軌道交通工程建設風險信息化管理研究

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摘要：我國正處于城市軌道交通建設高速發展階段，在大規模建設的過程中，施工環境復雜、參建人員流動性高、能力差異性大等問題突出，工程安全的形勢十分嚴峻。為避免工程事故發生，上海軌道交通建設以信息化平臺搭建風險信息化管理體系，抓住工程風險的主要矛盾，控制核心風險。通過指標排名及配套措施形成管理抓手，在建設風險控制方面取得了較好的效果。同時，也在根據不同階段的矛盾特點，不斷完善與深化風險管理體系，持續探索新技術，向風險管理智慧化邁進。

關鍵詞：信息化；指標排名；風險管控

1概述

當前國內城市軌道交通工程建設安全生產具有預期目標的強衰減性、參建人員的高流動性和工程風險的不可預見性3個方面的顯著特征。通過對事故案例匯總分析，探尋事故發展內在規律，杜絕隱患發生，已經逐步成為研究軌道交通風險的切入點。楊晨對城市軌道交通工程建設期安全事故進行分析與研究[1]，何花對地鐵施工安全事故致因展開研究[2]。據不完全統計[3]，盾構事故發生占比雖較小，但易造成群死群傷；停車場、上蓋開發、拆遷等其他工程類型因為在管理上較易忽視，所以工程安全問題頗為嚴峻。由國內外大量的事故案例統計、分析和挖掘，工程事故的客觀原因以地質條件、氣象條件、質量因素和其他偶發因素為主；主觀原因則可以歸納為認識不到位、工藝不到位、裝備不到位、管理不到位和處置不到位5個方面[4]。其中，在認識與管理上的不到位是根本原因，而應急處置不到位則是因使用了錯誤的技術路線、搶險過程管理混亂而錯失最佳的處置時間，丟掉了最后一道防線。而我國軌道交通工程的普遍建設管理能力尚不能匹配行業的迅猛發展，在風險管控過程中有3個現象較為明顯[5]：一是對施工技術方案的重視程度較高，但缺少對風險管理體系的建設；二是為滿足城市發展需求，工期壓力普遍較大，而質量控制力度相對衰弱，為后續工序埋下了隱患；三是在應急搶險過程中處置態度積極，卻缺少事后總結反思的環節。而上海軌道交通工程建設經驗證明，城市軌道交通工程風險管理應遵循3個階段的技術路線，即通過標準化施工、精細化管理和信息化保障，初步做到事故防范，逐步做到對風險的有效預控，最終達到質量卓越的目標。

2上海軌道交通工程建設風險信息化管理核心內容

上海軌道交通建設風險管理的核心主要有以下3點。一是抓住主要矛盾，工程建設風險與工程進度、周邊環境影響與投資控制具有密切的關聯性，通過明確企業價值觀、優化管理方法、合理投資逐步緩解矛盾點，追求全方面平衡發展，達到各方和諧共贏；二是控制核心風險，明確各工程類型風險期，如基坑工程風險主要集中于開挖階段，盾構工程風險主要在始發、接收和穿越階段，旁通道工程風險則主要在鉆孔和開挖，核心風險的明確有助于形成目標共識、集中管理力量；三是要形成有效的管理抓手，將管理目標分解成有效的控制點，促進各方責任壓實，上海軌道交通工程建設通過工程變形、風險事件等指標體系對參建單位進行評比排名，促進良性競爭，并通過誠信記分制落實指標排名的激勵與處罰。面對大規模建設的復雜風險，確保管理措施的可行性及有效性，必須依托軌道交通風險管控的信息化建設。5G技術的逐漸成熟將不斷推動大數據、人工智能等新技術的發展，軌道交通建設信息化、智慧化也是大勢所趨。當前上海軌道交通工程建設風險信息化管理由八大板塊組成：遠程監控系統、基坑自動伺服系統、盾構管控平臺、凍結測溫系統、監護管理平臺、3G管理系統、Greata管理系統及全球眼視頻監控系統。八大系統通過信息共享、信息融合與信息發掘，不斷加強信息化集成效果，共同保障上海軌道交通建設安全。

2.1風險信息化管理體系基礎

在貼合建設管理過程中，為有效發揮各平臺協作作用，風險信息化建設需圍繞統一風險體系進行。上海軌道交通工程建設主要從風險評級和風險節點兩個維度開展風險性信息化管理工作。風險評估工作以科學分析、實踐經驗及事故案例為基礎，確定工程風險施工環節及影響因素，明確風險評估標準及風險處置措施，通過風險等級結果合理分配管理資源，更好地聚焦核心風險。在此基礎上，將工程風險細化至具體時間節點，根據施工計劃將風險節點鎖定在時間點上，并持續跟蹤計劃變更及完成情況。通過對工程風險的橫向分級評定、縱向時間維度細化，形成建設風險管理與信息化系統的共同體系，實現工程日常管理與信息化工具融合應用。

2.2上海軌道交通工程建設風險信息化管理組成

上海軌道交通工程建設風險信息化系統主要由8個部分組成：遠程監控系統、基坑自動伺服系統、盾構管控平臺、凍結測溫系統、監護管理平臺、3G管理系統、Greata管理系統和全球眼視頻監控系統。上海地鐵施工風險信息化工作建立在遠程監控系統數據分析及風險信息管理的基礎之上。遠程監控平臺除常規對第三方監測數據進行自動分析及預報警功能外，將風險評級結果、風險清單信息與監測數據聯動，實現了變形指標的自動排名和風險信息的自動匯總。同時，也為其他系統的接入提供了基本的工程風險信息及集成框架，并在搭建的頂層平臺上進行數據可視化展示，是信息集成化管控的中心系統。上海軌道交通建設以基坑工程、盾構工程及凍結工程3類為主，風險信息化建設則根據工程類型，形成了以基坑自動伺服系統、盾構管控平臺、凍結測溫系統為核心的風險管理信息化體系。由于基坑工程周邊建筑物保護要求提高及基坑變形指標排名的促進作用，自動伺服支撐的使用越來越普遍。2018年，上海軌道交通建設超過40%的基坑應用自動伺服系統，是當前基坑變形控制工作中最有效的技術措施之一，具有廣泛應用的趨勢，也是基坑工程中較易實現智能化的設備之一。此外，由于自動伺服的應用，基坑變形規律有別于傳統開挖方式，即數據的統一接入，對于深入研究基坑變形與應力補償機制關系提供了較好的基礎。盾構管控平臺的開發基于云平臺的數據采集系統，實現了對不同品牌、不同類型盾構數據的集中管理。通過盾構管控平臺對盾構機姿態實時監控，有效防止了軸線偏差過大的質量事故，提高了盾構施工的質量及風險控制水平，而且完善了速度、土壓波動率等參數的精細化控制指標體系。凍結工程風險控制主要在于強化凍結帷幕質量，自動測溫數據的統一管理，能夠實時監測土體溫度。在開挖過程中，通過建立預報警指標，將異常溫度自動推送，再由人工進行分析閉合，從而降低由凍結帷幕質量導致的開挖風險。當前上海已將盾構管控平臺及自動測溫系統數據接入作為開工條件，實現了所有在建盾構工程及旁通道工程風險期的全受控。此外，通過運營監護管理平臺可以實現穿越過程中運營監測數據的連續和實時監控，隨時了解穿越情況，緩解了大規模穿越已運營軌道交通的壓力，確保運營安全。3G信息管理旨在通過文明施工、安全生產和質量控制3個模塊，令參建各方共同參與，通過現場自檢、隨機抽檢和問題復檢發現工程隱患、總結施工普遍問題、提煉特殊案例，加強軌道交通質量安全管理。Greata管理系統作為建設管理基礎業務的信息化支撐，為每一個項目提供了一個項目工作區來集中管理項目相關信息，以流程管理為核心，投資控制、進度管理為主線，合同管理為載體，為企業決策層、業務管理層、項目實施層對工程建設項目的全過程及其資源進行計劃、組織、指揮和控制，實現工程項目生命周期的合同、采購、成本、進度、質量、安全、信息、溝通協調等全方位管理。在視頻監控方面，上海建立“全球眼”視頻監控體系，要求所有在建工程全部視頻受控，貫穿工程土建和安裝裝飾全過程，并覆蓋至現場工作面。“全球眼”視頻監控工作實行分級管理，即集團統籌協調、項目公司監督落實和施工現場實施監控的三級管理體制，在日常工作中由項目公司負責視頻巡查，集團建管中心進行視頻抽檢，發現問題立即通知現場進行整改，直至形成閉環。上海通過八大管理系統共同作用，促進了上海軌道交通建設風險管理水平的提升。上海十三五期間基坑平均變形指標為3.5，較十二五期間的4.2有所進步；盾構平均地層損失率為4.6‰，較十二五期間10.4‰有顯著進步，已達到5‰的優秀水平。風險控制指標的不斷進步，也帶動了結構質量的明顯提升。

3風險管理的深化與探索

在原有的風險管理體系基礎上，上海軌道交通在風險管控工作中持續深化與創新，并從以下3個方面探索更為高效的管理方式[6]。

3.1管理體系的持續完善

上海軌道交通建設難度與風險不斷增加，十三五期間，60%左右的工程風險等級為一級。為更為有效地使用管理資源、聚焦風險，在一級風險的基礎上，對本體風險、環境風險雙一級的工程再次進行梳理，形成致命性風險工程清單，并在技術措施、控制重點、管理要求上對致命性風險工程進行再次明確，形成工程風險分級管理的體系：集團領導重點管理對社會影響最大的13項工程，建管中心重點管理致命性風險工程，項目公司對所有在建工程負責。

3.2環境影響控制措施不斷增強

上海軌道交通將社會責任作為企業價值觀的首位，并在工作過程中積極履行。為最大限度地減小施工對周邊所產生的揚塵、噪聲污染、光污染，在源深路站、陸家嘴站等4個基坑工程及金粵路站—金港路站等3條盾構區間始發井實行全封閉施工。其中，14號線陸家嘴站因為位于國家級金融中心，周邊主要建筑物有上海國金中心商場、花旗銀行大廈、東亞銀行大廈、湯臣一品、上海中心等，所以在開挖期間采用了鋼結構全封閉施工區進行施工，外部采用玻璃幕墻，與金融區其他建筑完美融合，保持了金融區良好的環境氛圍。

3.3重視前道工序的后續影響

除水文地質與環境等客觀因素外，工程建設風險也深受前道工序的影響。例如：圍護質量問題直接影響后續開挖安全、盾構洞門加固質量直接影響盾構始發及接收安全、管片質量影響隧道防水效果、盾尾油脂填充質量影響推進安全等。上海在管理上不斷深化安全隱患的源頭控制，對隱患早發現、早治理，提前做好應對預案。此外，上海堅持“建設為運營服務”的宗旨，重視結構質量，降低施工質量對運營安全的影響。

4工程案例

上海軌道交通14號線臨洮—嘉怡區間右線推進至809環時，因為存在古河道等不良地質條件，所以螺旋機出土含水量明顯增加，盾構姿態呈現超標趨勢。通過盾構管控平臺對盾構姿態各項數據進行監測，反映出盾構各項管控指標細微的變化情況。以管控數據信息為依據，采用左曲管片糾偏、加大右側油缸壓力、加強貫通左線隧道收斂測量等舉措進行風險處置，有效防止了盾構姿態偏差過大而產生的質量事故，提高了盾構精細化管理水平，呈現出良好的應用效果。

5總結與展望

工程建設風險的信息化管理是解決國內城市軌道交通工程建設安全生產問題的必由路徑。上海軌道交通工程建設的風險控制，將“被動的應急搶險轉化為主動的風險控制”作為主要思路，提前采取設計、施工、管理措施，并依托信息化手段及時發現、反饋及處置問題，致力于以優秀、卓越的工程交付運營，緩解運營維保壓力，其工作取得了成效。但是，距離工程建設風險卓越管理的目標仍有較大差距，需要制度建設、文化建設和技術投入的保障，更需要更多的城市軌道交通工程的共同參與和工程實踐，形成良性循環，共同構建不斷成長的軌道交通工程建設市場。

參考文獻

[1]楊晨．城市軌道交通工程建設期安全事故分析與研究[D]．中國鐵道科學研究院，2012．

[2]何花．地鐵施工安全事故致因研究[D]．蘭州大學，2018．

[3]許娜，王文順，王建平，等．城市軌道交通建設項目安全事故致因挖掘與重要度評估[J]．科技進步與對策，2018，35（24）：134-138．

[4]楊樹才．城市軌道交通工程建設安全風險管理體系研究[J]．現代隧道技術，2014，51（01）：1-7．

[5]呂培印，劉淼．城市軌道交通建設安全風險管理現狀與發展建議[J]．都市快軌交通，2018，31（06）：4-12．

[6]何宗華．城市軌道交通建設安全風險管理概要[J]．城市軌道交通研究，2019，22（07）：1-5．

作者：張川 單位：上海申通地鐵集團有限公司