（管理科学与工程专业论文）地铁车站施工现场安全管理研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 地铁交通有快速、准确、安全、舒适、便利、载运量大、不受路面交通 和天气干扰等特点，成为越来越多城市的发展城市交通的首选。地铁作为新兴 的公共交通方式引入我国二十多年，近十年里，随着我国经济的飞速发展， 地铁由一级城市逐步进入二级城市，建设的步伐如火如荼。今天，世界上没 有哪个国家像我国这样大规模兴建，估计未来五年，地铁建设的城市将超过 二十多座，地铁的修建将给这些城市交通带来质的飞跃。但是，我国地铁建 设经验溃乏，如此大规模的建设也会带来越来越多的安全隐患。 地铁车站是地铁建设的重要内容，它与市政工程、房屋建设工程、铁道 工程都有所不同，笔者立足于地铁车站的建设特征，运用安全工程的知识对 现场施工过程进行危险源辨识。对影响安全施工的重大危险事件进行细致分 析，并提出相应的预防措施。 论文针对我国地铁车站现场施工中安全管理中的缺陷或执行性较差的措 施进行分析，结合安全管理系统的原理提出一些相应防范措施：根据地铁车 站基坑的安全独特性提出了第三方监测，由原施工单位自身承担的一些监测 任务，改为由建设单位自行设置第三方监测和施工单位各自承担监测，进行 双重管理，提高监测的精确性和效率，为安全施工提供科学的、超前的预报； 提出了施工现场视觉识别系统，建立系统的、规范的、安全宣传和安全导向， 规范外来人员和施工人员的安全行为，减少安全事故的发生；为了能够督促 施工单位充分重视施工安全，达到防灾减灾目的，适时提出保险机制，建立 现代化的安全保障体系。 论文还以天府广场地铁车站为例，对影响安全的各个层次因素进行具体 分析，利用层次分析和模糊评价理论对施工现场进行综合评价，使施工现场 安全定量分析，掌握现场安全状况和管理水平，找出差距，不断完善提高。 关键词：地铁车站：危险源识别；层次分析；安全评价 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 a bs t r a c t t r a n s p o r tb ys u b w a yh a st h eg r e a ta d v a n t a g e so fb e i n gf a s t ，a c c u r a t e ，s a f e ， c o m f o r t a b l e ，a n dc o n v e n i e n t i ta l s oh a sab i gc a p a c i t y i tw i l ln o tb ea f f e c t e db y r o a ds u r f a c et r a f f i c ，n o rb yt h ew e a t h e rc h a n g e s ，w h i c he n a b l e si tt ob et h ef i r s t c h o i c ew h e nm o r ea n dm o r ec i t i e sd e v e l o pt h e i rp u b l i ct r a n s p o r t s u b w a y , a sa r i s i n gp u b l i cv e h i c l eh a sb e e ni n t r o d u c e di n t oo u rc o u n t r yf o ro v e rt w e n t yy e a r s i n r e c e n td e c a d e w i n lt h er a p i dd e v e l o p m e n to fo u re c o n o m y , s u b w a yn o to n l ys t a y s i nm e t r o p o l i s ，b u ta l s oh a sg r a d u a l l ye n t e r e dt h es e c o n d a r yc i t i e s w ea r en o w s t a r t i n gal a r g e - s c a l e ds u b w a yc o n s t r u c t i o n , w h i c hw i l l n o to n l yb r i n gg r e a t c h a n g e st ot h ec u r r e n tp u b l i ct r a n s p o r t b u ta l s ow i l lb r i n gm o r ea n dm o r eh i d d e n s a f e t yt r o u b l e s s u b w a ys t a t i o ni st h ek e yp o i n tt oas u b w a yc o n s t r u c t i o n i ti sq u i t ed i f f e r e n t f r o mc i v i l p r o j e c t ，h o u s eb u i l d i n g ，o rr a i l w a yc o n s t r u c t i o n s t a n d i n g o nt h e c o n s t r u c t i o n a lc h a r a c t e ro ft h es u b w a ys t a t i o n ，t h ew r i t e ru s e st h ek n o w l e d g eo f s a f e t ye n g i n e e r i n gt od i f f e r e n t i a t et h es o u r c eo fd a n g e r sd u r i n gt h ep r o c e s so f c o n s t r u c t i o n 捌a a l y z ed e t a i l e dd a n g e r o u sm a t t e r sw h i c h w o u l da f f e c tt h es a f e t y , a n d f i n a l l yr a i s eu pc o r r e s p o n d i n gp r e c a u t i o u sm e a s u r e s t h i st h e s i sh a sp u tf o r w a r dt h et h e o r yo ft h i r dp a r t ys u p e r v i s i o n ，w h i c hh a s c h a n g e dt h eo r i g i n a lw a y t h a to n l yt h ec o n s t r u c t i o nu n i tt a k e st h et a s ko fs u r v e y i n g n o wt h ec o n s t r u c t i o nu n i tw i l ls e tu pat h i r dp a r t ys u p e r v i s o r , w h ow i l lc o o p e r a t e w i t ht h ec o n s t r u c t i o nu n i tt or e a l i z ed o u b l em a n a g e m e n ta n dd o u b l es u p e r v i s i o n t h u st h ea c c u r a c ya n de f f i c i e n c yo ft h es u p e r v i s i o nw i l lb eh i g h l yl i f t e du p i tc a n a l s op r o v i d es c i e n t i f i ca n dp r e c a u t i o u si n f o r m a t i o n av i s u a li d e n t i t ys y s t e ma t c o n s t r u c t i o ns i t ei sb u i l tu pt 0s e tas y s t e m a t i c ，n o r m m i v es a f e t yp r o p a g a n d aa n d g u i d a n c e t h e s ec r i t e r i aw i l lr e d u c et h ea c c i d e n t sh a p p e n i n g ，a n dr e a c ht h eg o a lo f e s t a b l i s h i n gam o d e r ns a f e t yg u a r a n t e es y s t e m t h et h e s i sa l s os e t st i a nf us q u a r es u b w a ys t a t i o na sa ne x a m p l et oa n a l y z e a l lf a c t o r sw h i c ha f f e c tt h es a f e t y , t oa p p r a i s et h ec o n s t r u c t i o ns i t ew i t ha n a l y t i c a l h i e r a r c h yp r o c e s sa n df u z z ys y n t h e t i c a l l yj u d g e i ta l s ou s e sq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 o ft h ec o n s t r u c t i o ns i t et ot a k ec o n t r o lo ft h es a f e t ys t a t u sa n dm a n a g e m e n tl e v e l ， f i n d i n go u tt h eg a pa n dt r yt oi m p r o v es t e pb ys t e p k e yw o r d s ：s u b w a ys t a t i o n ，d i f f e r e n t i a lo fs o u r c e so fd a n g e r s ，a n a l y t i c a l h i e r a r c h yp r o c e s s ，s a f e t ya p p r a i s e m e n t 西南交通大学曲南父通大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密画使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“ ) 学位论文作者签名：弓饽玮 日期：沙g 、1 2 z ， 指导老师签名：万乏群 日期：j 缈矿，文，文0 - - 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作 所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： l 、从施工环境、安全管理措施、技术状况、现场实际状况四个方面详细 分析了影响施工安全的各个因素，因素囊括了地铁车站施工中各个工序和管 理的各个方面。 2 ：对地铁施工中的危险源进行了分析，并对深基坑、高大模板、机械伤 害等危害较大的危险源进行了详细的分析，提出了事故规避的一些管理措施。 3 、针对地铁车站施工现场人流和车流大的特点，为了给大家提供较多的 安全信息，规避一些意外伤害，提出了安全视觉识别概念；针对地铁车站周 围建筑物多、拢动大的特点，提出了第三方监测的概念；针对地铁车站施工 综合安全性差的特点，提出了加大项目投保力度，以完善监督机制，减少事 故发生，降低事故损失。 4 、对地铁车站施工现场的安全状况用层次分析法和模糊理论给以定量评 价，对整个施工现场安全状况全面把握。 晔，车 砂g i 二1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 研究背景及国内外现状 1 1 1 研究背景 二十世纪城市人口增加，经济发展，导致车辆增多，给城市带来交通拥 挤、环境污染与能源危机等一系列问题，发展城市公共交通、缓解交通拥挤、 是当前世界大城市迫切需要解决的问题。地铁有其独特优势：运量大，地铁 的运输能力要比地面公共汽车大7 - 1 0 倍；速度快，平均时速为3 6 公里，而 城市公交平均时速1 0 1 5 公里；无污染；准确，不受气候和道路影响，准点 运行；舒适；安全；便利；人防结合，战时可作为理想的防空场所；旅游景 点。正因为如此，地铁交通己逐渐成为城市交通的重要组成部分。 地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务，如在莫斯科，8 0 0 万市民平均每天每人要乘一次地铁，地铁担负了该市客运总量的4 4 ；东京 与莫斯科地铁十分接近；巴黎地铁的日客运量已经超过1 0 0 0 万人次；纽约的 地铁日客运总量已达到2 0 0 0 万人次，占该市各种交通工具运量的6 0 。地铁 已成为城市交通现代化的重要标志之一。 我国的地铁建设始建于1 9 6 5 年。截止2 0 0 6 年，京、津、沪、穗、深、 宁、渝、汉、大连等9 个城市的2 2 条轨道交通线路建成并投入运营，累计 里程达6 0 0 多公里。我国大陆共计有1 9 个城市计划在2 0 1 0 年前计划新建总 运营里程达1 4 4 4 9 公里，总投资5 3 0 0 亿元。我国大陆的远景轨道交通规划的 总里程相当于目前世界各国开通运营里程的总和【4 8 | 。 1 1 2 地铁建设中的安全问题 近几年来，随着全国地铁建设规模逐步增大，地铁施工事故在上海、北 京、广州、深圳等城市时有发生，据初步统计：从2 0 0 1 年至2 0 0 6 年我国及 周边国家和地区共发生2 4 起地铁施工安全事故( 如表卜1 ) 【4 9 】，其中以上海 地铁4 号线和广州海珠城基坑施工导致房屋变形坍塌引起社会负面影响较大， 如图1 - 1 和图1 - 2 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 = = ：鲨叠菌篮 目上海地铁4 寸线施工导致房屋变形圈1 - 2r 州海蛛城基坑施t 导致房屋变形坍蜡 表1 1 我国近年来地铁事故一览表4 1 序号时间地区事故娄型 诱因 员伤亡 11 2 0 0 31 0 8北京 支架坍塌支撑架突然失稳3 死 22 0 0 57 1 9北京路面隆起不明 32 0 0 58 1北京汽车吊事故吊车施工时翻傻 l 死 42 0 0 5 9 2 4北京龙门吊倾倒路面突然塌陷 2 0 0 5 1 0 1 8北京简易房倒塌 涌水 62 0 0 51 02 5北京钻机倒塌不明 72 0 0 51 1 - 3 0北京基坑倒塌t 地内每根污水、自来水管断裂 82 0 0 613北京塌陷事故污水管辐水 92 0 0 6 1 4 北京喷浆 注水泥浆加崮地基 1 02 0 0 6 2 2 7北京龙 吊事故 龙门禺钢丝绳折断3 死 1 l2 0 0 431 7广州塌方事故不明l 死 1 22 0 0 44 1 广州地下连续墙突然塌方暴雨 i32 0 0 492 5广州大面积塌方自来水管爆裂 1 42 0 0 572 1广卅i基坑侧边跨坍塌不明 2 死1 失踪 1 j2 0 0 51 13广州物体打击隧道壁上的电缆组突然坠落 2 死 1 62 0 0 5 一1 1 7广卅l塌方溶洞 1 72 0 0 614广州地陷事故 地下水流失 1 82 0 0 642 4广州机械事故凿岩机螺母断裂，风管脱落 1 死 地面沉降，3 栋建筑设署故障，流沙涌入浦西联络通 1 92 0 0 37l 上海 物严重倾斜道 2 0 2 0 0 152 5深圳坍塌事故坑壁不稳定1 1 死 2 l2 0 0 241 9深圳禺臂折断不明 2 死 2 2i 2 0 0 5 7 一1 4 深圳塌方地下水渗出形成流沙 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 随着我国更多地铁建设工程的相继开工，建设中凸现出的各类安全风险 因素带给社会的损失和影响已无法回避，加强地铁工程建设中的安全风险管 理的重要性已越来越被业内及社会所关注【2 9 】。 1 2 本文研究思路与主要工作 本论文在分析我国当前地铁施工管理现状及存在的问题的基础上，结合地 铁车站施工现场的特点，对地铁车站施工现场进行了危险源辨识，提出了改 进地铁施工现场安全管理的一些方法，并通过将这些研究成果运用到具体实 例中，验证其有效性和实用性。并对地铁车站施工现场的安全状况进行了系 统分析和评价。本文内容框架见图卜3 所示。 厂磊订 安全工程原理地铁车站及施工简介 地铁车站危险源识别 地铁车站施工现场 安全管理措施 地铁车站施工现场 安全综合评价 实例分析 图1 - 3 论文框架图 本论文主要有以下几点内容： l - 施工现场安全管理原理研究 在这一部分，主要研究三个方面的内容：一是通过介绍地铁车站的型式 施工方法，分析了安全管理的主要内容；二是介绍地铁车站的形式和施工方 法；三是根据安全工程基本原理，分析事故隐患辨识、预防机理及管理原则。 2 地铁施工项目的危险源的识别 针对我国目前在地铁施工中危险源识别缺失的不足，结合地铁施工的特 点，分析研究系统安全管理危险源的识别方法，同时对地铁车站施工主要危 险源进行了分析。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 3 结合现场事故，引导地铁参建单位建立事故预防、事故处理及降低事 故损失的措施 引入安全视觉识别( s v i ) 系统，提高现场安全管理水平的前瞻性和有效 性；引入第三方监测，使监测工作制度化、规范化、专业化，提高事故预防 的效果；引进保险制度，促进施工单位优胜劣汰，提高地铁各参建单位的安 全意识，减少安全事故的损失。 4 建立施工现场安全管理评价体系 有针对性的分析地铁施工中的安全管理因素，利用层次分析法和模糊综 合评判技术，建立地铁施工现场的安全状况评价指标体系。 本论文总体上是以安全基本原理、事故致因理论，层次分析法，模糊数 学等基本理论为依据，注重定量分析与定性分析相结合，理论分析与现场实 际相结合，按照调查研究、定量分析、典型研究、建立模型、综合评价的思 路进行了深入的研究，最后结合工程实例对地铁施工现场的安全管理进行了 探索。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章地铁车站施工现场安全管理理论基础 2 1 地铁车站施工的基础知识 2 1 1 地铁车站的型式 我国早期由于技术所限，车站型式主要为单层岛式车站，2 0 世纪8 0 年 代开始出现双层三跨岛式车站，一层为站厅层，功能为售票和综合服务，二 层为站台和设备层，功能为候车和设施设备。随着技术的发展和使用功能的 扩展，车站型式也逐步呈多元化趋势【4 2 1 。 地铁车站按其所处位置不同分为地下车站、地面车站、高架车站几种型 式。按客流量和使用功能分为单层多跨、双层双跨、双层三跨、三层三跨等 形式【37 1 。由于地面车站施工相对简单，安全隐患较小，不是本论文研究的重 点，目前我国采用最多的是地下车站，双层双跨和三层三跨车站的地铁车站 究具有典型性，是我们本论文研究的重点。 2 1 2 地铁车站的施工方法及不同方法的安全隐患 施工方法的选择一方面受沿线工程地质和水文条件、环境条件地面建筑 物和地下构筑物的现状、道路宽度、交通状况、功能要求、线路平面条件、 车站埋置深度及开挖宽度等多种因素制约。施工方法主要有明挖法和暗挖法 两种f 4 2 】。 1 明挖法 明挖法一般适用于各种不同的工程地质条件。明挖法施工工艺简单、技 术成熟、进度快、质量可靠、防水效果好、风险小。明挖法主要有敞口明挖 和盖挖两大类【4 2 1 。 1 ) 敞口明挖法。 一般采用明挖顺作法施工。基坑围护结构可采用放坡喷锚支护、土钉墙、 灌注桩等形式。以围护结构采用人工挖孔桩为例，车站施工工序一般为：井 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 点降水施工挖孔桩随基坑开挖架设钢支撑基坑底垫层施工 由下至上顺序施筑主体结构施工防水层及回填土恢得道路路面。 2 )盖挖法 在交通繁忙的城市中心区，为减少施工期间对地面交通和商业的影响， 部分车站可采用盖挖法施工。其施工工序为：先施工围护结构及中间桩，然 后施工筑车站项板或铺设临时路面板，恢复地面交通后，其余结构均在路面 的掩盖下施工，以减少对地面环境的影响。按施工的步骤不同，盖挖法可分 为以下三类【4 2 j 。 ( 1 ) 盖板法 在围护结构与中间支承桩上铺设临时钢梁及路面板如架设临时钢便桥以 尽快恢复交通，此后即在临时路面板掩护下进行开挖，开挖到基坑底，再由 下而上回筑内部结构，最后覆土及恢复路面。实施步骤为：井点降水施 工围护结构及中间桩架设临时钢梁并铺临时路面基坑开挖架设 支撑由下至上顺序施筑主体结构施作防水层回填土拆除临 时钢梁及盖板恢复路面。 ( 2 ) 盖挖逆作法 围护结构与中间支承桩施工完成后，在围护结构与中间支承桩上浇筑顶 板混凝土，由上而下顺序施工各层板及边墙，各层结构板作为基坑围护结构 内支撑。施工工序为：井点降水施工围护结构及中桩基坑开挖至顶 板板底施工地模浇筑顶板结构顶板防水层施工及覆土恢复路面 开挖地下一层土体施工地模浇筑顶板结构地下一层楼板施工底板垫层及 底板混凝土内部结构施工。 ( 3 ) 盖挖顺作法 围护结构与中间支承桩施工完成后，在围护结构与中间支承桩上浇筑顶 板混凝土，在项板下进行施工，随开挖架设内支撑，直到车站基坑底，再由 下面上顺序施作各层板及内衬。施工工序为：井点降水施作围护结构及 中桩基坑开挖至项板底下施工地模浇筑顶板结构项板防水施工 及覆土恢复路面基坑开挖架设内支撑施工底板垫层及底板混凝 土由下至上施作各层板及内衬墙内部结构施工。 明挖顺作法在地铁工程的建设中已积累了丰富的经验，是地下车站施工 的常用施工方法。但有的地铁车站地处老城区和繁华地段，地上建筑物多， 涉及单位多，拆迁难度大；有的车站处在交通要道的十字路口、车流量大、 行人多，不适合明挖法施工。但如果处于市政管线种类多、错综复杂而又非 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 交通要道和密集建筑群的地区，可选择明挖法。 2 暗挖法 当车站没有足够的施工场地或受其它环境条件制约不具备明挖法施工条 件的情况下，考虑采用暗挖法进行施工。暗挖法主要有矿山法和盾构法等方 法 4 2 】。 1 ) 矿山法 一般先行进行导洞或竖井开挖，按照隧道施工方法把车站结构分为若干 部分后，分部施工再扩大的施工方法。目前已积累了很多实践经验，主要有 预制块法、预切槽法和气压法。预制块法是把盾构管片的安装技术和暗挖技 术融合在一起的一项新技术，先做两侧导洞及侧墙，然后注浆开挖并放置钢 拱架、喷射馄凝土、安装预制块、在背后注浆，跨度己达1 8 m 以上。预切槽 法是按照结构尺寸制造一个合架，装有特制链条锯沿拱圈方向把地层切成一 个高1 0 3 5 c m 、深4 5 m 的糟缝，然后放置钢筋网并喷射混凝土，形成钢筋 混凝土拱，在其保护下开抢施工。气压暗挖法是采用气压条件下的新奥法施 工，因采用气压较低，一般对人体健康没有影响，压缩空气不仅可排除隧道 中的地下水，还可减少地面沉降、防止地面结构损坏，减少加压隧道一次衬 砌的荷载，对开挖面有支护作用，降低成本，对降低施工中的粉尘有显著作 用【2 6 】。 根据成都市地铁一期工程沿线工程地质及水文地质条件，采用矿山法施 工时，若采用区间隧道置于基岩的深埋方案，施工的难度会减小，隧道工程 造价会降低。但是相应的地铁车站埋深加大，造成工程投资增加，对乘客也 带来不便。因此，当采用矿山法施工时，区间隧道基本位于饱水的砂卵石层 中，在这种无胶结、稳定性差和饱水的砂卵石层中施工，必须在施工前采取 施工降水措施防止开挖过程中围岩坍塌并控制地面沉降，但施工降水又可能 对置于上部回填土及粘性土上的大量地下管线和浅基础房屋受到危害，因而 施工前应对周围地下管线情况( 建设年代、基础形式、材质、接头等) 及房 屋基础情况进行调查，并全程监控测量，确保施工安全及周围的环境安全。 2 ) 盾构法 采用盾构法将区间隧道和过站隧道贯通，利用盾构隧道进行扩挖而修建 车站，或直接利用大直径盾构机或连体盾构机修建地铁车站。这种方法安全 性高、机械化程度高，对地面交通和地下管线影响较小，适用干市区深埋车 站和线路交汇处换乘下层车站。主要施工方法有：利用区间盾构隧道扩挖修 建：由数条平行隧道联通修建；由盾构机直接挖掘修建；利用盾构机修建拱 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 形车站【4 1 1 。 明挖法和暗挖法的选择主要是根据场地大小、外部干拢程度、施工难易 程度、造价高低来确定。敞口明挖法施工造价最低，施工简单，施工工艺流 程清晰，场地宽敞，视野开阔，安全隐患易于发觉，安全事故易于处理，但 受外界影响较大，对地面车流和人流影响大，对周围高层建筑易产生破坏性 的沉降和位移，主要安全隐患有高空坠物、边坡坍塌、机械伤害等事故；盖 挖法施工是为了确保地面道路交通不受影响情况下由敞口明挖法衍生而来， 工艺相对简单，部分工程露天施工，前期对周围干拢大，后期对地面人流和 车流几乎无影响，主要安全隐患有机械伤害、职业病、高空坠物等。暗挖法 施工造价高，施工复杂，机械化程度高，施工场地狭窄，对外界影响小，工 序交叉较大，主要安全隐患有触电、涌水、机械伤害、市政管网破坏等。暗 挖法需要更全面探明周围地质情况和市政管网情况，事故发生偶然性较大。 2 1 3 我国地铁车站施工特点 我国地铁有以下施工特点： ( 1 ) 规模大。我国地铁建设相比国外周期比较短，投资相对集中，一条地 铁线上马，仅前期土建施工也需几十亿左右。 ( 2 ) 环境复杂。地铁施工存在“四大环境，即“地表建构筑物环境、 地下管线环境、地下水环境、地层覆盖环境均存在不明确性。 ( 3 ) 技术复杂。地铁不同于一般的建筑，与山区铁路存在一定的差别。 我国地铁施工很多工艺从国外引进，处于消化吸收阶段，设计和施工技术相 对比较复杂。 ( 4 ) 干扰大。一是地下环境，市政管网、周边建筑的影响；二是地面环 境，人流和车流对施工造成影响；三是施工场地严重压缩，施工场地狭窄， 施工中各机械、各工序干拢大。 ( 5 ) 标准高。一是指对周围建筑和管线变形和沉降要求高；二是指地铁 工程本身标准高；三是施工过程中安全文明施工要求高。 ( 6 ) 工期短，为了减少对地面交通的影响，地铁施工工期一般要求比较 短。 ( 7 ) 投资少。我国大部分地区实施的是低价中标的方式，竞争十分激烈， 工程造价偏低，安全措施费的投入难以保证。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 在这种规模大，环境复杂、技术复杂、干拢大、造价低、施工经验不丰 富的情况下，要求施工人员和管理人员短时间内摸清安全事故发生的机制， 制定地铁施工安全管理措施，这种情况对地铁施工现场安全管理提出了更高 的要求。 2 2 安全工程基本原理 在生产中，人、机、环境构成的硬件系统，称为人机环境系统，生产过 程就是人机环境系统控制各种能量电、水、汽、风对各种材料进行加工 的过程。为不断提高生产的安全水平，就需要不断提高人、机、环境三者的 本质安全。使人、机、环境三者安全品质达到最佳匹配称为人机环境系统本 质安全化【8 1 。人机环境系统本质安全化包括预防事故发生与事故中减少灾害两 个方面。 2 2 1 人员本质安全化 影响人员安全的因素有安全生理素质、安全心里素质、安全文化素质及 安全技术素质四个方面。 据广州建委统计，2 0 0 4 年民用建筑工程事故宗数与市政基础设施工程事 故宗数分别占总数的5 1 5 和4 8 5 。而在市政基础设施工程事故中，地铁 工程事故最多，共有7 宗，占事故总宗数的2 1 2 ，死亡6 人，占总死亡人 数的1 8 2 。其中因民工安全意识低或操作不当造成的责任事故占事故总数 的4 0 7 ；高处坠落事故占3 7 ；坍塌事故占2 6 。如沈阳、北京、深圳、 四川等地都发生过因塔机倒塌或断臂摔死民工并砸伤附近居民楼的事故。 地铁车站施工中，不同的工种及不同的作业要求，对人员安全生理、安 全心理、安全文化、安全技术方面的素质要求是不同的。防水人员、木工、 架子工、砼工、钢筋工、电工、机械手这类专业人员一般是经过专业培训的， 具有一定的安全知识，对于安全预防有一定的认识，这类人员可以进行专门 的地铁安全知识培训，使其很快达到地铁安全施工的要求。 但有半以上的施工人员是农民工，由于农民工是临时召集的，施工企 业对其安全培训流于形式，而农民工也认为自己是临时工，干的时间不长， 对安全抱着无所谓态度。近几年，务工农民成为众多事故的肇事者和受害者， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 其原因是多方面的，人员素质是主要方面。农民工流动频繁，大多是短期合 同，因此有些单位在务工农民安全技能培训上很不情愿。尤其是新来的务工 农民，仅仅在接受简单的安全教育和培训后就匆匆走上岗位。还有相当数量 的务工农民为了赚钱，往往对安全条件不讲究，安全意识淡薄，自救方法更 是知之甚少，一旦遇到险情，就会酿成大祸。 要做到人员本质安全化，需要做两方面的工作：1 人员素质选择；2 人 员的素质培养与训练。施工人员的可以采取测验、问卷、笔试、实作、口试、 或模拟试验等对其安全素质进行检验，选择合适的施工人员。还根据施工需 要对其经过培养和训练，人员在选择- - - i j i i 练再选择再训练这样一个不断 循环的过程中，不断提高人员的安全素质。 此外还应该重视美国行为科学家亚当斯( j s a d a m s ) 提出公平理论中 所揭示的职工安全工作行为动机的激发与职工的公平感的联系，预防因地位、 机会、工作时间、付出努力与报酬的不公平引起职工在施工过程中出现的消 极情绪，甚至可能引起的破坏和伤害行为。 2 2 2 机具本质安全化 在地铁施工现场，使用的机具比较多，防护、保险、信号等装置缺乏或 有缺陷；专职机具设备无安全警示标志，电器未接地或接地不符合要求；起 重机械“四限位”、“两保险 不全。机具有缺陷，如设计不当，结构不符 合地铁使用要求，制动装置有缺陷，机具强度不够，起吊绳索不强度不够， 超负荷运行。个人防护用品缺失或不符合安全要求，工艺不合理，都是引起 安全事故的原因。 从安全的角度讨论机具的本质称为安全本质。机具的安全本质有以下四 个方面，即可靠性、安全性、安全防护性及安全保护性能： 1 机具可靠性 可靠性是指机具在规定的时间内及规定的条件下运行，保持系统功能的 可靠性，这个可靠性的大小定义为机具的可靠度。机具可靠性大小取决于设 计的质量、制造的质量、维护的质量三个方面。 地铁车站施工中会用到起重机、挖掘机、装载机、发电机、砼输送机等 大型机具设备，专业性较强，设备的维修和维护跟不上，机具的可靠性会随 之降低。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 2 机具的安全性能 这是指机具在工作过程中不会引发事故的特性。如塔吊关门才能运行， 电气设备漏电保护器，地铁施工使用的防潮低压低压照明等设计属于机具的 安全性能。 安全性是指系统在一切时间内及可能出现的特殊条件下运行，具有不产 生人身伤害的品质；安全性是表明机具在一切时间内的安全程度如何，可靠 性和安全性是两个不同的概念。 3 安全防护性能 防护系统是用隔离的方法把人与机器的危险部位隔离开，主要方法有二 种：一是将危险部位遮拦起来；例如：地铁施工中电焊工使用的防护罩，架 子工高空作业的安全带属于这一类；二是摇控技术。 4 安全保护性能 是指机器具有主动保护系统安全的性能。例如：地铁施工现场为了减少 触电事故，配电箱内强制采用漏电保护器，一旦由于橡胶破损、潮湿漏电， 电源立即强制关闭，过载保护装置，潜水泵低水位自动关机，确认操作程序 的设备有些重要的设备规定有严格的操作程序，如果操作方式不对，机器就 不执行命令；冗余系统是指在主机旁加一个副机，在主机发生故障时副机可 以起动，使整个系统保持原有的功能，而不至于引发事故。 2 2 3 作业环境本质安全化 作业环境是指技术环境，包括物理环境、化学环境、生物环境、空间环 境、时间环境五个方面。其中物理环境、国家和有关部委己制定了有关标准， 在生产劳动过程中，物理、化学环境及生物环境因素危害有多种，主要包括 噪声、振动、高温、低温、电磁辐射等，它的本质安全化是有标准可查的。 例如，国家对工业企业的生产车间和作业场所，以及城市环境的噪声作出了 必要的限制，颁布了工业企业噪声卫生标准) ) 和城市区域环境噪声标准。 空间和时间环境是作业过程中的空间欲度和时间欲度是否充分，及空间 和时间组织是否合理，目前在推行一种很有效的“定置管理”方法，定置管 理强调的是“作业环境”，是对生产现场中的人、物、场所三者之间的关系进 行科学地分析研究，使之达到最佳结合状态的一门科学管理方法，是按照生 产工艺过程，将机器定位、人员定岗、物料定置、流通定时的时空管理技术， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 把生产过程中的空间与时间科学地组织起来，促进生产现场管理文明化、科 学化，达到高效生产、优质生产、安全生产。有关部委制定了定置管理评价 标准，这个评价标准就可以作为空间、时间环境本质安全化的标准之一【9 1 。 针对地铁车站施工主要表现内部和外部两种环境不安全状态。 1 内部环境不安全状态主要有： ( 1 ) 施工现场场地环境不良 第一，照明光线不良；照度不够；作业场地烟雾尘弥漫，视物不清；光 线过强。 第二，通风不良：无通风；通风系统效率低；风流短路；机械作业尾气 过重等。 第三，作业场所狭窄。 第四，作业场地杂乱：工具、制品、材料堆放不安全；机械作业时无防 护场地，操作工序、交通线路设计不合理。 第五，场地湿滑：场地排水不畅，地面有油或其他液体，沟、坑边无防 护。 2 企业外部不良环境主要分经济环境和自然环境。 ( 1 ) 经济环境：主要指施工单位因经济不景气，现场工人无法得到自己 应得而且合理的报酬，而影响工作热情，严重的可能导致追工等因素。 ( 2 ) 自然环境：有些作业环境由于受不可抗拒的外界因素影响。如地铁 车站在地下进行作业时，水灾、地震等这些都将对现场的安全生产造成一些 影响。 2 2 4 事故隐患 事故隐患是事故直接隐患与间接隐患的统称。以人为主体的人机环分析 预测，能直接分析人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全条件， 人、机、环境三者安全品质匹配上的缺陷，称为事故直接隐患；事故隐患深 层次的本质原因，安全管理机制与生产经营机制匹配上的缺陷，称为事故间 接隐患。 隐患是指潜在的祸患，是事故发生的先兆因素，如不及时消除，将导致 事故的发生。事故隐患包含预防事故发生的隐患及事故中减灾的隐患两方面 的内容。事故造成损害的程度既取决于预防事故隐患的大小，又取决于事故 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 减灾隐患的大小。 1 事故直接隐患的辨识 事故直接隐患辨识分为：事前预防性安全缺陷和事故减灾性安全缺陷两 个方面。 事故直接隐患主要从以下三个过程进行辨识：( 1 ) 从模拟生产系统安全品 质恶化的过程；( 2 ) 从险兆事件发生的部位及工艺环节中分析；( 3 ) 从已发生 过事故的生产部位及工艺环节中分析。 2 事故间接隐患的辨识 1 ) 事故间接隐患的辨识内容： 间接隐患可以从管理的各个环节逐一辨识。针对地铁车站施工现场，可 以从以下几方面着手辨识：( 1 ) 违章违纪及违章指挥；( 2 ) 事故直接隐患检查、 评估、整改的速度和水平；( 3 ) 各种肇事事件；( 4 ) 施工安全管理规章制度的 制定及执行水平；( 5 ) 安全管理机制及效能情况，制定的技术、经济机制的兑 现情况；( 6 ) 业主、监理等的监督机制及施工单位的安全文化建设水平；( 7 ) 安全信息的搜集、统计、分析、流通及在安全决策、规划、计划中的运用水 平；( 8 ) 现场安全经理和安全员的水平及培养力度；( 9 ) 安全管理的适应性的 灵活性；( 1 0 ) 施工群体中相互间的人际关系，各合同方间、各分包商间、各 工种间的纠纷情况，是否能及时调节。 2 ) 事故间接隐患辨识方法 事故间接隐患辨识的难点是需对上述隐患内容研究出既简单可行、又公 平合理的测评方法，以确定其安全管理缺陷的程度，是否构成间接事故隐患。 辨识地铁车站施工中的安全管理隐患需从以下三个方面进行：( 1 ) 静态辨识， 例如检查表，对照检查内容检查地铁车站施工及配合单位的规章制度建立是 否完善；( 2 ) 动态辨识，各规章制度执行的广度、力度、深度；( 3 ) 及时对安 全管理的效果进行辨识，奖优罚劣，确保各安全规章制度能够充分发挥成效。 3 事故预防机理 人的不安全行为与物的不安全状态在同一时间和空间相遇导致事故的出 现。见图2 2 所示。 预防事故采取以下四种方式【5 0 】： 1 ) 约束人的不安全行为； 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 ) 消除物的不安全状态； 3 ) 同时约束人的不安全行为，消除物的不安全状态； 4 ) 采取隔离防护措施，使人的不安全行为与物的不安全状态不相遇。 在地铁车站施工中，地铁基坑上部有未来得急清除的石块，旁边工人正 在搬运架管时不慎把石块碰落滚入基坑内，砸中基坑内正在施工的工人头上， 造成高空坠物伤害。在这起事故中，人的不安全行为和物的不安全状态同时 存在，所以在预防事故时我们可以按的四种方式进行：1 ) 消除基坑上下同时 施工这种人的不安全行为；2 ) 及时将石块清运走，消除物的不安全状态；3 ) 对以上两种隐患同时消除；4 ) 将石块用墙围起来进行隔离。 4 针对地铁车站事故隐患治理原则 1 ) 安全度冗余原则。例如：在地铁车站基坑边上，既要设防护栏及警示 牌，又要设照明及夜间警示红灯。 2 ) 以点带面治理原则。人的隐患，既要治人也要治机及生产环境，一件 隐患整改，单项问题需综合( 多角度) 治理。 3 ) 人机环和管理并治原则。对人机环境系统进行安全治理，同时还需制 定安全管理措施。 4 ) 防灾和减灾共治原则。治理事故隐患时，需尽可能减少肇发事故的可 能性，如果不能安全控制事故的发生，也要设法将事故等级减低，但是不论 预防措施如何完善，都不能保证事故绝对不会发生，还必须对事故减灾做充 分准备，研究应急技术操作规范。 5 ) 突出重点原则。例如，在机械伤害中，对各类机械按对隐患的分析评 价结果实行危险点治理，同时用安全检查表对各危险点进行危险程度分级， 安全管理中突出重点。 6 ) 动态及全过程治理原则。动态和全过程治理就是对生产过程进行动态 随机安全化治理，生产过程中发现问题全过程跟踪治理，直至隐患消除。 2 3 地铁车站施工安全管理 2 3 1 地铁车站施工现场安全管理的特点 地铁施工现场属于高危险的作业环境，其安全管理的特点有： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 1 施工环境十分复杂。地铁施工现场内部大量堆积的建材，各种施工机 具，密集的施工人员，地上、地下多层次的作业面。地铁施工现场外一墙之 隔是大量的行人和车流，密集临近的高楼大厦，还有地下大量的市政管网。 组成了全方位立体交叉体系。 2 工程组织体系上又有许多复杂的组织因素。地铁车站施工实行多层次、 多行业、多标段承包的管理体制，多种承包商或多个标段同时进入现场又各 自组织作业，作业地点、作业内容、作业时间的交叉，造成特别难以协调的 不稳定的管理体系。 3 复杂的施工队伍。施工企业为了能够集约化管理，地铁施工单位基本 上无本公司技术工人，取而代之的是采用专业分包形式，把某一项或几项单 项工程承包给具有相应资质的劳务分包或专业公司，这些劳务公司或专业公 司规模小，质量不稳定，流动性很大，安全意识较差，这就构成了建筑施工 安全管理上的先天缺陷；同时施工现场大量采用有不同地区、较低文化技术 品质、甚至是完全没有现代化安全生产观念的又未受到必要培训的临时工， 这又给地铁车站高危险性的施工现场带来大量不稳定因素。 4 施工质量直接影响施工现场的安全性。 2 3 2 地铁车站施工现场的安全管理 1 现场施工几大因素的关系 地铁车站施工现场必须确保安全、生产、进度、质量、效益几方的关系。 ( 1 ) 安全与危险并存。安全与危险在施工现场是对立统一的一对矛盾。安全管 理工作应当以预防为主，同时采取充分的善后处理对策，安全管理应该坚持 “预防为主，善后为辅”的科学管理方法。( 2 ) 安全与生产相互统一。安全为 了生产，生产必须安全。安全是生产的前提，只有安全和生产统一，才能为 社会做出最大的财富，才能推动社会发展。( 4 ) 安全与进度相互促进。确保安 全的情况下，才能确保正常的进度，科学的安排进度，才能减少安全隐患。 ( 5 ) 安全与效益的兼顾。 2 地铁车站施工现场安全管理的原则 ( 1 ) 安全与生产并重。管生产同时管安全，安全寓于生产之中。摒弃管生 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 产和管安全由两套人员分开管理，导致生产与安全严重对立，安全为生产让 步的畸形管理结构。生产领导必须对生产中的安全事故负责，使生产和安全 并重，管理中和谐统一。 关于加强企业生产中安全工作的几项规定文件中明确指出：“各级领 导人员在管理生产的同时，必须负责管理安全工作”。“企业中各有关专职机 构，都应该在各自业务范围内，对实现安全生产的要求负责。 生产与安全责任统一，明确了各级管理者的安全管理责任，一切与生产 有关的机构、人员，都必须参与安全管理并在管理中承担责任，体现了管生 产同时管安全。 ( 2 ) 贯彻“安全第一，预防为主”的方针。 “安全第一 是从保护生产力的角度和高度，安全和其它因素相互冲突 时，必须在确保安全的情况下制定政策和解决问题，表明在生产范围内，肯 定安全在生产活动中的位置和重要性。 “预防为主 是阐述解决安全事故的方法和手