理论教育 某盾构区间联络通道突水涌砂案实例

某盾构区间联络通道突水涌砂案实例

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:当晚约20:30,矿山公司项目经理周某在现场决定停止联络通道冻土开凿,施工人员将掘进面用木板封住。当晚约20:00,周某检查时发现干冰气化所剩无几,钢管片有结霜现象。由于报警及时,隧道和地面建筑物内所有人员全部安全撤离,事故没有造成人员伤亡。7月11日,交通局部恢复,标志现场工作由抢险状态转向常态。

某盾构区间联络通道突水涌砂案实例

1.工程概况

某市轨道交通××线二期工程线路全长22.3 km,除接轨部分(1.8 km)为高架线外,其余20.5 km均为地下线。全线设计有17座地下车站,其中A站到B站区间需横穿某江。该区间隧道上行线长2 001 m,下行线长1 987 m,江中段长约440 m。区间隧道顶最大埋深为37.7 m,隧道中心线水平距离为10.984 m。A站至B站区间设计采用盾构法施工,从东向西方向推进,由某隧道公司承建。该隧道公司将该区间隧道中间风井、联络通道、冻结加固及风道结构工程专业分包给某矿山公司。

2.案情介绍

1)事故经过

2003年3月,某矿山公司土体冻结人员开始联络通道冻结法施工——布置冻结管,安装制冷设备。6月24日,开始联络通道开挖施工。6月28日上午约8:30,施工人员发现隧道内向下行线冻结管供冷的一台小型制冷机发生故障,下午约16:00修复,停止供冷达7小时30分,其间无其他设备供冷。当日下午约14:00,施工人员在下行线内安装水文观测孔,发现有压力水漏出,随即安上水阀止水,并安装了压力表测量水压。止水后,测得XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为3℃。当晚约20:30,矿山公司项目经理周某在现场决定停止联络通道冻土开凿,施工人员将掘进面用木板封住。

6月29日凌晨约3:00,测得水阀处水压为2.3 kg/cm2,与第7层承压水水压接近,XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为8.7℃。

6月30日,XT1温度测量孔内隧道钢管片交接处土体温度为7.4℃,周某决定用干冰加强冻结,于当日下午约15:30,用150 kg干冰敷于下行线隧道内壁中线以下部位。当晚约20:00,周某检查时发现干冰气化所剩无几,钢管片有结霜现象。

7月1日零点左右,矿山公司项目副经理李某指挥当班班长任某安排施工人员拆除冻土前掘进面部分封板,用风镐凿出直径0.2 m的孔洞,准备安装混凝土输送管。约1 h后,此孔打至下行线隧道钢管片。凌晨约4:00,现场工人发现此孔洞下部有水流出,立即用水泥封堵。约10 min后,发现流水不止,便派员迅速进行了汇报。不久掘进面右下角开始出水,且越来越大,在场工人用棉被、泥土袋、水泥包等材料封堵。6:00左右,隧道内发出异响,情况危险,施工人员撤出现场。随后,因大量水、流砂涌入联络通道,引起隧道受损及周边地区地面沉降,造成附近三幢建筑物严重倾斜,防汛墙由裂缝、沉降演变至塌陷,隧道区间由渗水、进水发展为结构损坏,附近地面也出现不同程度的裂缝、沉降,并发生了防汛墙围堰管涌等险情。经查勘,事故导致约250 m隧道塌陷,大量三者建(构)筑物及电力燃气管线等需拆除及修复,工程本体及第三者财产损失巨大。现场损失情况参见图16-22、图16-23。由于报警及时,隧道和地面建筑物内所有人员全部安全撤离,事故没有造成人员伤亡。

图16-22 路面塌陷

图16-23 三者房屋倾斜

2)应急及修复处理情况

事故发生后,市政府立即成立了以副市长为首的抢险指挥部,全面接管了本案的抢险救灾工作,组织调动了包括公安武警消防、设计、施工、监测等80余家单位参与抢险,并成立了以中国工程院刘建航院士为组长的专家小组指挥抢险工作。现场主要采取了以下应急抢险措施:

(1)封堵隧道时,向隧道内灌水,尽快形成和保持隧道内、外水土压力平衡。7月1日在塌陷区两侧(上行线680环、1 400环,下行线510环、1 700环)设置了水泥封堵墙;7月3日至4日在两侧车站端头井处设置第二道钢筋混凝土封堵墙。随着水泥封堵墙完成和钢筋混凝土封堵墙施工,从7月2日晚开始在消防的配合下及时跟进向隧道内灌水。同时为防止隧道塌陷延伸,7月4日至5日在塌陷区两侧上、下行隧道顶钻孔,设置隧道混凝土塞。

(2)紧急疏散附近建筑物内的人员,组织拆房队伍及设备进场,对部分三者建筑物实施拆除,防止楼房倾倒对地面产生冲击震动。现场建筑物拆除参见图16-24。

图16-24 音像大楼拆除

图16-25 防汛围堰填砂压实

(3)调集武警部队采取沙包堵漏、设置临时围堰等措施,控制某江防汛墙倒塌险情,防止江水和地表水涌入事故区段,加剧隧道损坏。防汛围堰施工参见图16-25。

(4)稳定土体,减少土体扰动范围,补充地层损失。出险后,对地面、道路、重要建筑物进行了大量的注浆充填和加固,同时对地面较大沉降处进行了回填。

(5)保障抢险安全,为抢险提供有有力保障。险情发生后,指挥部立即组织上水、电力、煤气、排水、通信、电缆、公安、交警、消防等各单位采取了割接、改迁、封闭、暴露架空、重新敷设、调整系统等措施,确保抢险正常、快速进行和抢险人员安全。

在采取了以上各项紧急措施后,7月4日至5日,险情发展趋于平稳。7月11日,交通局部恢复,标志现场工作由抢险状态转向常态。

2004年8月隧道修复工作启动,在比较了原位修复和改线方案的诸多参数之后,最终采用了原位修复方案。在克服了65 m超深地下连续墙、38 m超深地下障碍物清理、复杂地层中超深地基加固、超深承压水降水、41 m超深基坑开挖、大断面冻结暗挖等一系列技术难题之后,出险段于2007年7月9日贯通。

3)事故原因

根据工程事故专家调查小组于2003年7月31日出具的《工程事故调查和处理报告》,本次事故原因认定,这是一起造成重大经济损失和社会影响的工程责任事故。主要原因是施工单位未按规定程序调整施工方案,且调整后的施工方案存在缺陷,在险情征兆出现之后又未能采取及时有效措施,现场管理人员违章指挥,擅自凿洞,直接导致事故发生。总包单位现场管理失控,监理单位现场监理失职。

4)索赔情况

本案被保险人总索赔额为CNY1 231 669 145,具体如表16-15所列。

表16-15 索赔项目汇总表(www.daowen.com)

3.赔案处理

在接到客户报案后,由中国平安保险股份有限公司作为首席承保人,其他三家保险公司参与组成的共保体理赔工作小组,在罗便士保险公估公司的配合下,迅速开展案件保险理赔工作。

由于抢险需要,现场建筑及财产被夷为平地,许多必需的财务证明和现场痕迹均已灭失,所以事后定损难度极大。理赔工作小组想了许多办法,包括在政府协助下,核对受损企业的报税记录、银行存款记录、买卖合同,甚至请资产评估公司对损失前的资产进行评估。终于在两个月的时间内,与68家受损企业、146户居民达成了定损协议,并很快做到了赔款到位,没有一家上访,保险对于社会安定起到的积极作用得到市政府的高度评价。

此外,由于此次修复工程技术难度及规模居世界地铁修复前三位,被保险人组织了大量国内外专家共同参与修复方案的论证。一般而言,如此巨大的损失,国家不会向外界透露有关决策过程,而本案的科学决策与否决定了保险人和再保人对整个赔案的态度。在中国平安保险股份有限公司的多次呼吁和联络下,最终政府同意决策过程向保险人公开,并在制订方案时听取了保险专家意见。国际再保人对事故处理中的开放程度深表满意。

在围绕修复工程各项目和费用展开的讨论中,由于保险双方立场的差异以及涉及金额的巨大,展开的激烈的讨论历时一年有余。双方常常为了一项原则甚至一段文字的表达展开激烈讨论。理赔过程中共形成了20份会议纪要,370份单证材料,理算文件多达数万页。

凭借保险双方的诚意和信任,依赖卓越的专业技能和敬业精神,2005年7月,本着“客观公正、友好协作”的精神,保险各方终于就最终理赔方案达成了一致,并迅速得到了包括再保人在内的有关各方的正式确认。扣除免赔额后,本案最终赔付金额为CNY702 520 168.77,具体如表16-16所列。

表16-16 赔付项目汇总表

4.案件关键点及争议点分析

1)保险定责

根据《工程事故调查和处理报告》,本次事故是一起造成重大经济损失和社会影响的工程责任事故。被保险人存在一系列的过失行为,如现场指挥人员违章指挥、发生意外事故(冷冻机出现故障)导致险情出现后,在已停工的情况下,存在野蛮施工、应急处理措施不当等情况,因此保险责任是否成立前期存在一些争议。

但经保险人及公估人充分调查取证,结合保险合同分析认为:

(1)冷冻法施工是一种较为成熟、先进的施工工艺。被保险人某矿山公司具有丰富的地下冷冻法施工经验,调整的方案虽存在一定的缺陷,但并不能构成保单约定的“工艺不善”。

(2)被保险人现场施工人员虽存在一些过失行为,但相关责任人员并未能预见到事故的必然发生,更不存在故意行为,尚不能构成保单约定的“被保险人及其代表的重大过失或故意行为”。综合分析,保险人最终确定本案属于意外事故,保险责任成立。

2)定损

因隧道工程修复造价较高,施工周期较长,案件处理过程中,被保险人提出了基于修复概算的一次性赔付建议。经保险双方讨论,同意本案在修复完成之前进行一次性赔付。但保险人认为,由于一次性赔款是在未来费用产生之前做出,因此应考虑一定的折扣。被保险人却认为修复方案是基于当时的已知风险做出的,如果实际情况比预想的差,工程修复费用将更高,因此一次性赔款对他们有风险,不同意任何折扣。后经多方讨论,共保体最终与被保险人达成协议,确定了折中结算金额CNY580 000 000。

5.本案针对工程建设的几点建议或启示

冻结加固法施工技术从诞生以来,以其独特的优势在松散含水层条件工程中发挥了重要作用,在地铁等项目施工过程中功不可没,为我国经济建设做出了重大贡献。但我们也注意到,近年来不少地铁工程在冻结法施工时存在质量、安全等问题,小则影响施工工期,大则造成质量或安全事故,给工程带来很大的损失。结合本案例,相关建议如下:

(1)施工组织设计是指导施工的依据。冻结法施工前应由有丰富经验的工程设计单位进行方案编制,集思广益,针对设计的不足之处提出切实可行的意见和建议。施工单位的技术人员也要进行逐级审核,在开工前完成施工组织设计的技术贯彻。

(2)把好冻结造孔的质量关,避免钻孔作业引发隧道突水涌砂。冻结孔施工时要严格按照施工组织设计的要求和单项工程的施工技术措施施工,不符合设计要求的不予验收。对职工要进行岗前技术、技能培训。项目管理人员对质量和技术指标进行现场跟踪、严格把关。在打钻过程中,孔位误差不超过±5 mm时才允许开钻。对孔位的每次中间测斜资料进行分析,对偏斜的孔进行及时纠偏。

(3)制冷是冻结工程的核心。项目副经理、技术主管每天都要深入现场,技术人员要跟班作业,对冷冻站安装工艺和运行质量进行检查,及时发现问题,消除隐患。

(4)加强信息化监测,尤其是对邻近区间隧道等冻结薄弱区域冻结壁的发展情况能够进行科学的预测。监测数据和成果要准确、全面,可以作为现场施工管理人员判断工程是否安全、施工方案修改的重要依据。

(5)联络通道冷冻法施工近年来发生了不少事故,也提醒我们要进一步优化设计,研究更加安全可靠的施工方法。比如开发专用的联络通道施工设备,尽量减少人为因素引发的工程事故。

6.本案引发的几点思考

(1)本案是迄今为止国内最大的工程险赔案。事故发生之后,保险公司迅速介入,并聘请专业的第三方迅速进行定责定损。2003年11月1日,就确定了保单责任,并完成案件初步理算报告。后续又积极协助客户做好三者定损,及时预赔CNY2.35亿,减少被保险人面临来自各方的压力。2005年10月案件结案,赔案处理时间不足2年,整个处理过程充分体现了保险为工程建设保驾护航的作用。

(2)本案的发生也给地铁等城市轨道工程保险敲响了警钟,改变了国内相关行业对地铁保险过于乐观的认识,继而推动国家组织地铁工程风险管理相关法律法规、标准规范的步伐。

(3)本案涉及大量的第三者赔偿,施救过程又复杂,修复方案在当时的技术水平来说也是国际上很富有挑战的,保险人仅用两年时间就把各项赔偿处理到位,没有后续的外部第三者纠纷,各共保方也没有在再保摊赔中遇到麻烦,这得益于赔案处理过程中保险公司共保体跟政府相关部门、再保公司敞开透明的沟通和协作,这种工作方式也是这个赔案处理的工作中最关键也最值得总结的。

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