本文摘要:摘 要:為了應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下對(duì)軌道交通安全建設(shè)提出的挑戰(zhàn),以創(chuàng)新安全管理模式為目標(biāo),引入多元化信息作為技術(shù)手 段,建立軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)集成管理模式及管理平臺(tái)。從事故特征分析為出發(fā)點(diǎn),以上海軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理為例,明確軌道交通建設(shè)中的基坑工程、
摘 要:為了應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下對(duì)軌道交通安全建設(shè)提出的挑戰(zhàn),以創(chuàng)新安全管理模式為目標(biāo),引入多元化信息作為技術(shù)手 段,建立軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)集成管理模式及管理平臺(tái)。從事故特征分析為出發(fā)點(diǎn),以上海軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理為例,明確軌道交通建設(shè)中的基坑工程、盾構(gòu)工程、凍結(jié)工程為主要風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)象,劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),構(gòu)建軌道交通風(fēng)險(xiǎn)集成管理體系,同時(shí)以多種信息化技術(shù)作為管控工具,進(jìn)行多源數(shù)據(jù)融合。既豐富了軌道交通建設(shè)管理模式也為未來各地軌道交通發(fā)展趨勢(shì)提供了參考指南。
關(guān)鍵詞:軌道交通;風(fēng)險(xiǎn)集成管理;多元信息化
1 概述
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2011 年~2018 年期間,國(guó)內(nèi)城市軌道 交通事故共發(fā)生 190 起,其中基坑工程與區(qū)間工程 為事故主要集中工點(diǎn)類型,事故數(shù)量分別占總體的 51% 與 32%,死亡人數(shù)分別占總數(shù)的 55%、37%。因此有效的對(duì) 軌道交通建設(shè)中的基坑工程、盾構(gòu)工程以及凍結(jié)工程進(jìn)行 科學(xué)評(píng)估與管控是實(shí)現(xiàn)軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理的重點(diǎn)。隨著上海軌道交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,針對(duì)基坑工 程與區(qū)間工程的事故隱患也逐步凸顯“,十三五”建設(shè)中[1], 45 座車站與運(yùn)營(yíng)車站交叉施工且周邊環(huán)境復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)管 理難度大;56 個(gè)區(qū)間穿越居民小區(qū)及市政重大設(shè)施,沉降 變形控制要求高。
18 座車站位于電力高壓走廊下方、10 座 車站處于高壓燃?xì)夤鼙Wo(hù)范圍內(nèi)、8 座車站緊貼大口徑雨 污水管,管線保護(hù)制約嚴(yán)苛。 上海軌道交通針對(duì)本輪建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理的特點(diǎn),探索軌 道交通建設(shè)安全管理新模式,提出了軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)集 成管理模式。在工程建設(shè)前期對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí),確 定關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)和工程風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。同時(shí)健全管理規(guī)章制 度,并在工程實(shí)施階段,采用多種信息化手段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管 控,為降低事故概率,完成建設(shè)目標(biāo)提供全過程安全保障。
交通方向評(píng)職知識(shí):軌道交通信號(hào)技術(shù)論文如何選刊發(fā)表
2 軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估
2.1 風(fēng)險(xiǎn)源分析
城市軌道交通施工工程風(fēng)險(xiǎn)主要來源于工程工況條 件、水文地質(zhì)條件、工程建設(shè)周邊環(huán)境制約三個(gè)方面。工程 的本體特征,施工工藝技術(shù)、機(jī)械設(shè)備、施工組織方案、前 道工序質(zhì)量等各項(xiàng)因素皆將成為實(shí)際建設(shè)中風(fēng)險(xiǎn)來源的 一部分[2];水文地質(zhì)條件是軌道交通建設(shè)的基本風(fēng)險(xiǎn)來源, 上海土質(zhì)為含水量高的軟質(zhì)黏土,同時(shí)存在承壓水,明暗 浜等不良地質(zhì)條件,加大了施工難度;環(huán)境方面,上海軌道 交通建設(shè)的主要區(qū)域集中于居民密集區(qū),施工范圍內(nèi)存在 大量建(構(gòu))筑物,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制極為重要;從工序上講,基 坑工程的開挖過程、盾構(gòu)工程的始發(fā)接收及穿越、凍結(jié)工 程的鉆孔開挖都是各自的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2.2 軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
(1)影響范圍:受軌道交通建設(shè)影響范圍主要可以分 為主要影響區(qū)與次要影響區(qū);庸こ桃曰舆吘壘嚯x的 不同進(jìn)行劃分,劃分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)基坑設(shè)計(jì)深度;盾構(gòu)工程及 凍結(jié)工程影響區(qū)劃分可依據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件及施工方 法進(jìn)行具體分析。
(2)工程本體風(fēng)險(xiǎn):上海軌道交通建設(shè)工 程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)以具體存在問題為導(dǎo)向,在工程實(shí)施之 前,結(jié)合上海地區(qū)特有的水文地質(zhì)條件及城市環(huán)境特點(diǎn)制 定出上海軌道交通施工工程的本體風(fēng)險(xiǎn);庸こ桃运 水文地質(zhì)條件、基坑開挖寬度、基坑縱向長(zhǎng)度以及逆筑工 況等作為本體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn);盾構(gòu)工程以隧道掘進(jìn)斷面所 遇不良地質(zhì)、隧道覆土、隧道長(zhǎng)度、隧道平面曲率半徑以及 上下疊交工況等作為本體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn);凍結(jié)工程則以凍 結(jié)體所處水文地質(zhì)條件、工程類型、隧道線間距以及交叉 施工情況作為本體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn):環(huán)境 風(fēng)險(xiǎn)控制著重于對(duì)影響區(qū)內(nèi)環(huán)境因素的變形控制,進(jìn)行全 過程監(jiān)控,采取精細(xì)化施工。以上海為例,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分為三 個(gè)等級(jí),對(duì)于主要影響區(qū)內(nèi)存在既有軌道交通設(shè)施,道路 隧道,重要建(構(gòu))筑物,重要市政設(shè)施及市政管線,河流, 湖泊為一級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于主要影響區(qū)內(nèi)存在一般建(構(gòu)) 筑物,一般市政設(shè)施;次要影響區(qū)內(nèi)存在既有軌道交通設(shè) 施,道路隧道,重要建(構(gòu))筑物,重要市政設(shè)施及市政管 線,河流,湖泊為二級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于主要影響區(qū)、次要影 響區(qū)內(nèi)存在一般建(構(gòu))筑物、一般市政設(shè)施及市政管線為 三級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。(4)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定:將本體風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 組成綜合風(fēng)險(xiǎn)矩陣,得到綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)表。
3 軌道交通風(fēng)險(xiǎn)集成管理體系
3.1 軌道交通風(fēng)險(xiǎn)管理組織架構(gòu) 風(fēng)險(xiǎn)管理貫穿建設(shè)的全過程和全方面,所有參與上海 軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)的各方均納入工程風(fēng)險(xiǎn)管理網(wǎng)絡(luò), 項(xiàng)目公司是其所承接建設(shè)工程的風(fēng)險(xiǎn)管理工作的責(zé)任主 體。在集團(tuán)層面由建管中心牽頭,規(guī)劃技術(shù)部協(xié)助,項(xiàng)目公司全面負(fù)責(zé)所承接建設(shè)工程的風(fēng)險(xiǎn)管理,施工現(xiàn)場(chǎng)參建的 施工單位、監(jiān)理單位、專業(yè)分包單位等其他參建各方均應(yīng) 成立風(fēng)險(xiǎn)控制小組。 在設(shè)計(jì)階段,以總體設(shè)計(jì)單位為主,項(xiàng)目公司牽頭協(xié) 調(diào)負(fù)責(zé)工程風(fēng)險(xiǎn)及重大市政工程交叉施工節(jié)點(diǎn)的梳理、評(píng) 級(jí)工作,明確工程的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)期,并按照文 件要求,梳理、明確市政重大工程交叉點(diǎn)。在施工階段,以 施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理單位的總監(jiān)理工程師作為建立風(fēng)險(xiǎn)管控體 系的第一責(zé)任人,總包單位應(yīng)在施工階段根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等 級(jí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制要求,實(shí)施工程風(fēng)險(xiǎn)過程控制工作。
3.2 軌道交通建設(shè)預(yù)報(bào)警流程 上海軌道交通建設(shè)根據(jù)各參建單位責(zé)任,明確各方預(yù) 報(bào)警處置流程,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行控制及閉環(huán)處理,具體流 程如下:以五方參建單位(業(yè)主代表、施工單位、設(shè)計(jì)單位、 監(jiān)理單位與監(jiān)測(cè)單位)為施工現(xiàn)場(chǎng)巡視主體,將各項(xiàng)監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行分析,異常觸發(fā)后,由項(xiàng)目 公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行預(yù)警決策并協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)參建各方進(jìn) 行處置,同時(shí)上報(bào)集團(tuán)建管中心。集團(tuán)建管中心將警情上 報(bào)集團(tuán),聽從集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)層統(tǒng)一決策指揮,分層采取風(fēng)險(xiǎn)防 范措施。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)防范措施無法有效排除安全隱患時(shí),建管 中心將升級(jí)警情等級(jí),并按照集團(tuán)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行處置,直 至警情解除。
3.3 軌道交通建設(shè)制度建立
以上海申通地鐵集團(tuán)發(fā)布的《上海軌道交通建設(shè)工程 風(fēng)險(xiǎn)辦法》為框架,結(jié)合六項(xiàng)針對(duì)性管理制度共同對(duì)軌道 交通建設(shè)進(jìn)行管控。 (1)《致命性風(fēng)險(xiǎn)管控辦法》與《險(xiǎn)長(zhǎng)制》分別對(duì)致命性 風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提出具體管理措施。(2)《誠(chéng) 信記分制》是對(duì)制度落實(shí)的檢查與懲戒手段。“百日安全大 檢查”圍繞兩項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)管理制度進(jìn)行系統(tǒng)隱患排查,同時(shí)輔 以“視頻點(diǎn)名”督促制度落實(shí)。(3)建立清單制度,以風(fēng)險(xiǎn)清 單、責(zé)任清單、追責(zé)清單系統(tǒng)、全面地指導(dǎo)以上制度的開 展。
4 多元信息化集成管理模式 為了完善軌道交通建設(shè)全方位管理,上海軌道交通積 極探索運(yùn)用信息化,智能化等技術(shù)手段推動(dòng)項(xiàng)目創(chuàng)新管 理。以遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)對(duì)各項(xiàng)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析, 實(shí)現(xiàn)信息化管理。針對(duì)基坑工程、盾構(gòu)工程、凍結(jié)工程這三 類重點(diǎn)工點(diǎn)類型,分別引入自動(dòng)伺服支撐系統(tǒng)、盾構(gòu)管控 平臺(tái)以及測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管,以多源信息技術(shù)為強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn) 控制提供新的支撐。
4.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái) 上海地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)信息化工作建立在遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái) 數(shù)據(jù)分析及風(fēng)險(xiǎn)信息管理的基礎(chǔ)之上。第三方監(jiān)測(cè)單位須建立風(fēng)險(xiǎn)管控現(xiàn)場(chǎng)管理體系,落實(shí)責(zé)任人,在監(jiān)測(cè)實(shí)施過 程中監(jiān)測(cè)單位須在監(jiān)測(cè)工作完成后的 2 小時(shí)內(nèi)把真實(shí)、可 靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸、上報(bào)至數(shù)據(jù)平臺(tái)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過 平臺(tái)后臺(tái)分析,形成異常提示推送,經(jīng)人工根據(jù)工程情況 進(jìn)行核實(shí)分析,將異常情況上報(bào)集團(tuán)建管中心與項(xiàng)目公 司。此外,遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)結(jié)果、風(fēng)險(xiǎn)清單信息與 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)變形指標(biāo)自動(dòng)排名,風(fēng)險(xiǎn)信息自動(dòng)匯 總,同時(shí)也為其他系統(tǒng)的接入提供了基本的工程風(fēng)險(xiǎn)信 息,是信息集成化管控的中心系統(tǒng)。
4.2 全球眼 上海軌道交通建立“全球眼”視頻監(jiān)控體系,覆蓋地下 車站(車站主體、出入口、風(fēng)井)、停車場(chǎng),貫穿工程土建和 安裝裝飾全過程。結(jié)合“全球眼”視頻監(jiān)控工作實(shí)行的分級(jí) 管理,即集團(tuán)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、項(xiàng)目公司監(jiān)督落實(shí)和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 施監(jiān)控的三級(jí)管理體制,為掃清管控盲區(qū),夯實(shí)現(xiàn)場(chǎng)管理, 提供全方位技術(shù)支持。
4.3 自動(dòng)伺服系統(tǒng) 傳統(tǒng)基坑圍護(hù)大多采用鋼支撐圍護(hù),具有預(yù)應(yīng)力損失 大、易變形、預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償具有滯后性等缺點(diǎn),無法滿足對(duì)位 移、形變量控制要求較高的基坑圍護(hù)要求。2018 年上海軌 道交通建設(shè)超過 40%的基坑應(yīng)用了自動(dòng)伺服系統(tǒng),是基 坑變形控制工作中最有效的技術(shù)措施之一。自動(dòng)伺服系統(tǒng) 在應(yīng)用過程中,能將軸力、千斤頂位移、溫度等信息進(jìn)行記 錄與傳輸,借助自動(dòng)伺服系統(tǒng)數(shù)據(jù),有助于對(duì)基坑圍護(hù)支 護(hù)體系整體穩(wěn)定性的進(jìn)一步判斷,起到控制基坑變形、保 護(hù)周邊重要建(構(gòu))筑物的目的。
4.4 盾構(gòu)管控平臺(tái) 通過開發(fā)基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),盾構(gòu)管控平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同品牌、不同類型盾構(gòu)數(shù)據(jù)的集中管理。上海 軌道交通盾構(gòu)管控平臺(tái)于 2017 年開展試點(diǎn)工作,2018 年 推廣應(yīng)用,2018 年至今,所有盾構(gòu)全部受控。通過盾構(gòu)管 控平臺(tái)對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,有效防止了軸線偏差過大 的質(zhì)量事故,提高了盾構(gòu)施工的質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)控制水平。
4.5 測(cè)溫系統(tǒng) 軌道交通工程中旁通道及部分暗挖工程采用凍結(jié)法 施工,凍結(jié)帷幕質(zhì)量是開挖安全重要保障。而凍結(jié)溫度是 把控整個(gè)凍結(jié)工程的關(guān)鍵,一旦溫度上升,土體承載力下 降,極易發(fā)生事故。通過測(cè)溫系統(tǒng)的建立,實(shí)時(shí)對(duì)測(cè)溫孔溫 度進(jìn)行監(jiān)測(cè),防止由于各類問題導(dǎo)致土體溫度上升,對(duì)風(fēng) 險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)判,及時(shí)控制風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。
4.6 GIS、AQI 的應(yīng)用 以 GIS 地理信息系統(tǒng)作為對(duì)數(shù)據(jù)處理結(jié)果、信息集合 理念以及多維數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)的呈現(xiàn)載體。通過平面地理及風(fēng)險(xiǎn)管理路線兩個(gè)維度將全網(wǎng)絡(luò)建設(shè)信息綜合展現(xiàn),并對(duì) 用地范圍,使用影響區(qū)等內(nèi)容清晰展現(xiàn),方便了對(duì)工程環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)的把控;AQI 即通過地理平臺(tái)直觀顯示施工區(qū)域空 氣質(zhì)量,可視化的突顯當(dāng)前施工空氣污染的關(guān)注重點(diǎn),對(duì) 于數(shù)據(jù)超標(biāo)工程,可進(jìn)行及時(shí)干預(yù),降低工程對(duì)周邊環(huán)境 的揚(yáng)塵影響。
5 結(jié)論
本文以軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)集成管理為出發(fā)點(diǎn),平臺(tái)建 設(shè)為目標(biāo),對(duì)軌道交通建設(shè)工程中事故特征展開分析,明 確風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)工程類型。結(jié)合各個(gè)工程的工藝特性、所處水 文地質(zhì)條件以及周邊毗鄰的建(構(gòu))筑物影響,建立了上海 軌道交通風(fēng)險(xiǎn)集成評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),為軌道交通建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)提供科 學(xué)、有針對(duì)性的評(píng)估指南。同時(shí),通過不斷完善軌道交通風(fēng) 險(xiǎn)集成管理體系,明確組織構(gòu)架與參建各方的“權(quán),責(zé), 利”,建立軌道交通建設(shè)預(yù)報(bào)警流程與制度規(guī)范,形成符合 風(fēng)險(xiǎn)集成模式的工作流程。此外通過基坑工程以自動(dòng)伺服 系統(tǒng)、盾構(gòu)工程以盾構(gòu)管控平臺(tái),旁通道工程以自動(dòng)測(cè)溫 系統(tǒng)為核心的控制體系,及全球眼視頻監(jiān)控等其他輔助手 段形成集成化管理平臺(tái)。通過風(fēng)險(xiǎn)集成管理模式的不斷完 善,上海軌道交通“十三五”建設(shè)與“十二五”建設(shè)相比,基 坑平均變形指標(biāo)與盾構(gòu)平均底層損失率都得到提升。
風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也從“十二五”期間的 1.3,降低至 0.2,警情數(shù)量 顯著減少,安全風(fēng)險(xiǎn)與質(zhì)量均有明顯提升。目前,現(xiàn)有的信息化技術(shù)手段還主要是針對(duì)基坑、盾 構(gòu)、旁通道等工程進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),未來將引入 3G 系統(tǒng)與 GREATA 系統(tǒng),逐步涉及合同、進(jìn)度、投資等方面,使數(shù)據(jù) 信息更加多元,風(fēng)險(xiǎn)管控更加全面,為將來風(fēng)險(xiǎn)管控領(lǐng)域 的智慧擴(kuò)展提供了可能性。同時(shí),也將促進(jìn)參建各方共同 參與,提高對(duì)工程安全的整體把握,形成質(zhì)量安全文明的 目標(biāo)群。
參考文獻(xiàn):
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作者:繆 杰
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