地鐵施工中的監(jiān)測技術(shù)與安全風(fēng)險(xiǎn)管理

卜 憲 龍

(中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司，北京 102300)

1 概述

不同于一般的公路、建筑等施工，地鐵施工不論是在投資成本上，還是在潛在的風(fēng)險(xiǎn)上，都具有著太多的不可確定性，這種不可確定性導(dǎo)致地鐵施工項(xiàng)目成為了施工風(fēng)險(xiǎn)的高發(fā)場所。為了有效的降低地鐵施工中存在的種種不確定因素帶來的施工風(fēng)險(xiǎn)，也為了地鐵施工的順利進(jìn)行，必須應(yīng)用相應(yīng)的監(jiān)測方式，并結(jié)合監(jiān)測內(nèi)容，對地鐵施工項(xiàng)目中有可能存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨別，從而對施工中可能出現(xiàn)的意外情況進(jìn)行及時(shí)的防止和預(yù)先排除，進(jìn)而保障地鐵施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

2 地鐵施工中的監(jiān)測技術(shù)

2.1 三軸地震檢波器監(jiān)測技術(shù)

在地面上進(jìn)行的施工活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，對位于工地下方的隧道或地鐵系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。同樣，用于建造新隧道的過程和設(shè)備，如爆破或隧道掘進(jìn)機(jī)，可能會(huì)對現(xiàn)有的隧道或地鐵系統(tǒng)造成損害。這些活動(dòng)產(chǎn)生地面振動(dòng)，從地面穿過地下。當(dāng)新建地鐵的施工中振動(dòng)水平足夠高時(shí)，它們也會(huì)破壞道路，建筑物或地面上的其他結(jié)構(gòu)。類似地，當(dāng)來自地上建筑物或新隧道的構(gòu)造的振動(dòng)水平足夠高時(shí)，巖石或其他材料可能會(huì)脫落并落在隧道中的軌道或道路上。在這些情況下，交通系統(tǒng)可能需要關(guān)閉，直到找到碎片并修復(fù)出現(xiàn)的損壞。這些損失可能帶來高昂的代價(jià)，甚至導(dǎo)致項(xiàng)目延誤。三軸地震檢波器的監(jiān)控系統(tǒng)記錄振動(dòng)和空氣過壓水平。記錄的數(shù)據(jù)可以立即查看，因此可以在任何問題發(fā)生之前調(diào)整地鐵施工的活動(dòng)。可以在設(shè)置的預(yù)配置級別上觸發(fā)警告和警報(bào)，并且這些級別可能因每個(gè)作業(yè)活動(dòng)的不同而異。三軸地震檢波器的監(jiān)控系統(tǒng)可以通過電子郵件或其他形式報(bào)告任何警告或警報(bào)。發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，可自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)器和指示燈。可以在計(jì)算機(jī)，筆記本電腦，平板電腦或智能手機(jī)上查看這些通知，并且可以保留數(shù)據(jù)的歷史記錄，以便于今后的檔案查詢。三軸地震檢波器監(jiān)測單元與各種傳感器相結(jié)合。監(jiān)控系統(tǒng)可以快速安裝和輕松配置，配套的電纜長度最長可達(dá)1 000 m，因此可以在地鐵施工項(xiàng)目之外安裝和配置監(jiān)控單元。

2.2 地鐵施工中的全自動(dòng)監(jiān)測

由萊卡公司開發(fā)的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以使用包括數(shù)十個(gè)全站儀在內(nèi)的一整套儀器建立監(jiān)測地鐵施工中地上和地下的多處設(shè)施。該全自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)包括用于記錄振動(dòng)的隧道內(nèi)的地震儀，用于監(jiān)測偏轉(zhuǎn)的選定結(jié)構(gòu)上的傾斜儀，以及安裝在挖掘支撐墻和附近歷史建筑物前面的地面中的傾角儀，以監(jiān)測橫向偏轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)對地鐵施工隧道墻壁進(jìn)行精確測量，借此可以向施工者發(fā)出任何可能對地上和地下建筑物或工人構(gòu)成危險(xiǎn)的超差運(yùn)動(dòng)。

2.3 支撐軸力監(jiān)測

內(nèi)支撐作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件，在控制基坑變形方面起到了重要作用，內(nèi)支撐的穩(wěn)定直接關(guān)系到基坑開挖過程的安全狀態(tài)。支撐軸力監(jiān)測宜選擇基坑變形較大或內(nèi)支撐薄弱位置進(jìn)行布設(shè)；監(jiān)測斷面的布設(shè)位置與相近的樁體水平位移監(jiān)測點(diǎn)宜共同組成監(jiān)測斷面；對于鋼支撐采用軸力計(jì)監(jiān)測時(shí)，軸力計(jì)應(yīng)布設(shè)在鋼支撐的端部；采用鋼筋計(jì)監(jiān)測時(shí)，測點(diǎn)可布設(shè)在混凝土支撐中部或兩支點(diǎn)間1/3位置處。

除了這幾種監(jiān)測之外，在地鐵施工中，還包括對地下水位的監(jiān)測、對周圍建筑物沉降影響的監(jiān)測等，限于篇幅，本文不再一一介紹，下文對地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施加以說明。

3 地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施

3.1 加強(qiáng)地鐵施工項(xiàng)目的安全監(jiān)管

地鐵施工項(xiàng)目作為建筑物，需要滿足建筑物應(yīng)有堅(jiān)固、耐久等特性，而要想滿足這些特性，在地鐵施工項(xiàng)目工程的施工過程中就需要進(jìn)行安全監(jiān)管。對地鐵施工項(xiàng)目工程的施工安全監(jiān)管包括以下幾個(gè)方面：

1)設(shè)計(jì)中的安全監(jiān)管。檢查地鐵施工項(xiàng)目的空間位置及三維屬性是否達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最嚴(yán)重的情況需要推倒重建，而要使地鐵施工項(xiàng)目工程達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，就需要在施工過程中認(rèn)真閱讀圖紙，多與設(shè)計(jì)單位溝通，才能有效保障工程質(zhì)量，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

2)施工過程中的安全監(jiān)管。地鐵施工項(xiàng)目的建設(shè)過程中，需要涉及多個(gè)方面，對施工中所用到的材料，施工中的項(xiàng)目，各地方的隱蔽工程等都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查，防止出現(xiàn)安全問題。同時(shí)，在施工人員進(jìn)行作業(yè)時(shí)要多交底，要對施工人員的專業(yè)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，要對新技術(shù)、新工藝等施工手段制定保障措施。

3)工程驗(yàn)收中的安全監(jiān)管。在地鐵施工項(xiàng)目的施工完成后，對施工所需要的材料，施工過程中開具的各種施工命令，各項(xiàng)目的檢查報(bào)告、驗(yàn)收記錄等做好整理匯總，在驗(yàn)收過程中，將這些資料連同竣工圖紙一起交予驗(yàn)收單位，做好工程驗(yàn)收中的安全監(jiān)管工作。

3.2 建立規(guī)范的安全管理機(jī)制

1)建立檢驗(yàn)管理體系。

地鐵施工項(xiàng)目應(yīng)該利用先進(jìn)的管理方法和科學(xué)的管理手段建立一套強(qiáng)大的安全風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，安全風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)體系的建立可以有效的加強(qiáng)地鐵施工項(xiàng)目中安全風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)的合理性和有效性。利用管理的手段將安全風(fēng)險(xiǎn)管理和安全生產(chǎn)有機(jī)的統(tǒng)合起來，形成從施工到竣工的一整套有效的安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程。加強(qiáng)施工項(xiàng)目內(nèi)部檢測工作小組的工作力度，把施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

2)加強(qiáng)檢測人員技術(shù)培訓(xùn)。

在地鐵施工項(xiàng)目制定了一套完善的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測管理體系之后，還應(yīng)該選拔專人負(fù)責(zé)監(jiān)測技術(shù)板塊。對安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測管理實(shí)施責(zé)任制，明確監(jiān)測負(fù)責(zé)人權(quán)責(zé)，提高對安全風(fēng)險(xiǎn)工作的重視度，保障對安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測在地鐵項(xiàng)目的施工工程中起到積極作用。在地鐵施工項(xiàng)目中，風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測人員的專業(yè)水平就代表了監(jiān)測過程的效果，要加強(qiáng)對安全監(jiān)測人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期的對安全風(fēng)險(xiǎn)檢測人員開展技術(shù)培訓(xùn)課程，提高其監(jiān)測水平，以使監(jiān)測人員在對安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測中不會(huì)出現(xiàn)漏查、誤查的情況。地鐵項(xiàng)目組同時(shí)更應(yīng)該要鼓勵(lì)監(jiān)測人員自我學(xué)習(xí)相關(guān)知識，為其技術(shù)提高提供相應(yīng)的便利。

3.3 強(qiáng)化施工現(xiàn)場安全管理

1)施工現(xiàn)場人員管理。在地鐵項(xiàng)目施工過程中，最主要的作業(yè)地點(diǎn)就是在施工場地上，只要做好了對施工場地的安全管理，基本可以杜絕80%的安全事故。在地鐵項(xiàng)目施工現(xiàn)場顯眼的位置可以放置警示物、安全標(biāo)語等提高施工人員安全意識，在施工現(xiàn)場的入口則按照規(guī)定放置包括總平圖、文明施工管理制度牌等應(yīng)有的布置，而圍繞施工現(xiàn)場，一定要設(shè)置封閉的圍欄，同時(shí)對于入場工作人員，要求做好安全措施，有安全帽才準(zhǔn)入場，進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)的一定要有安全保護(hù)措施，危險(xiǎn)崗位持證上崗，加強(qiáng)對整個(gè)施工現(xiàn)場的安全管理。

2)施工現(xiàn)場設(shè)備管理。地鐵項(xiàng)目施工中，很多設(shè)備需要供電，要做好防電、防火工作。對施工機(jī)械定期送檢維修，堅(jiān)決不用淘汰落后的危險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。在按照規(guī)定需要作防護(hù)處理的洞口、臨邊等位置施工保護(hù)設(shè)施一定不能馬虎，要實(shí)時(shí)檢查。總之，所有存在于施工現(xiàn)場的設(shè)備都要做到安全管理，降低隱患和風(fēng)險(xiǎn)。

3)施工現(xiàn)場材料管理。在進(jìn)行地鐵項(xiàng)目施工時(shí)，所用到的材料不僅種類多，而且數(shù)量大，如果不對這些材料進(jìn)行妥善管理，很容易出現(xiàn)安全事故。要對施工材料進(jìn)行安全管理，首先應(yīng)該設(shè)立一個(gè)專門的材料堆場，并且在材料的存放過程中設(shè)置專人管理，對材料分類碼放。同時(shí)，在施工材料采購時(shí)，一定要選取質(zhì)量有保證、安全有保障的可靠材料，提高地鐵施工的安全管理質(zhì)量。

4 結(jié)語

地鐵施工建設(shè)中，由于受到各種內(nèi)在、外在以及其他不可控因素的干擾和影響，致使地鐵建設(shè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的施工項(xiàng)目。因此，使用科學(xué)的、完善的監(jiān)測技術(shù)對地鐵施工場地進(jìn)行監(jiān)測，并做好相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理是保障地鐵項(xiàng)目能順利進(jìn)行的關(guān)鍵。