管理可以对危及工程环境和 工程自身安全的风险进行全面有效的识别，对这些不确定因 素进行系统全面地分析，将不可预见的风险因素转化为定量 的指标，并通过计算风险效益来选择风险控制措施，降低各 种工程风险，以达到安全、经济、高效的建设目标。 二、地二、地铁铁工程工程风险风险管理的基本内容管理的基本内容 （一）地铁工程风险的定义 国际隧道协会(ITA)在隧道风险管理指南一文中定义 风险为所识别的风险源发生的概率和影响后果的综合。Faber M. H.定义工程风险为给定活动的期望结果。文献4将隧道 施工风险定义为:在以隧道工程施工和运营为目标的行动过 程中，如果某项活动存在足以导致承险体系统发生各类直接 6 或间接损失的可能性，那么就称这项活动存在风险，而这项 活动所引发的后果就称为风险事故。 （二）地铁工程风险管理的内容 地铁工程风险管理的过程由风险辨识、风险分析、风险 应对和风险监控 4 个部分组成。其中，地铁工程风险因素的 辨识是进行地铁工程风险管理的前提和基础;风险分析是系 统地识别地铁工程项目风险和合理地进行地铁风险管理两 者之间的重要纽带，是决策分析的基础，是风险管理系统中 的重要一环，具体分析方法有风险矩阵法、等风险图法、故 障树分析法、事件树分析法、决策树分析法、综合评分法、影 响图、贝叶斯网络、层次分析法、蒙特卡罗、模糊评价法、进 度计划评审技术等;风险应对是针对上述风险分析和评价的 结果，采用经济合理的方式处理风险，以提高实现项目目标 的机会。 （三）地铁工程风险管理的意义 地铁工程施工的风险管理是为了促进城市轨道交通工 程建设安全风险技术管理工作的系统化、规范化和信息化， 最大限度地规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程 成本和工期损失，为轨道交通工程建设提供安全施工保障。 三、地三、地铁铁工程工程风险风险管理的特点管理的特点 地铁工程风险管理的目标是:用全面系统的实施手段，在 第一时间内了解掌握工程进展的第一手资料、作业状况，提 7 高事故发生的预测和防控能力，避免重大事故的发生，使安 全风险降到最低。地铁工程风险管理有如下特点。 （一）地铁工程风险分析的内容复杂 风险不以人类的意志为转移，并超越人们的主观意识而 客观存在。在工程项目的全寿命周期内，风险是无处不在、 随时都可能发生的。地铁工程处于复杂的地层地质体中，其 具有的隐蔽性、复杂性和不确定性使风险分析的一些方法难 以准确运用并确切表达。在进行项目风险分析时，既要考虑 其精确性，又要考虑到成本因素，如果为取得准确的风险分 析结果而花费太大，甚至超过事故发生时所造成的损失，就 得不偿失了。 （二）地铁工程风险管理需要重视风险的征兆 地铁工程风险分析时必须明确出现风险的征兆，并且对 危险的基本因素实行监察，随时避免危险发生。在风险管理 中，可以找出出现危险的基本因素，对危险因素应采用有效 而直接的手段进行督察，一旦出现危险征兆，立即采取相应 的补救措施，可以有效地制止危险的出现。因此，要重视对 危险因素的分析和处理，在处理过程中应当重视监察的作用。 （三）地铁工程风险分析方法的多样性 目前，在地铁工程行业以外已经得到大量研究和应用风 险分析和评价的方法，地下工程的合同、规划设计、施工及 8 运营的不同阶段应该采用不同的风险分析评价方法。在合同、 可行性研究阶段，由于可获得的工程信息量较少，可采用定 性的分析方法，对其工期、费用做出预测，并为方案决策提 供基础;而在其结构的详细设计、施工和运营阶段，随着设计 目标和各种地层条件、周围环境条件等参数的明确，借鉴已 有的工程经验，可选用定量的风险评估方法。 （四）地铁工程风险管理的动态性 从地铁工程的特点来看，工程的进展，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过程中，因此风险分析 也要从动态管理的理念来进行。对于工程进展的不同阶段， 直至工程施工中的各个阶段，以当 时相对稳定的因素来进行风险分析，并将分析的结果作为工 程安全性的评价，将会是有用的成果。 （五）要求相关人员具有较高素质 地铁工程要求从事地铁工程风险管理的人员必须具备 很高的素质，具有丰富的经验，经受过严格的专业训练，否 则将很难理解工程风险的性质及特点，更难通过合理的风险 分析采取适当的风险防范措施。风险分析人员只有掌握了先 进、科学、系统的工程风险分析方 法，才能降低施工风险，确保工程进度和质量。 四、我国地四、我国地铁铁工程工程风险风险管理的管理的现现状状 9 国外发达国家的轨道交通工程建设开始较早，对风险分 析也有较深人的研究，逐步形成了较完善和系统化的风险管 理体系。目前，国内地铁建设正处于高潮，建设规模较大的 几个城市均不同程度地开展了安全风险管理体系和信息管 理的相关研究和实践工作。 广州地铁在 2006-2007 年进行了安全风险管理体系的诊 断评价、施工前期安全风险的中间评估，建立了地铁监测信 息平台，但缺乏对监测数据的深人分析，不具有安全风险管 理的功能。 在上海地铁建设中，开展了较完善的监控量测研究和实 践工作，利用数据反馈和三级管理机制建立了独特的地铁建 设安全管理体系;采用“上海城市轨道交通建设远程监控系统” ，具有数据分析、预警等功能，但功能较简单，缺少地理信息 系统和基础数据库的支持、工程周边环境实况显示和安全风 险评估的功能。 近年来，北京地铁在不断总结建设经验的基础上，已经 建立和实施了“北京地铁建设工程环境安全风险技术管理体 系”，编制完成了(北京地铁工程监控量测技术规程和(北京 地铁工程监控量测设计指南，开展了“地铁工程施工对临近 建筑物、管线和桥梁的影响控制研究”、 “浅埋暗挖法穿越既有 地铁构筑物关键技术”等重大课题的研究。在这些工作的基 础上，北京市轨道交通建设管理公司正立项开展“北京市轨 10 道交通工程建设安全风险技术管理体系及信息化平台”课题 的研究，建立了“北京市轨道交通工程建设安全风险技术管 理体系”，对正在实施的安全风险管理体系进行扩充和完善， 明确了各阶段安全风险管理的目标、内容、方法和程序流程 等，以及风险管理的组织机构与责任体系、施工过程监控量 测模式、风险事务处理等。现阶段，北京市正在开展以下多 项地铁工程风险管理工作。 1、考虑并区别不同的风险种类和施工方法，使用科学的 方法为风险工程定级，为风险分析提供基础。目前，国内已 经有了风险定级体系，但不是很完善，因此要在其基础上结 合北京工程特点，扩展形成不同对象的更全面综合及实用性 更强的风险定级标准规定。 2、建立地铁工程基础资料库，具体包括地质资料、既有 线资料、管线资料、桥梁资料、水体资料和道路(铁路)资料等， 便于更好地进行项目风险分析，为地铁工程的风险管理逐渐 走向规范化、信息化和科学化打好基础。 3、加大监控力度，在风险因素全面识别基础上进行全面 监控，包括环境、地质及支护结构等，采用专业化的监控队 伍，确保监测数据的有效性、真实性及可靠性。对掌子面的 监控形成严格的标准化模式。 4、由于地铁风险分析是动态化的过程，为确保监测数据 和有关风险信息得到及时反馈、资源共享，并满足可追溯性， 11 需要建立安全风险管理信息化平台。通过信息化平台，可顺 畅、快捷和有效地进行安全风险分析、控制和决策管理。 五、展望 国外对地铁工程风险管理理论的研究和应用已经比较 深入，实践证明，科学化的风险管理模式是地铁工程项目实 现其工程目标的重要保障。我国对地铁工程风险管理的研究 起步较晚，笔者以国内地铁施工事故案例和地铁工程风险管 理研究为基础，探讨了风险管理在城市地铁工程中的应用过 程。由于科学化的风险管理对提高我国地铁工程建设管理水 平和投资效益均具有特别重要的意义，为此提出以下建议。 （一）完善相关法律法规，明确相关风险责任 伴随我国地铁施工建设的规模和复杂程度不断扩大，设 计单位、监理、施工单位和专业化监测单位承担的责任日益 加重，产生的纠纷也逐渐增多。各单位或个人对于自身出现 的过失，造成重大经济损失或人员伤亡的，应当承担相应的 法律责任，并向业主或第三者做出赔偿。 在我国，风险责任的法律基础源于民法通则确立的损 害赔偿原则。但是，我国目前尚缺乏与上述规定相配套的实 施细则，建设工程施工、设计、监理单位和个人的过失责任 很难认定，建设工程中损失责任的归属无法明确。因此，要 明确建设工程施工中的设计、监理和施工各方的责任，必须 以合理制定过失责任认定标准为前提，提供更为坚实的法律 12 依据。在制定设计、监理、施工过失责任认定标准时，应当遵 循在同一专业群体中“中等偏上”的原则，并针对不同的专业 技术职务，确立不同的责任认定标准。我国应完善相关法律 法规及实施细则，进一步明确施工方、设计方以及监理方的 风险责任承担。 （二）加强风险管理人员培训，提高风险管理能力 在已发生的地铁施工事故中，部分原因是:施工人员的思 想麻痹和操作不当，或没有经验，虽然发现事故前兆但并未 引起足够的重视;设计人员设计失误，或是在施工过程中擅自 改变设计方案;监理人员未严格按照时间和标准进行监测而 导致地铁施工事故的发生，而这些事故是能够避免的。为了 避免相关地铁施工事故，应该加强风险管理人员(包括设计 人员、施工人员、监理人员)的培训，提高他们的风险预测和 应对风险的能力。比如，定期开办培训班，学习专业经验。聘 用具有丰富的经验、受过严格专业训练的技术人员，定期举 办培训班，提高地铁工程各环节相关人员的业务水平和素质， 邀请相关领域的专家讲授最新的理论研究结果，更好地指导 工作人员的实践;还有，要提高思想认识，严格按计划施工。 在施工过程中不断对工作人员进行思想认识教育，形成严谨 的工作作风，严格按施工计划施工，排除一切人为的风险因 素。 （三）与保险业相结合，转移工程风险 1