轨道交通工程建设风险信息化管理研究

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摘要：我国正处于城市轨道交通建设高速发展阶段，在大规模建设的过程中，施工环境复杂、参建人员流动性高、能力差异性大等问题突出，工程安全的形势十分严峻。为避免工程事故发生，上海轨道交通建设以信息化平台搭建风险信息化管理体系，抓住工程风险的主要矛盾，控制核心风险。通过指标排名及配套措施形成管理抓手，在建设风险控制方面取得了较好的效果。同时，也在根据不同阶段的矛盾特点，不断完善与深化风险管理体系，持续探索新技术，向风险管理智慧化迈进。

关键词：信息化；指标排名；风险管控

1概述

当前国内城市轨道交通工程建设安全生产具有预期目标的强衰减性、参建人员的高流动性和工程风险的不可预见性3个方面的显著特征。通过对事故案例汇总分析，探寻事故发展内在规律，杜绝隐患发生，已经逐步成为研究轨道交通风险的切入点。杨晨对城市轨道交通工程建设期安全事故进行分析与研究[1]，何花对地铁施工安全事故致因展开研究[2]。据不完全统计[3]，盾构事故发生占比虽较小，但易造成群死群伤；停车场、上盖开发、拆迁等其他工程类型因为在管理上较易忽视，所以工程安全问题颇为严峻。由国内外大量的事故案例统计、分析和挖掘，工程事故的客观原因以地质条件、气象条件、质量因素和其他偶发因素为主；主观原因则可以归纳为认识不到位、工艺不到位、装备不到位、管理不到位和处置不到位5个方面[4]。其中，在认识与管理上的不到位是根本原因，而应急处置不到位则是因使用了错误的技术路线、抢险过程管理混乱而错失最佳的处置时间，丢掉了最后一道防线。而我国轨道交通工程的普遍建设管理能力尚不能匹配行业的迅猛发展，在风险管控过程中有3个现象较为明显[5]：一是对施工技术方案的重视程度较高，但缺少对风险管理体系的建设；二是为满足城市发展需求，工期压力普遍较大，而质量控制力度相对衰弱，为后续工序埋下了隐患；三是在应急抢险过程中处置态度积极，却缺少事后总结反思的环节。而上海轨道交通工程建设经验证明，城市轨道交通工程风险管理应遵循3个阶段的技术路线，即通过标准化施工、精细化管理和信息化保障，初步做到事故防范，逐步做到对风险的有效预控，最终达到质量卓越的目标。

2上海轨道交通工程建设风险信息化管理核心内容

上海轨道交通建设风险管理的核心主要有以下3点。一是抓住主要矛盾，工程建设风险与工程进度、周边环境影响与投资控制具有密切的关联性，通过明确企业价值观、优化管理方法、合理投资逐步缓解矛盾点，追求全方面平衡发展，达到各方和谐共赢；二是控制核心风险，明确各工程类型风险期，如基坑工程风险主要集中于开挖阶段，盾构工程风险主要在始发、接收和穿越阶段，旁通道工程风险则主要在钻孔和开挖，核心风险的明确有助于形成目标共识、集中管理力量；三是要形成有效的管理抓手，将管理目标分解成有效的控制点，促进各方责任压实，上海轨道交通工程建设通过工程变形、风险事件等指标体系对参建单位进行评比排名，促进良性竞争，并通过诚信记分制落实指标排名的激励与处罚。面对大规模建设的复杂风险，确保管理措施的可行性及有效性，必须依托轨道交通风险管控的信息化建设。5G技术的逐渐成熟将不断推动大数据、人工智能等新技术的发展，轨道交通建设信息化、智慧化也是大势所趋。当前上海轨道交通工程建设风险信息化管理由八大板块组成：远程监控系统、基坑自动伺服系统、盾构管控平台、冻结测温系统、监护管理平台、3G管理系统、Greata管理系统及全球眼视频监控系统。八大系统通过信息共享、信息融合与信息发掘，不断加强信息化集成效果，共同保障上海轨道交通建设安全。

2.1风险信息化管理体系基础

在贴合建设管理过程中，为有效发挥各平台协作作用，风险信息化建设需围绕统一风险体系进行。上海轨道交通工程建设主要从风险评级和风险节点两个维度开展风险性信息化管理工作。风险评估工作以科学分析、实践经验及事故案例为基础，确定工程风险施工环节及影响因素，明确风险评估标准及风险处置措施，通过风险等级结果合理分配管理资源，更好地聚焦核心风险。在此基础上，将工程风险细化至具体时间节点，根据施工计划将风险节点锁定在时间点上，并持续跟踪计划变更及完成情况。通过对工程风险的横向分级评定、纵向时间维度细化，形成建设风险管理与信息化系统的共同体系，实现工程日常管理与信息化工具融合应用。

2.2上海轨道交通工程建设风险信息化管理组成

上海轨道交通工程建设风险信息化系统主要由8个部分组成：远程监控系统、基坑自动伺服系统、盾构管控平台、冻结测温系统、监护管理平台、3G管理系统、Greata管理系统和全球眼视频监控系统。上海地铁施工风险信息化工作建立在远程监控系统数据分析及风险信息管理的基础之上。远程监控平台除常规对第三方监测数据进行自动分析及预报警功能外，将风险评级结果、风险清单信息与监测数据联动，实现了变形指标的自动排名和风险信息的自动汇总。同时，也为其他系统的接入提供了基本的工程风险信息及集成框架，并在搭建的顶层平台上进行数据可视化展示，是信息集成化管控的中心系统。上海轨道交通建设以基坑工程、盾构工程及冻结工程3类为主，风险信息化建设则根据工程类型，形成了以基坑自动伺服系统、盾构管控平台、冻结测温系统为核心的风险管理信息化体系。由于基坑工程周边建筑物保护要求提高及基坑变形指标排名的促进作用，自动伺服支撑的使用越来越普遍。2018年，上海轨道交通建设超过40%的基坑应用自动伺服系统，是当前基坑变形控制工作中最有效的技术措施之一，具有广泛应用的趋势，也是基坑工程中较易实现智能化的设备之一。此外，由于自动伺服的应用，基坑变形规律有别于传统开挖方式，即数据的统一接入，对于深入研究基坑变形与应力补偿机制关系提供了较好的基础。盾构管控平台的开发基于云平台的数据采集系统，实现了对不同品牌、不同类型盾构数据的集中管理。通过盾构管控平台对盾构机姿态实时监控，有效防止了轴线偏差过大的质量事故，提高了盾构施工的质量及风险控制水平，而且完善了速度、土压波动率等参数的精细化控制指标体系。冻结工程风险控制主要在于强化冻结帷幕质量，自动测温数据的统一管理，能够实时监测土体温度。在开挖过程中，通过建立预报警指标，将异常温度自动推送，再由人工进行分析闭合，从而降低由冻结帷幕质量导致的开挖风险。当前上海已将盾构管控平台及自动测温系统数据接入作为开工条件，实现了所有在建盾构工程及旁通道工程风险期的全受控。此外，通过运营监护管理平台可以实现穿越过程中运营监测数据的连续和实时监控，随时了解穿越情况，缓解了大规模穿越已运营轨道交通的压力，确保运营安全。3G信息管理旨在通过文明施工、安全生产和质量控制3个模块，令参建各方共同参与，通过现场自检、随机抽检和问题复检发现工程隐患、总结施工普遍问题、提炼特殊案例，加强轨道交通质量安全管理。Greata管理系统作为建设管理基础业务的信息化支撑，为每一个项目提供了一个项目工作区来集中管理项目相关信息，以流程管理为核心，投资控制、进度管理为主线，合同管理为载体，为企业决策层、业务管理层、项目实施层对工程建设项目的全过程及其资源进行计划、组织、指挥和控制，实现工程项目生命周期的合同、采购、成本、进度、质量、安全、信息、沟通协调等全方位管理。在视频监控方面，上海建立“全球眼”视频监控体系，要求所有在建工程全部视频受控，贯穿工程土建和安装装饰全过程，并覆盖至现场工作面。“全球眼”视频监控工作实行分级管理，即集团统筹协调、项目公司监督落实和施工现场实施监控的三级管理体制，在日常工作中由项目公司负责视频巡查，集团建管中心进行视频抽检，发现问题立即通知现场进行整改，直至形成闭环。上海通过八大管理系统共同作用，促进了上海轨道交通建设风险管理水平的提升。上海十三五期间基坑平均变形指标为3.5，较十二五期间的4.2有所进步；盾构平均地层损失率为4.6‰，较十二五期间10.4‰有显著进步，已达到5‰的优秀水平。风险控制指标的不断进步，也带动了结构质量的明显提升。

3风险管理的深化与探索

在原有的风险管理体系基础上，上海轨道交通在风险管控工作中持续深化与创新，并从以下3个方面探索更为高效的管理方式[6]。

3.1管理体系的持续完善

上海轨道交通建设难度与风险不断增加，十三五期间，60%左右的工程风险等级为一级。为更为有效地使用管理资源、聚焦风险，在一级风险的基础上，对本体风险、环境风险双一级的工程再次进行梳理，形成致命性风险工程清单，并在技术措施、控制重点、管理要求上对致命性风险工程进行再次明确，形成工程风险分级管理的体系：集团领导重点管理对社会影响最大的13项工程，建管中心重点管理致命性风险工程，项目公司对所有在建工程负责。

3.2环境影响控制措施不断增强

上海轨道交通将社会责任作为企业价值观的首位，并在工作过程中积极履行。为最大限度地减小施工对周边所产生的扬尘、噪声污染、光污染，在源深路站、陆家嘴站等4个基坑工程及金粤路站—金港路站等3条盾构区间始发井实行全封闭施工。其中，14号线陆家嘴站因为位于国家级金融中心，周边主要建筑物有上海国金中心商场、花旗银行大厦、东亚银行大厦、汤臣一品、上海中心等，所以在开挖期间采用了钢结构全封闭施工区进行施工，外部采用玻璃幕墙，与金融区其他建筑完美融合，保持了金融区良好的环境氛围。

3.3重视前道工序的后续影响

除水文地质与环境等客观因素外，工程建设风险也深受前道工序的影响。例如：围护质量问题直接影响后续开挖安全、盾构洞门加固质量直接影响盾构始发及接收安全、管片质量影响隧道防水效果、盾尾油脂填充质量影响推进安全等。上海在管理上不断深化安全隐患的源头控制，对隐患早发现、早治理，提前做好应对预案。此外，上海坚持“建设为运营服务”的宗旨，重视结构质量，降低施工质量对运营安全的影响。

4工程案例

上海轨道交通14号线临洮—嘉怡区间右线推进至809环时，因为存在古河道等不良地质条件，所以螺旋机出土含水量明显增加，盾构姿态呈现超标趋势。通过盾构管控平台对盾构姿态各项数据进行监测，反映出盾构各项管控指标细微的变化情况。以管控数据信息为依据，采用左曲管片纠偏、加大右侧油缸压力、加强贯通左线隧道收敛测量等举措进行风险处置，有效防止了盾构姿态偏差过大而产生的质量事故，提高了盾构精细化管理水平，呈现出良好的应用效果。

5总结与展望

工程建设风险的信息化管理是解决国内城市轨道交通工程建设安全生产问题的必由路径。上海轨道交通工程建设的风险控制，将“被动的应急抢险转化为主动的风险控制”作为主要思路，提前采取设计、施工、管理措施，并依托信息化手段及时发现、反馈及处置问题，致力于以优秀、卓越的工程交付运营，缓解运营维保压力，其工作取得了成效。但是，距离工程建设风险卓越管理的目标仍有较大差距，需要制度建设、文化建设和技术投入的保障，更需要更多的城市轨道交通工程的共同参与和工程实践，形成良性循环，共同构建不断成长的轨道交通工程建设市场。

参考文献

[1]杨晨．城市轨道交通工程建设期安全事故分析与研究[D]．中国铁道科学研究院，2012．

[2]何花．地铁施工安全事故致因研究[D]．兰州大学，2018．

[3]许娜，王文顺，王建平，等．城市轨道交通建设项目安全事故致因挖掘与重要度评估[J]．科技进步与对策，2018，35（24）：134-138．

[4]杨树才．城市轨道交通工程建设安全风险管理体系研究[J]．现代隧道技术，2014，51（01）：1-7．

[5]吕培印，刘淼．城市轨道交通建设安全风险管理现状与发展建议[J]．都市快轨交通，2018，31（06）：4-12．

[6]何宗华．城市轨道交通建设安全风险管理概要[J]．城市轨道交通研究，2019，22（07）：1-5．

作者：张川 单位：上海申通地铁集团有限公司