地鐵施工監測技術與安全風險管理分析

孫永延

中鐵二十一局集團有限公司 甘肅 蘭州 730000

隨著我國經濟形勢的不斷變化，居民生活質量和社會發展不斷提升，用車數量不斷增加，從而使得城市交通壓力不斷增大。因此現代工程建設中的地鐵工程建設數量也在不斷增加，但地鐵施工環境復雜，應當重視監測技術的應用和安全管理，為地鐵項目施工提供安全環境，有效預防安全事故的發生。

1 地鐵施工監測技術

1.1 支撐軸力監測

在進行地鐵項目施工時，需要在基坑設施架設內支撐（如圖1所示），這種支撐是基坑支護的關鍵構件，能夠有效預防基坑出現變化。如果基坑發生形變現象，內支撐能夠有效緩解這一現象，為現場施工人員和設備撤離提供足夠的時間，確保基坑的狀態穩定。同時需要監測支撐的軸力，在進行檢測之前需要確定好具體的監測位置，選擇內支撐較為薄弱的位置，或者基坑容易發生形變的位置，斷面鋪設應當與水平位移功能組成斷面。如果在施工中使用鋼結構進行支撐，這時需要將監測點的位置布置在支撐的1/3處或者中間處。支撐軸力的監測應當秉持連續性和動態性的原則，根據實時監測數據進行分析，確保基坑保持持續的安全狀態[1]。

圖1 支撐軸力設計圖

1.2 全自動監測

信息技術、數字技術和智能化技術是全自動監測技術的主要支撐，在使用全自動監測技術之前，施工單位需要做好監測點位的科學布置，在地鐵項目施工現場的地下和地上位置處設置相應的監測點。全自動檢測系統內部包含傾斜儀，地震儀等裝置，將這些儀器安裝在特定位置，比如將傾斜儀安裝在建筑物附近或者支撐墻上，在地上表面安裝地震儀等，如果出現墻體傾斜或者地面震動等現象，儀器能夠立即發出預警，以此來有效預防因施工不當而引發的安全事故。

1.3 圍護結構變形監測

地鐵項目施工包括地下和地上兩類工程，在進行地上施工時會產生震動，從而為地下使用帶來一定的影響，同時在進行地下隧道挖掘或者爆破時，也會對地鐵系統和現有隧道造成一定的損害，由此可見，地上和地下施工的影響是相互的。如果施工過程中的振動幅度較大，將會出現巖石等材料掉落現象，從而影響地下人員的施工安全。在具體的項目施工中，需要對圍護結構（如圖2所示）變形進行實時監測，使用自動化監測系統，將圍護結構變形的監測數據實時上傳到監測系統當中，比如圍護結構具有較為明顯的變形情況，指示燈和報警器會自動發出預警，工作人員可以使用智能手機或者其他設備及時查看預警信息，這些信息也會存儲在系統當中，為后續的項目施工和檔案管理提供支持[2]。

圖2 維護結構設計圖

1.4 地下水位監測和圍護結構沉降監測

在進行地鐵項目施工時，地下水位會影響項目施工，而且會為施工帶來安全隱患。如果地下水位的變化較為明顯，將會為后續的項目施工埋下巨大的安全隱患，甚至引發一系列的安全事故。如果地下水位出現變化，也會使圍護結構出現不同程度的沉降，因此，施工單位必須對地下水位和圍護結構的沉降情況進行實時監測，以便在出現問題時及時進行搶救。目前對地下水位和圍護結構沉降監測的主要方式包括數據動態監測，GPS技術和GIS建模技術等。在這些技術的具體應用中，需要重視監測點位的設置，比如可以將監測點位設置在豎井、隧道口等位置，以此來確保監控點和水準點的重合[3]。

1.5 周圍建筑物監測

地鐵是城市交通的重要工具，整體施工規模較大，需要穿越城市的大部分地區，在施工中需要面臨諸多建筑物，為有效預防地鐵施工對周圍環境的影響，需要對周圍的建筑物及環境進行監測。在進行監測點布置時，監測點位的具體位置應當布置在容易發生沉降的區域，每天監測一次或者兩次。在進行地鐵項目主體施工時，可以結合實際情況適當增加監測的次數。在具體的監測過程中，如果發現建筑物出現沉降情況，需要提前做好防護工作，針對周圍的環境和圍護結構進行調查和記錄，可以通過留影的方式記錄地表和建筑物的實時狀態，為后續的工作提供支持。

2 地鐵施工安全風險因素分析

2.1 管理因素

地鐵項目施工極具特殊性和復雜性，整體施工工藝較為復雜，而且涉及多個專業的知識和技術。為確保地鐵項目施工的整體質量和安全，施工單位需要健全并完善相關管理制度和體系，做好制度和體系的落實工作，對地鐵項目施工進行動態化管理，如果項目管理存在問題和不足，將會為后續的項目施工埋下安全隱患，從而引發一系列的安全事故，為企業和人員帶來嚴重的損失。

2.2經濟因素

建設地鐵的目的在于滿足城市內部交通需求，為人們出行提供便捷，帶動城市發展和社會進步。在地鐵施工過程中需要兼顧質量和安全，還應當重視施工成本和造價的有效控制。以經濟為前提進行地鐵項目施工，很容易在控制項目施工成本時留下安全隱患。比如建材市場的材料價格出現明顯波動時，將會影響施工材料采購，而且會出現施工材料采購質量不合格等現象，從而引發一系列的安全生產事故[4]。

2.3 技術因素

地鐵項目施工極具復雜性，而且施工周期較長，在后期建設過程中，需要使用多種專業技術，投入大量的資金，技術是影響項目施工質量和安全的主要因素，如果地鐵施工技術不完善，施工圖紙存在問題，技術選擇不科學等，都會引發地鐵項目施工安全事故。隨著我國現代建筑行業的快速發展，各類新型施工技術和工藝不斷涌現，因此施工單位在選擇新型施工技術之前需要進行技術試驗，確保施工技術與項目實際施工相匹配。

2.4 設備因素

現代城市快速發展使得地鐵工程需求量較大，而且地鐵項目施工工程量較多，施工范圍較廣，在實際施工中需要使用多種類型的機械和設備，從而為工程管理和現場安全管理帶來難度。地鐵施工所使用的機械設備專業性較強，需要具備相應資質的工作人員進行設備操作，如果盲目地操作器械設備，將會引發一系列的安全事故。同時，部分施工單位為了縮短項目施工周期，節約施工成本，會讓很多機械設備在超負荷的情況下運行，這種現象會加大設備發生故障的概率，如果現場機械帶病作業，將會發生設備安全事故。

2.5 人員因素

人員是項目施工建設的主體，特別是針對地鐵工程建設來說，在地上和地下施工過程中，地下基坑的深度較大，會為后續的施工埋下隱患，如果現場施工人員的自我防護意識不足，缺乏安全意識，將會誘發一系列的施工安全問題。目前，施工企業對于施工人員的培訓重視程度較高，但是對于臨時施工人員的安全教育卻存在不足，部分臨時施工人員沒有接受安全教育，便走入施工崗位，他們通常會根據自身經驗進行相關操作，而且還會存在一系列的違規操作等問題。

2.6 自然因素

自然因素也會對地鐵項目施工產生影響，一般情況下，城市內的氣候及地質變化較為穩定，一般不會出現極端天氣，很少會影響地鐵工程建設。但是自然環境的變化極具特性，如果遭遇嚴重的自然災害，將會為后續的項目施工埋下嚴重的安全隱患。比如在進行地鐵地下施工時，如果發生地震災害，將會對地下施工人員的安全產生嚴重影響。如果出現暴雨天氣，極其容易引發墻體滑坡，為后續的施工埋下隱患，甚至造成人員傷亡等。

3 地鐵施工安全風險管理措施分析

3.1 完善管理機制

在組織工作人員進行施工之前，相關單位需要完善相關管理制度，以便安全管理工作的有效落實和執行。首先，地鐵項目施工規模較大，每項工序施工都存在一定的風險，建筑企業需要明確各方責任，確定各方管理權限和職責，并組建內部交流機制，針對項目施工可能存在的安全問題和隱患進行分析，并制定科學且合理的計劃，有效預防安全事故的發生，并制定相應的安全防護措施。其次，需要制定科學且完善的安全管理制度，重視制度體系的建設，制度是進行安全管理的基礎和前提，應當嚴格遵守適用性和合理性的原則，制度的內容應當與現場施工實際相匹配，隨著地鐵項目施工的進行，制度也應隨時變化，工作人員需要對制度細節進行不斷調整，確保制度的作用得到充分發揮。最后在完成制度制定之后，需要做好制度落實工作，業主單位，監理單位以及施工單位需要確保制度的嚴格落實，嚴格按照制度進行項目安全生產。

3.2 安全隱患排查

地鐵項目施工極具復雜性，在施工過程中需要使用大量的人員，機械以及設備，而且多數項目施工需要在地下進行，為按照施工計劃完成項目施工，需要交叉作業，因此，若想做到施工現場的安全管理，就需要在每日正常施工之前進行安全隱患排查。首先，需要組織安全管理人員進入施工現場進行隱患排查，對施工現場內的臨時用電、管線敷設等進行排查，對可能存在的安全隱患進行全面分析，采取相應的處理方法。其次，需要對現場周圍的建筑結構以及地質環境進行排查，比如在進行基坑開挖時，需要對地下水位及組織結構進行全面調查，嚴禁盲目施工，通過調查有效避免可能存在安全隱患。最后，如果發現周圍建筑結構存在安全問題，需要及時與相關部門進行溝通和聯系，通過多方協商，排除安全隱患。

3.3 落實安全教育

對現場施工人員進行安全教育能夠使其安全責任意識和自我防護能力得到提升，并在具體的項目施工中規范工作人員行為，有效預防因人為因素而引發的安全事故。首先需要完善施工隊伍建設，確保地鐵施工隊伍的穩定，盡量使用長期工作人員，減少臨時用工的數量，人員在進入崗位之前需要進行安全教育，通過安全教育考核之后方能進入崗位，開展相關作業。其次，安全教育應當貫穿于整個施工過程當中，每個班組應當發揮安全教育職能，定期組織工作人員學習安全知識，安全知識的內容應當包括崗位安全知識，安全防護，緊急撤離等，緊急撤離應當作為重點內容，施工單位需要組織相關人員進行定期演練，在發生意外情況時做到有序撤離，以此來起到良好的避險作用。最后，施工單位應當重視安全教育，加大安全教育投資，組織相關人員檢查安全教育的實施效果，及時發現安全教育中的問題，并制定整改方案，確保安全教育的有效落實。

3.4 機械設備維護

地鐵項目施工需要使用大量的機械和設備，特別是在規模較大的地下施工過程中，地鐵工程建設已經逐漸呈現機械化特征，為確保施工所需機械設備的正常運行，應當組織人員對設備進行檢查和維護。首先，設備進場前需要進行相應的質量檢測，如果存在故障需要及時維修和處理，同時需要存儲一定數量的設備配件，以備不時之需，做好設備檢測記錄工作，為后續的設備管理和維護提供足夠的數據支持。其次需要做到機械設備的合理使用，有效預防設備超負荷運行，對于常用的設備可以配備備用機械，在保障地鐵安全施工的同時，有效預防設備故障發生。最后，針對需要進行特殊作業的設備而言，操作人員需要持有相關的證件，沒有資質的工作人員不能隨意操作設備，以此來保證設備操作安全，同時管理人員必須嚴格按照設備管理規范和操作開展相關工作。

3.5 施工現場管理

安全是施工的前提，施工現場是安全事故的高發地，施工單位應當重視現場安全管理，有效預防安全隱患發生。首先應當實行門禁制度，確保工作人員憑證進場，無關人員不得進入施工現場，進入施工現場的人員必須佩戴安全防護措施。其次，需要在現場配備相應的安全監理人員，對施工現場的安全進行有效管理，也可以聘用第三方監理機構對施工現場進行安全管理，明確各方職責和權利，確保責任到個人。最后，監理人員需要重視自身責任意識的強化，對于現場人員的行為進行規范，確保現場施工有序進行。

3.6 開展動態監測

地鐵工程中的地下作業較多，而且地下環境不斷變化，因此需要對施工現場進行動態監測。首先，可以使用先進的技術和設備對于現場各種情況進行有效監測，如果發現監測數據存在異常，應當及時與相關人員溝通，制定相應的解決措施。其次，監測工作的開展需要相應的管理人員，使其使用先進的技術對施工現場進行監測，從中獲得完整的監測記錄。最后需要對于地下水位進行重點監測，可以使用GIS技術進行模型構建，使地下水位監測根據可視化特征，如果地下水位高度與現場施工存在沖突，需要采取科學且有效的方法降低水位，保證施工的安全。

4 結束語

綜上所述，地鐵項目施工期有特殊性，在具體工作中會存在安全隱患，從而引發各類安全事故，因此施工單位應當重視安全風險防范和管理，并重視監測技術的靈活使用，確保地鐵施工環境的安全和穩定，為地鐵項目施工提供進一步保障，帶動我國地鐵工程建設行業實現長效發展。