外滩隧道风险控制-刘艳滨

上海外滩隧道工程的风险控制刘艳滨上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司2011.10•工程背景•风险管理体系策划•主要风险控制技术•结语主要内容•上海外滩隧道工程位于上海中心城区繁华的外滩地区，东临黄浦江，西侧紧靠历史悠久的风貌建筑群，南起老太平弄，北至海宁路，在外白渡桥下穿越苏州河。外滩隧道全长3.7km，为地下两层机动车通道。工程背景工程背景工程周边环境复杂•西侧建筑林立，有亚细亚大楼、盘谷银行、浦江饭店等33幢历史文物建筑•东临黄浦江•地下管线错综复杂•外滩地区交通繁忙工程背景工程实施难度大•工程地质、水文地质条件复杂•长大深基坑工程•超大直径土压平衡盾构工程背景工程实施难度大•穿越延安东路隧道、地铁二号线和外白渡桥•紧邻的风貌建筑群保护保护建筑电缆井外白渡桥12号线天潼路工作井福州路工作井工程背景隧道工程风险度高•由于城市道路隧道工程规模投资巨大，环境敏感、复杂，社会关注度高，参与方众多，施工难度大。隧道建设过程不确定因素较多，可能对隧道及周边环境产生严重破坏。如果不加以防范，很可能会影响工程建设的顺利进行，甚至造成严重后果或灾难性事故。风险管理体系策划1、构建全方位、全过程、全覆盖的风险管理网络•参建各方构建风险管理网络•覆盖管理层、执行层、检测层及操作层•贯穿工程建设全过程•相关要素的全方位管理上海外滩地区交通综合改造工程建设指挥部建设单位风险管理小组专家委员会市政工程质量安全监督站风险咨询单位远程监控中心房屋检测中心监测单位监理单位施工单位设计单位2、建立安全风险预警系统实行风险预控•由远程监控系统、安全管理系统和应急指挥系统组成外滩隧道工程建设安全风险预警系统风险评估数据采集异常数据识别人工分析与预测安全评价分类采集工程信息采集数据、信息汇总自动分析风险管理体系策划3、建立风险管理门体系阶段风险管理门风险管理任务设计阶段初步设计评审1.初步的风险识别与评估2.制定初步的风险应对措施施工图设计审核1.风险二次评估，完善设计阶段风险登记册2.风险应对技术措施3.重大风险源专项措施施工阶段施工准备1.施工阶段风险评估，建立风险登记册2.制定风险应对措施及应急预案动态监控1、运行风险监控系统并对监控结果进行分析评估2、预警处置，必要时启动应急预案3、风险管理措施实施的及时总结关键节点条件验收1.落实风险管理措施的准备工作2.应急预案准备风险管理体系策划1、建立风险登记册主要风险控制技术风险因素风险等级风险处理主要措施残留风险评估责任单位程度可能性深基坑施工可能导致上跨的22万伏电缆中断5侧向成槽技术，围护与开挖施工严格按方案；电缆保护措施到位；监测与监控53施工单位基坑开挖导致文物建筑群损坏5设计施工方案评估、优化；严格按方案施工；动态监控；房屋检测；制定保护标准等32设计、施工单位基坑开挖导致延安东路隧道损坏5保护措施评估；隧道检测制定保护标准；分区、分块、分条开挖；及时压载；实时监测、动态监控等32设计、施工单位盾构穿越导致地铁2号线损坏5方案评审；优化施工参数动态控制；地铁高灵敏度自动监控系统；压重措施等41施工单位•外滩隧道工程建设风险采用5级标准,通过风险分析评估进行风险登记，风险登记册是一个及时文件，由风险管理小组负责及时修正和完善以确保其有效性，并及时提交风险责任单位制定风险处置方案。外滩隧道工程建设风险登记册（5级风险）•建立风险预警指标体系，针对深基坑、盾构法隧道及周边环境分别确定监控指标和预警值延安东路隧道保护预警指标：隧道任一点隆起≤20mm引起的隧道的附加曲率半径≤1／15000文物保护建筑的保护指标：房屋沉降速率≤1.5mm／d累计沉降≤20mm结构裂缝张开增量≤1mm房屋倾斜增量≤1‰主要风险控制技术2、风险预警技术•依据风险预警指标由监测单位制定监测方案，设计施工单位制定专项施工方案，包括风险管理方案和应急预案，将风险预警指标分解到每道工序进行精细化控制工序施工方案管理目标主要措施1三步挖完，随挖随撑第一道支撑施工，隧道上浮控制13mm“分层，分段，对称，限时，随挖随撑”，做好基坑排水，每一小段开挖和支撑的时间控制在6～8小时。2三步挖完，随挖随撑第二道支撑施工，隧道上浮控制16mm“分层，分段，对称，限时，随挖随撑”，做好基坑排水，每一小段开挖和支撑的时间控制在6～8小时。3三步挖完，随挖随撑第三道支撑施工，隧道上浮控制19mm“分层，分段，对称，限时，随挖随撑”，做好基坑排水，每一小段开挖和支撑的时间控制在6～8小时。4抽条开挖，分5步开挖完毕，隧道上浮控制20mm分块抽条开挖，每一抽条控制4m左右，抽条开挖至底标高后及时浇筑底板并配重加载50kPa。取消垫层。主要风险控制技术2、风险预警技术4B1区各开挖阶段风险管理方案•实时监测、数据分析与及时预警序号预警点时间预警原因预警类型预警事件描述1外滩天文台2009.4速率及预警值房屋沉降4B基坑正在进行围护施工，最近一周的变化速率较大，每天都已超过-1mm/1d的速率持续变化。且有数点的累计值超过了-20mm，超过预警值。2华夏银行2009.4速率及预警值房屋沉降5A2基坑垫层浇注施工完毕，并已经浇筑了两块底板，剩余一块底板今日将浇筑完毕。5A3第五层土体开挖结束，第六道支撑安装施工完毕。基坑开挖第五层土对房屋沉降的影响较大，最大变化速率-3.50mm/1d，且连续三天变化速率都超过-1.40mm/1d，且累计值最大的F13点累计值已经达到了-21.70mm，超过了预警值。主要风险控制技术2、风险预警技术•初步设计评审初步设计中的水文地质条件、结构计算模型及风险处置措施等、风险辨识与评估结论，对潜在的风险事故及因素进行分析提出应对风险初步的设计技术措施主要风险控制技术3、设置风险管理门实行节点控制•施工图设计审核对设计方案的安全性、合理性、可行性、经济性等进行二次评审，尽量采用量化风险评估方法对工程施工图设计中潜在的风险因素及事故进行专项分析，包括工程施工风险源的辨识、分级与风险评估和重大风险源的专项分析与控制措施。主要风险控制技术3、设置风险管理门实行节点控制•施工准备阶段风险评估根据风险登记册、施工方案和工程条件，对工程风险进行再次评估和梳理，对重大风险提出规避措施和应急预案围护结构施工风险等级图主要风险控制技术3、设置风险管理门实行节点控制•严格过程控制运行风险监控系统并对监控结果进行分析评估、落实应急预案准备、通过条件验收、工程例会、现场巡视、监理检查和实时监测对施工全过程进行监控管理节点条件验收一览表专业类型工艺环节管理节点建设设计监理施工明（盖）法隧道基坑开挖基坑开挖条件验收☆△△△结构施工主体结构装饰前验收☆△△△盾构法隧道管片生产管片试拼装检查验收☆△△△盾构掘进盾构出洞条件验收☆△△△盾构首推100环验收☆△△△盾构进洞条件验收☆△△△隧道结构隧道贯通检查验收☆△△△交叉风险点施工条件验收（Ⅲ级以上）☆△△△主要风险控制技术3、设置风险管理门实行节点控制4、动态的风险管理主要风险控制技术通过建立风险登记册、工程例会、远程监控和风险月报制度，对风险状态进行跟踪监控。风险跟踪已辨识风险新发现风险风险名称所在分项工程致险因子发现时间风险跟踪情况实施时间实施人规避措施是否实施风险是否发生采取的处置措施损失大小实施效果主要风险控制技术4、动态的风险管理•建立第三方监测与远程监控制度。由业主直接委托的第三方监测与远程监控做到了实时监测信息共享与及时的数据分析外滩隧道推进段地表沉降[2009.05.08～2009.05.15]监测情况表量测项目最大累计值本周最大变化量累计速率测点累计速率测点地表隆沉-横向剖面-15.8mm0.2mm/14hC16-D-5.6mm-0.9mm/14hC16-F地表隆沉-纵向剖面-17.2mm-0.4mm/14hB31-D-13.7mm-3.0mm/14hB30-D施工状况盾构机掘进+237环监控结论本周数据变化不大，在可控范围内，主要风险控制技术4、动态的风险管理•基于数据分析基础上的施工优化管理根据变形时程曲线，及时调整优化工序，将北线隧道上方基坑最后一皮土开挖工艺由“工字形”开挖改为“一字形”抽条开挖，缩短时间约1／4北线隧道N27点开挖阶段变形时程曲线9月16日9月20日9月24日9月28日5.25.66.06.46.8底板浇筑完成第三层土开挖第四层土开挖隧道变形（mm）日期第二层土开挖主要风险控制技术4、动态的风险管理•及时总结分析指导后续施工如紧邻风貌建筑群的深基坑有7个区段，施工期限达15个月，通过及时总结分析调整施工决策，较好的控制了风貌建筑群的沉降基坑施工期间风貌建筑群沉降时程曲线-50-40-30-20-100102008-4-122008-5-22008-5-222008-6-112008-7-12008-7-212008-8-102008-8-302008-9-192008-10-92008-10-292008-11-182008-12-82008-12-282009-1-172009-2-62009-2-262009-3-182009-4-72009-4-272009-5-172009-6-62009-6-262009-7-16亚细亚大楼东风饭店佳通物业华夏银行长江轮船公司盘谷银行轮船招商总局盘谷银行长江轮船公司轮船招商总局亚细亚大楼华夏银行佳通物业东风饭店主要风险控制技术5、有效降低风险成本•综合选择最优的技术方案以降低风险外白渡桥保护方案比选方案实施效果风险等级文物保护效果社会影响投资（万元）原位加固法工艺限制及加固效果难保证，不延长桥梁寿命。效果一般5不影响桥梁本体结构及原貌，文物保护可行较小2500托换保护法对桥梁的保护较可靠；墩台重建可延长寿命。效果较好4不影响桥梁上部结构，下部结构按原形重建；文物保护可行较大5700移桥大修法桥梁上部结构大修，下部结构重建，桥梁重获新生。效果好4钢梁大修，下部结构重建，保持原风貌；创造性的文物保护较大5250主要风险控制技术5、有效降低风险成本•遵循风险接受准则，控制风险管理成本。如对距盾构隧道2.9m的浦江饭店取消托换加固措施，采取加强隔离桩保护方案；盾构隧道上穿地铁二号线取消地铁隧道结构加强措施，仅采取自动化监测措施等。结语•体系化的风险管理是外滩隧道工程成功的关键•风险管理的目的是要防患于未然•动态的风险管理和关键节点控制确保了管理的有效性•风险管理的经济性考虑