我國城市軌道交通第三方監測發展現狀研究

文：劉永勤|北京城建勘測設計研究院有限責任公司，北京市軌道交通深基坑重點實驗室，住房和城鄉建設部科技委城市軌道交通工程建設專業委員會

張軒軼|北京城建勘測設計研究院有限責任公司

劉 丹|北京城建勘測設計研究院有限責任公司，住房和城鄉建設部科技委城市軌道交通工程建設專業委員會

本文闡述了第三方監測工作在城市軌道交通工程建設中的重要作用。從政策法規、市場規模、從業人員、監測技術等方面總結了第三方監測發展現狀，介紹了各地軌道公司第三方監測方面的具體做法，分析指出了第三方監測行業發展的痛點，在此基礎上提出了相關措施建議，對于推動我國城市軌道交通第三方監測高質量發展具有借鑒意義。

一、第三方監測發揮的作用

全國城市軌道交通工程建設發展迅猛，但是受到復雜的城市環境和地質條件影響，加之工程建設的工藝工法復雜，各類安全事故時有發生。基于此，北京城建勘測院提出了第三方監測的概念，并及時構建起第三方監測的工作流程和技術體系。第三方監測作為工程施工的眼睛和耳朵，作為事故隱患的放大鏡，把工程施工中看不見、摸不著的微小變形和應力有效放大，及時反饋給各相關方。從2008年全國推廣第三方監測以來，全國軌道交通工程百公里事故率從2008年以前的17%～20%，2008年至2012年降到3%～5%，2012年至2019年百公里事故率基本穩定在0.6%以下（圖1）。

圖1 2012-2019年事故數量統計

第三方監測除了有效控制事故外，在以下幾個方面也發揮著重要作用：一是軌道公司招標的第三方監測單位，作為獨立的監測方，驗證施工監測數據的真實性，且第三方監測數據和相關分析資料可成為處理風險事務和工程安全事故的重要參考依據。二是第三方監測服務一般含有安全監測、安全巡視、安全風險咨詢管理服務等內容，更全面地為建設單位提供安全風險管理技術支持，較全面地評價各工點的施工安全狀態，為信息管理平臺提供基礎數據，對施工過程實施全面監控和有效控制管理。三是通過規范施工監測工作、與施工監測同點監測、驗證施工方監測數據等工作，有助于促進施工監測技術進步，統一監測技術標準，提高監測質量，促進信息化施工水平。四是通過現場監測信息反饋和施工中的地質調查，彌補理論分析過程中存在的不足，并把監測結果反饋給設計方，指導施工及時調整支護參數和采取相應的工程措施，優化施工工藝，達到工程優質、安全施工、經濟合理、施工快捷的目的，并積累資料和經驗，為今后同類工程設計提供類比依據。

二、第三方監測行業現狀

第三方監測經過這些年的發展，“建設單位組織、施工單位和第三方監測單位自查、監理單位檢查、政府程序監督”的城市軌道交通工程安全生產監督管理機制已基本形成。

（一）政策法規標準

2008年，住房和城鄉建設部發布《關于進一步加強地鐵建設安全管理工作的緊急通知》（建質電[2008]118號），要求委托獨立第三方開展監測，加密測點，加大監測頻率，動態評估預警。

2010年，住房和城鄉建設部發布《城市軌道交通工程安全質量管理暫行辦法》（建質[2010]5號），明確相關方的責任，明確第三方監測資質資格、委托、方案、過程監測、預警、檔案管理等。

2012年，住房和城鄉建設部發布《關于印發城市軌道交通工程質量安全檢查指南（試行）的通知》（建質[2012]68號），對工程監測具體質量檢查內容提出規范要求。

2013年，由北京城建勘測設計研究院有限責任公司主編的國家標準《城市軌道交通工程監測技術規范》（GB 50911-2013）正式頒布。該規范總結了我國城市軌道交通工程監測的實踐經驗，全面、系統地對城市軌道交通工程監測全過程提出了具體的技術指標和要求。

2015年，南京市軌道交通建設工程質量安全監督站主編的《江蘇省城市軌道交通工程監測規程》正式頒布，對江蘇省內的軌道交通監測工作有了更加細化的指導意義。

2016年，住房和城鄉建設部發布《關于印發城市軌道交通工程質量安全檢查指南的通知》建質[2016]173號文，根據最新法律法規、規范和實際實施情況進行了部分修改。

2019年，由北京城建勘測設計研究院有限責任公司主編的北京市標準《建設工程第三方監測技術規程》（DB11/T 1626-2019）正式頒布，成為國內第一部專業第三方監測方面的技術標準，進一步規范了第三方監測相關的技術內容。

以上政策法規和技術標準的相繼出臺，逐步建立健全了第三方監測相關技術要求和管理體系，使得第三方監測工作有章可循、有據可查。

（二）市場規模

據統計，我國2021年軌道交通第三方監測項目涉及139項，中標金額102561.86萬元，共有60家企業參與。其中業績最為突出的企業是北京城建勘測設計研究院有限責任公司，中標項目30個，中標金額27148.32萬元，中標金額全年占比26.47%；其次是中鐵第六勘察設計院集團有限公司、上海勘察設計研究院（集團）有限公司以及中鐵工程設計咨詢集團有限公司。

（三）從業人員

根據調查數據顯示，全國從事軌道交通第三方監測工作的工程技術人員約5000人。按照從業年限劃分：5年以下工作經驗的有占37.01%；5～10年工作經驗的占29.4%；10年以上工作經驗占33.97%。按職稱劃分為：高級職稱占28.1%；中級職稱的占30.8%；初級或無職稱的占41.09%。從工作年限和職稱方面看，我國第三方監測仍然是一支年輕的隊伍，仍需加強培訓、積累經驗。

根據調查數據，第三方監測的項目負責人專業主要為測繪類及其相關專業。項目負責人的具體專業分布如表2所示。其中占比最大是測繪專業，占總人數的52.58%，巖土工程專業占總人數的11.34%，土木工程占比6.19%，其他占29.90%。

調查數據顯示，其中持有國家注冊測繪專業資格人員最多，占35%，持有注冊巖土資格人員次之，占12%。其他注冊專業人數占比不足5%；無注冊資格人員占44%。從項目負責人的專業和注冊資格來看，測繪類的偏多、巖土類的偏少，帶來整個行業的問題是監測工作重采集輕分析。

（四）監測技術

當前我國城市軌道交通工程的監測工作仍以人工作業為主；監測方式仍以點狀斷續監測為主，監測頻率以天計、甚至以周計，第三方監測頻率更低；監測理論是建立在靜力學基礎上的，監測項目以形變類和應力類為主；使用的監測儀器最多的是水準儀、全站儀、測斜儀、頻率計、軸力計。

在一些高風險工程中使用了自動化監測方法，多為基于靜力水準儀或測量機器人的自動化監測系統。隨著監測技術的發展，一些新的監測技術逐漸出現，例如基于線狀聯系監測分布式光纖監測技術、分布式光布里淵纖傳感技術；基于面狀全域監測的3D數字攝影測量監測技術、合成孔徑雷達干涉監測技術、三維激光掃描技術等。但是這些技術尚處于研究實驗階段，未在工程中推廣應用。

（五）監測管理

大多數地鐵公司把第三方監測作為業主管理的延伸，主要通過履約考核的方式進行管理。在第三方監測工作定位上，一是將第三方監測單位等同于一般參建單位，接受監理單位的考核和管理；二是將第三方監測單位作為業主的助手，置于監理之上，現場發現安全風險問題直接上報業主。在具體業務管理上，多數地鐵公司均制定了第三方監測管理辦法等管理制度，有些地方還編制了地方標準。在管理手段上，多數地鐵公司采用了信息化管理平臺，其中北京地鐵的管理平臺還采用了APP數據自動上傳系統，達到了數據采集的即時上傳，同時平臺具有自動考核功能。

三、各地做法

各地軌道公司也按自身特點建立了安全風險管理體系，購買了第三方監測服務，引進了視頻監控及風險監控平臺，編寫了監測管理辦法，各自形成了結合第三方監測進行風險管控的有效做法。

（一）典型城市第三方監測特點

1.北京地鐵。北京地鐵重視對第三方監測工作精細化的量化考核，在北京軌道交通建設工程安全風險技術管理體系中明確職責，以工程進度數據、風險工程數據、監測數據、巡視信息為依據，利用平臺對第三方監測人員進行風險管控工作自動考核，促進了日常風險量化管理工作。

2.蘇州軌道。編寫了企業標準《蘇州軌道交通工程安全質量標準化系列手冊》，有效規范了第三方監測、施工監測的工作；從第三方監測單位中引進優秀的技術、管理人員，提升了部門的整體實力，且部門領導定期組織內部學習交流，因此對第三方監測和施工監測的管理能力較強；采用第三方監測+風險咨詢模式；建設分公司技術管理部對第三方監測、施工監測單位人員的考核采用考勤、面試、筆試結合的方式確保人員履約到崗和具備一定技術管理水平。

3.呼和浩特軌道。呼和浩特軌道公司特別重視和支持第三方監測工作，充分調動第三方監測單位的積極性，對施工監測進行管理，尤其是施工監測方案內審制度的普及。

4.鄭州地鐵。鄭州地鐵第三方監測單位在平臺上傳預警數據后，平臺會根據預警不同級別的情況通過短信的方式發送給不同參建單位不同級別的領導和人員，短信內容比較豐富，預警方式比較實用。

當然，其他各城市也還有一些比較好的做法，這里不再一一列舉。

（二）第三方監測工作量確定模式

目前各城市軌道公司根據自身風險控制要求和成本預算綜合考慮，在第三方監測合同中，針對第三方監測和施工監測的同點監測比例，第三方監測的抽測頻率，會有各自不同的要求（表1）。

表1 同點監測比例，第三方監測抽測頻率情況

第三方監測主要是復核施工監測數據的真實性，確保施工監測單位按照設計圖及規范要求的頻率，因此抽測頻率1/3～1/2為最佳，沒必要做到100%（成本預算充足的城市可自行決定），同點比例建議50%～100%，關鍵點位不能缺失。

四、第三方監測的痛點

（一）測點有效性問題

近幾年出現的幾起坍塌事故，在分析事故原因的過程中發現坍塌發生前的監測數據幾乎無變化，某種意義上指監測工作失效。分析原因如下：

城軌交通工程多位于現狀道路地下，地表沉降點也多布置在道路上，由于道路都有較厚的路基硬殼層，某些舊城區甚至有好幾層路面，這就導致路面的變形與深部土體的變形分化，深部形變反應不到地表，地表監測點成為無效點，監測多少次也沒有用。筆者在歷次全國性的檢查中發現，有些地方的監測點埋設是用大錘把鋼筋砸進了路基，嚴重違背監測點埋設要求。因此，監測點的埋設和驗收標準，不得低于國家標準《城市軌道交通工程監測技術規范》（GB 50911-2013）條文說明中測點的埋設要求。同時在監測點的布設中抓不住關鍵部位、關鍵點，盲目套用規范，在變形影響區外布置大量無效監測點，導致監測工作量加大，效果不佳。

（二）監測及時性問題

第三方監測按照合同及業主要求，按照評審后的第三方監測方案去進行獨立的監測，抽測頻率不能低于方案要求，否則不能及時發現問題。部分城市為了節省第三方監測工作量，大幅壓縮第三方監測的點次和頻率，導致第三方監測工作不能及時發現問題。

還有一種現象就是機械套搬規范或者合同上的監測頻率，沒有抓住工程監測的關鍵時刻。筆者在多年的工作中發現，很多事故都發生在降雨過后，那么降雨等惡劣天氣就是一個關鍵時刻，此外基坑開挖到底、開馬頭門、盾構始發、盾構到達等也是關鍵時刻。只有抓住關鍵時刻的關鍵少數方能做到事半功倍，真正抓住工程風險。

（三）預警準確性問題

第三方監測工作在預警方面的問題主要有不發布預警、預警不及時、錯誤預警、無效預警、預警冗余等幾種情況。

第三方監測單位應根據各地軌道公司的管理辦法，排除外部各種復雜因素的干擾，及時、準確預警并響應、跟蹤。同時做到及時消警，過濾掉監測數據趨于穩定的歷史預警，重點關注新發生的預警和逐漸升級的預警。

（四）數據的綜合分析問題

受從業人員專業限制、受社會對第三方監測工作認知的影響，目前的第三方監測工作存在著重采集輕分析的問題，甚至有些地方直接把采集的數據上傳了之，嚴重脫離第三方監測的初衷。做好第三方監測工作，不僅應重視數據采集，還要做到數據分析。

不少地方預警時僅對單個測項的單點數據進行簡單分析，所有出現了上述的預警不準確問題。

第三方監測數據異常時，應對形成監測斷面的地表沉降、樁（墻）頂水平位移、樁（墻）頂沉降、樁體（墻）水平位移、支撐軸力等數據進行區域性的綜合分析，要結合監測數據、巡視信息、工況、水文地質條件等進行綜合分析。同時要分析異常監測點是否是車壓導致，是否是監測精度導致速率預警，是否點號輸錯、傳平臺挪位、時間設置導致速率預警，基坑周邊沉降或盾構斷面沉降近小遠大是否符合真實情況，控制點和工作基點的數量和質量是否滿足要求，測點是否有效等。

（五）工作規范性問題

工作規范性問題包括方案編制規范性、監測作業的規范性、數據處理規范性、監測資料整理、歸檔的規范性等問題，以及監測管理的規范性問題等。

施工監測單位在編寫監測方案時應依據充足，地質、設計、周邊環境、風險等資料收集齊全，監測點布設平剖面圖齊全，監測及巡查方法具體，控制值、預警等級標準、監測頻率、監測信息反饋具體，應急預案可行，通過專家論證。

部分設計單位人員因缺乏經驗，監測設計圖中會出現布點過密或者過稀，間距考慮過于死板，未在工法變化處、受力復雜區域、陽角處加密，未布設主測斷面，在陰角處卻加密布設，沒提供監測控制值，或者沒全面提供，出現控制值不合理的情況。

五、相關措施建議

一是開展全國性技術交流和教育培訓工作。一方面通過交流培訓提高全行業對第三方監測工作的認知水平和技術能力；另一方面通過交流和培訓熟知行業發展痛點和難點，大家一起攻堅克難推動行業發展；同時還可以通過交流培訓規范相關方的管理和現場操作，促進多專業融合，并通過培訓頒發上崗證書。

二是加大新技術的研究和推廣力度。通過自動化監測技術（北京城建勘測院正在牽頭組織編寫國家層面的自動化監測技術標準）、智能化分析技術等新技術研究和應用，構建靜力學+動力學的多維度理論體系，能夠有效解決監測行業發展存在的問題，提高精準化風險管控能力。

三是嚴格把控現場監測點驗收與動態維護工作。監測點是一切監測工作的基礎，基礎不牢地動山搖。只有確保監測點的穩定、可靠、有效，監測工作才更有意義。

四是加大數據分析深度，提高預警預報水平。由單點數據分析轉向綜合數據分析，發現監測數據異常時，要結合監測斷面全測項數據、巡視信息、工況、水文地質條件等條件進行綜合分析，精準識別形變發生的原因，及時、準確地發布預警。

五是加大科研力度。從一維人工監測到三維全景監測，再到五維智能監測發展。