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住建部抽查85个在建轨交项目均存安全隐患
2012-10-23 09:55:25   来源:   

“我的同行担心,可能还蕴藏着更可怕的事故。” 一位轨道交通老专家在一次上海地铁事故后在博客中写道。

  在另一起类似事故发生后,他又写下这样几句:“在目前‘大干快上’的形势下,这一事实更令人揪心,地铁的运营者似乎是坐在火山口上。”

  在中国,加入地铁俱乐部的城市越来越多,尤其是在2012年9月5日,国家发改委再批复25个轨道交通建设规划后。这项规划涉及18个城市,总投资规模将逾8000亿元,而这距离2009年那波集中放行轨道交通建设规划仅仅过去三年,且投资规模大体相当。

  很多城市积蓄已久的地铁需求和冲动由此释放。事实上,过去的十年,中国的地铁建设完成了发达国家100年走过的历程,而未来的十年发展速度会比过去十年还要快。

  然而,与快速发展相伴而来的是连续的事故,仅因地铁施工导致的路面沉陷坍塌事故就在北京、上海、广州、青岛、沈阳、大连、杭州、深圳、南京、西安、郑州、南昌等多个城市发生。

  地铁工程具有投资大、工程量大、施工周期长、施工技术复杂、不可预见风险因素多等特点,属于高风险工程。很多城市的地铁同时开工建设,战线拉得过长,这让地铁经验缺乏、施工管理不到位和专业人才严重不足等问题一一暴露。

  记者获得的一份《关于全国在建城市轨道交通工程质量安全督查有关情况的通报》显示,住建部督查组现场抽查了27个城市的在建轨道交通工程项目85个,在勘察设计、施工安全质量控制、安全管理、监理和第三方监测等地铁建设的全部环节中,都存在不同程度的安全隐患。

  地铁运行于地下空间,环境封闭,人员密集,通风和疏散受到极大的限制,一旦发生意外事故,伤亡损失往往超过同等规模的铁路事故。

  因此,我们有必要提出这个问题:城市管理者们在拉动经济增长和解决交通拥堵的热情之下,对地铁工程的复杂性和科学性的重视是否足够?

  编者

  路面“手术”对冰城哈尔滨一点儿也不陌生。位于城中心东直路与红旗大街交会口的商业区,一处巨大的正方形的路面“补丁”正寒碜地展示着病体。2012年8月17日,这一地段突然塌陷,周边的商贩甚至没有听到大的声响,一个近在咫尺的大坑就出现在眼前,一时间行人和过往车辆拥塞于大坑的两端。工程队紧急赶至、回填修补,当天下午抢修结束时,繁华的东直路上留下了一道难以愈合的“伤痕”。

  不少冰城的市民上街时都提心吊胆,多次遭遇暴雨侵袭的哈尔滨,城中心路面九天内就发生了七起塌陷事故,有两人坠坑死亡。整个夏季,这座城市发生大小路面坍塌共计20余处。

  东西走向的东直路每隔几十米就呈现不均匀的沉降路面,而哈尔滨地铁1号线工程的8号标段正沿此路在地下快速地延伸。

  地面沉降是表现为地面下沉的地质灾害,大多数是因为不合理开采地下水和工程影响所致。上述工程的施工人员告诉记者,东直路的路面塌陷和大面积沉降与地铁施工有因果联系,这一结论来自于内部通报会。

  地铁隧道在施工阶段会打破周边土体原有的平衡而引发沉降;开通营运后,列车日复一日地循环碾压轨道,也可能引发沉降,继而可能导致路面塌陷、塌方,使地上建筑物以及地下管道受损。

  一位熟悉哈尔滨地铁工程的知情人士表示,今年夏季多发的暴雨是事故发生的直接原因,而大规模地铁建设是导致部分路面坍塌的直接诱因。黑龙江工程学院副教授李立也认为,今年一再发生的地面沉降,其中有多处是由持续进行的地铁工程引发。

  中国正处于地铁建设高速期,全国范围内,数十条地铁线路正在同期建造。除2012年9月5日,国家发改委再次批复的25个轨道交通建设项目,至去年11月,全国获批线路共计120条、3400多公里;全国25个城市有在建项目,里程约1500公里;全国有13个城市拥有运营线路,总里程约1540公里。

  这比国际地铁发达城市的建设速度快很多。至2010年,伦敦地铁用了147年达到总线路408公里,纽约地铁历经106年总线路长达370公里,巴黎地铁用110年达到了215公里。反观国内城市,以上海为例,仅有16年运营史,已开通运营11条线,运营里程达420公里,一举赶超伦敦成为世界之最,国际地铁协会(COMET)称之为“创造了世界地铁建设史上的奇迹”。

  时任北京市副市长、中国工程院院士黄卫在一次交通论坛上表示,在过去十年,中国地铁实际上完成了发达国家100年走过的历程,未来的十年发展速度会比过去十年还要快。

  然而,伴随快速发展而来的是连续的事故,仅因地铁施工导致的路面沉陷坍塌事故就在北京、上海、广州、青岛、沈阳、大连、杭州等多个城市发生。

  蛋糕里打孔

  从地质角度而言,东北地区的天然条件并不利于地铁工程:在寒冷的气候下,特别是冬季,冻土由于水的冻结和冰体的增长,引起土体膨胀和地表不均匀隆起,极易导致不均匀沉降。

  这并不意味着东北的城市必然放弃地铁,但毫无疑问,充分勘察、摸清地质情况并为地铁施工提供重要参数是非常必要的。这不仅有助于降低建设成本,也能降低安全风险。

  然而,高频率的塌陷事故甚至导致人员伤亡,证实了城市管理者对地质环境的特殊性与复杂性了解得并不充分。

  不少地铁在建的城市,在勘察设计上存在的通病是对地质风险评价分析不充分,涉及的具体钻探和试验工作量不足,未结合工程实际开展周边环境调查。一些工程的设计文件也没有按照规定提出工程监测要求和监测控制标准,对工程重点部位和环节的设计处理不完善,对工程风险考虑不足。

  记者了解到,哈尔滨等城市的部分工程标段,其钻探原始记录没有初见水位等内容,不符合相应规范要求之处比比皆是。事实上,这些问题在国内20多个地铁在建城市均存在。

  西安是最让地质学界头疼的城市,其地面塌陷和地裂多发,在这样的地质条件下,建设地铁风险比一般地区都高。但记者获得的一份文件显示,西安的一个地铁项目,施工图与设计文件没有明确工程周边的环境监测以及沉降控制等要求。这将导致无论在地铁建设期还是未来的运营期,进入这段地铁隧道的人都面临着高风险。

  哈尔滨地铁规划沿线分布着严重的挖空区,在这种区域施工,衬砌的及时与到位是十分关键的环节。必须充分考虑到荷载的复杂情况,包括路面上周边商业街、建筑物的静荷载,以及准确预计路面上交通流量的动荷载。为防止围岩变形或坍塌,需要沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建永久性支护结构,即衬砌。

  “这些内容的关键注意事项,都应该在地质构造报告中体现出来,在建设过程中明确列出,如果这些问题被忽视,很容易造成重大事故,甚至会影响到未来的运营行车安全。” 哈尔滨一位地下工程专家表示。

  住建部督查组在去年就发出警告:哈尔滨地铁1号线标段工程的设计荷载,地面车辆荷载取值20千帕,应落实是否符合该道路的允许车辆吨位。

  这一警告显然未能引起哈尔滨地铁方的切实关注,以至今年8月发生塌陷,所幸其时未有车辆通过。

  地质学界普遍认为,并非每个城市的地质环境都适宜建设地铁。比如,上海、杭州、武汉等从地质条件而言,建地铁就非最优选择。

  长江三角洲、江汉平原以及沿海等地,是大量混合粉细沙、纯黏土、沙岩等多地表沉降的地区。如杭州多处属于淤泥质黏土,含水层流失性强。2008年11月,一场罕见的持续性降雨使杭州地底沙土的流动性加大,15日15时左右,地铁1号线萧山湘湖站工段施工工地突然坍塌,多名毫无防备的施工人员被困于地下长约100米的塌陷区内,正在路面行驶的多辆车也陷入这一深坑。

  不均匀沉降是中国地铁的特有问题。住建部高级建筑师、中国工程院院士周干峙经多年考察发现,其他地铁发达国家没有此类经验,“他们是在硬质岩石里打洞,而我们是在蛋糕里打孔”。

  大多数沉降事故都是由于对前期地质风险评价分析不足甚至错误所致。2007年3月28日,在北京地铁10号线苏州街站,22米深地下突然塌方,六名作业人员被重物掩埋、砸压,最终死亡。事后,北京市建设工程质量第二检测所鉴定发现:事故发生地的地质环境与原有的地质勘查报告根本就不一致。

  地铁结构发生沉降和变形后,还容易引起“并发症”隧道渗漏水,从而进一步诱发或加剧地面不均匀沉降,其更严重的后果是:一旦相邻轨道的下沉高度产生差别,就可能引发轨道变形,当变形超过一定限度后,轨道甚至会突然断裂,如此时恰好有列车驶过,就会酿成灾难性后果。

  上海已运营的地铁正面临着“不均匀沉降的世界性难题”。2012年春节期间,通车不到六年的上海地铁4号线海伦路站实施封站大修,原因就是处于高架与隧道交接的“引桥”部位发生不均匀沉降。为了托起海伦路站的“引桥”部分,地铁工务公司不得不在此区段打下60根水泥桩,每根重达20吨,用来稳固整个引导段结构。

  为了及时监测不均匀沉降,目前上海在11条已运行地铁线路中,布设了超过20万个监测点,部分高危车站的监测点处于实时监测的状态。每天地铁停运之后的凌晨1点钟左右,一支应对沉降问题的专门队伍跳下长长的隧道,对现有隧道外部的土层进行水泥注浆加固。

  “这好像一个身体不好的人,吃药可能有用,但不可能比原来健康。”多次参与地铁施工的原上海城建集团总工程师白云称,这些修补措施作用有限。

  上海轨道交通维护保障中心总工程师王如路也坦陈,随着地铁运营时间的增加,渗漏水的现象会越来越多,注浆、加固等措施只是将隧道状态维持在当前水平,避免状况恶化。

  责任编辑:NF067

  行政意志盖过科学判断

  勘察设计,防患于未然,只是昂贵而精细的地铁建设的起点。“工程事故受多方面因素影响,从勘察设计到施工监理的整个过程中,每个环节哪怕只出现小小纰漏也容易酿成事故。”黑龙江工程学院交通工程系主任薛大维说。

  主管地铁建设施工的住建部工程质量安全监管司,在2011年6月派出14个督查组分赴哈尔滨、北京、西安等27个城市,抽查了85个在建项目。五个月后,督查组提交了一份《关于全国在建城市轨道交通工程质量安全督查有关情况的通报》(下称《全国督查通报》),共提出问题737项、建议171条。

  这份报告清晰地显示,当前中国在建地铁项目,在勘察设计、施工安全质量控制、安全管理,以及监理和第三方监测等全部环节,皆有安全隐患。

  一些刚开始建设地铁的城市,如长沙、长春、福州、南昌等经验不足,在设计环节就存在问题,其中长春地铁1号线被抽查出14项设计问题,多为设计错误或者未严格参考相关设计规范。

  而哈尔滨1号线工程8号、6号和10号标段,在施工安全质量控制这一个环节,被督查组查出的问题就有15项,包括:初期支护的安全等级和结构重要性系数取值偏低;二次衬砌内侧钢筋的保护层厚度偏低;钢筋保护层厚度未按照规范针对所有钢筋;隧道在扩挖和初支完成后,即拆除了竖撑,与设计要求不符,存在着安全隐患等。

  实际上,督查组检查出的每一个问题都会降低地铁工程的安全系数,而当这些问题集中在一段地铁时,将使重大灾祸发生的风险陡增。哈尔滨1号线工程8号标段被查出的问题,在其10号标段、6号标段都曾出现,这反映了国内大多数地铁建设的现状:同样的隐患在同一工程的不同标段上反复出现。

  在城轨交通资深专家、上海大学终身教授戴世强看来,目前暴露出的问题皆可避免,不存在技术上不可为,根源仍是急于求成与把关不严。

  上海地铁2003年4号线塌陷事故可谓浓缩了中国地铁建设的症结。

  当年7月1日凌晨,上海地铁4号线浦东南路站至南浦大桥站在建工程联络通道突然发生流沙涌水,地面出现裂缝。9时许,距离事发地点最近的音像交易大楼裙房倒塌,旁边的鸿宇商务楼出现倾斜,甚至临近事故现场的一座20多层高的居民楼也出现明显沉降,附近道路出现许多裂缝,甚至塌陷,煤气管道破裂导致煤气泄漏。最严重的路面沉陷深达4米。三座大楼被紧急拆除。

  抢险整整持续了四天。这起事故造成直接经济损失达1.5亿元。负责该地铁标段的项目经理、直接负责联络通道工程的项目副经理,以及工程监理均被以“重大责任事故罪”诉诸司法,分别被判有期徒刑两年六个月、一年六个月。

  事故专家组出具的鉴定意见认为,事故原因包括施工设计方案存在缺陷、施工中忽视了承压水对冻土结构的危害、应急预案不力三大方面。而“赶工期”也是重要原因之一。根据方案,要求在隧道开挖前对施工土层实施50天的冻结,结果仅冻结43天就开挖,部分土层冻结不充分,未满足开挖条件。

  “严格按照程序慢慢做,照现在的速度是来不及(达到已定目标)的。” 上海申通地铁(600834,股吧)集团有限公司(下称上海申通地铁)董事长应名洪表示。

  一位时任建设部副部长的专家曾参与主持杭州地铁1号线的规划并出具意见。杭州地铁1号线到达萧山区域,需要在钱塘江的淤积层施工,业内专家公认这种特殊地质的地下施工风险高,建议这一段走地面。但到施工时,地方主管部门擅自更改了设计方案,原因是一名区级领导决定在地下修建两层设施,迁入商场和饭店,这是国际上地铁商业开发的流行模式。

  行政意志战胜科学判断的惨烈后果是:2008年杭州地铁1号线重大塌方事故, 导致21人死亡,直接经济损失4962万余元。

  华铁工程咨询有限责任公司沈阳分公司党工委书记于晓东撰文《当前地铁工程建设中应引起高度重视的几个问题》称,“地铁工程在成为百姓最大的受益工程、民生工程的同时,也成为‘一号’工程、‘书记、市长’工程。把这样一个具有明显特点的、复杂的高风险工程等同于其他一般的市政工程对待,很容易产生用行政决定代替必要科学决策的现象,从而在设计方案、技术措施甚至没有完全落实的情况下实现开工。”

  督导无力

  监理和第三方监测机构是负责地铁工程质量的另外一支力量,他们本应在专项方案审批、进场材料检验、违规行为督促整改、监测结果比对分析等方面发挥作用。

  但《全国督查通报》显示,郑州地铁1号线一期工程05标段,监测报告中反映沉降测点、水位观测井、轴力观测计有被破坏现象,监理单位却没有及时督促施工单位修复。重庆地铁1号线和6号线,甚至发生施工不符合施工图要求、随意涂改原始监测记录的现象,监理单位同样没有及时纠正。

  随着地铁在建城市的扩增,住建部计划每两年组织一次大规模督查。但不少督查组人员牢骚满腹,不满意实际整改效果。“很多地方根本不听你的”,一位接近督查组的人士称,“只有出事了,有人撤职了,才会意识到严重性。”

  虽然哈尔滨地铁1号线建设被督查组提出数十项问题和意见,但主管哈市地铁工程的市建委人士至今对整改情况讳莫如深,婉拒了记者的采访。哈尔滨地铁建设方则表示,1号线正在争取今年底前通车。

  “副部长管控不了区长”,这样的事在地铁建设中并非孤例。中央与地方的两级体制、自上而下的管控方式,在地铁工程上往往难以奏效,双方围绕着地铁标准体系亦长期存在分歧和争论。

  住建部颁布的《城市轨道交通工程建设标准体系》,提出国家和行业标准84项,但大部分仍处于在编或待编状态,导致地铁工程建设大量借鉴其他行业的相关标准,或依据地方标准。

  标准建立缓慢,一方面是中国的地铁建设历史短,实践中一些行之有效的做法需总结后,才能被提升为普遍适用的制度;另一方面就是内部争议巨大。

  国家发改委一位人士向记者解释,地方与中央有不同意见,前者认为每个城市有不同的地质条件,统一按标准执行未必合理,应该因地制宜地执行标准。

  在标准缺乏或不一的情况下,各城市的轨道交通技术及设备引进渠道呈现多样化,车辆、电力设施、通信信号、综合控制等系统各成体系,有的一个城市有多种车型,由此,进一步导致难以形成统一的安全运营标准,一旦发生事故,应急救援将十分困难。

  据一位住建部地铁与轻轨中心人士介绍,国际城市的地铁之路,是根据人口密度和空间布局上的需要逐步发展起来,其制度规范也随之逐步完善,而中国是短期内地铁“大跃进”。

  日本是亚洲第一个建设地铁的国家。对地下设施的建设,日本有详细的规范,比如地铁的建设必须要考虑避开地震带、容易发生塌方事故的土层以及排水系统等,并且出台了《地下深层空间使用法》。据相关媒体报道,东京的地铁建设要求严格。对这样工期长、耗资大的项目必须进行缜密细致的调研,首先就要在选址和建设地点方面征求涉及建筑工程、环境保护、危机管理等领域专家的意见,并能严格执行。

  “中国未来地铁施工出现事故将会成为一个常态,不出问题是不可能的。”薛大维说,现在是尽量把控不出大问题,少出小问题,通过小事故来吸取经验、总结教训,逐步完善地铁建设的相应标准与规范。

  前期勘察设计、中期施工、后期管理以及标准建设方面仍处于摸索状态时,中国地铁已开足马力,拉长战线。中国土木工程学会秘书长张雁说,战线拉长而准备不足,安全软肋就暴露无疑。

  现在,上海放缓了地铁建设的速度,而试图提高工程的质量。上海地铁建设目前除了按照程序必须进行的事先地质勘察、应急预案之外,质监和安监部门成立了“督导队”,每组两人实行包干,骑着自行车对各工地进行巡查。上海地铁运营公司还成立了三支抢险队,随时待命,并将施工砂浆等材料放置于施工地点,一旦发生意外,可立刻开赴现场注浆控制水源,以避免大型事故发生。

  但是,对于上海和其他快速发展地铁的中国城市而言,没有速战速决的可能,它注定是一场持久战。

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