地鐵施工中的監測技術與安全風險管理

卜 憲 龍

(中鐵三局集團第四工程有限公司，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，還是在潛在的風險上，都具有著太多的不可確定性，這種不可確定性導致地鐵施工項目成為了施工風險的高發場所。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險，也為了地鐵施工的順利進行，必須應用相應的監測方式，并結合監測內容，對地鐵施工項目中有可能存在的危險因素進行辨別，從而對施工中可能出現的意外情況進行及時的防止和預先排除，進而保障地鐵施工項目的順利進行。

2 地鐵施工中的監測技術

2.1 三軸地震檢波器監測技術

在地面上進行的施工活動會產生振動，對位于工地下方的隧道或地鐵系統產生不利影響。同樣，用于建造新隧道的過程和設備，如爆破或隧道掘進機，可能會對現有的隧道或地鐵系統造成損害。這些活動產生地面振動，從地面穿過地下。當新建地鐵的施工中振動水平足夠高時，它們也會破壞道路，建筑物或地面上的其他結構。類似地，當來自地上建筑物或新隧道的構造的振動水平足夠高時，巖石或其他材料可能會脫落并落在隧道中的軌道或道路上。在這些情況下，交通系統可能需要關閉，直到找到碎片并修復出現的損壞。這些損失可能帶來高昂的代價，甚至導致項目延誤。三軸地震檢波器的監控系統記錄振動和空氣過壓水平。記錄的數據可以立即查看，因此可以在任何問題發生之前調整地鐵施工的活動。可以在設置的預配置級別上觸發警告和警報，并且這些級別可能因每個作業活動的不同而異。三軸地震檢波器的監控系統可以通過電子郵件或其他形式報告任何警告或警報。發生危險時，可自動觸發警報器和指示燈。可以在計算機，筆記本電腦，平板電腦或智能手機上查看這些通知，并且可以保留數據的歷史記錄，以便于今后的檔案查詢。三軸地震檢波器監測單元與各種傳感器相結合。監控系統可以快速安裝和輕松配置，配套的電纜長度最長可達1 000 m，因此可以在地鐵施工項目之外安裝和配置監控單元。

2.2 地鐵施工中的全自動監測

由萊卡公司開發的自動監測系統可以使用包括數十個全站儀在內的一整套儀器建立監測地鐵施工中地上和地下的多處設施。該全自動監測系統包括用于記錄振動的隧道內的地震儀，用于監測偏轉的選定結構上的傾斜儀，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，以監測橫向偏轉。該系統對地鐵施工隧道墻壁進行精確測量，借此可以向施工者發出任何可能對地上和地下建筑物或工人構成危險的超差運動。

2.3 支撐軸力監測

內支撐作為基坑支護結構的關鍵構件，在控制基坑變形方面起到了重要作用，內支撐的穩定直接關系到基坑開挖過程的安全狀態。支撐軸力監測宜選擇基坑變形較大或內支撐薄弱位置進行布設；監測斷面的布設位置與相近的樁體水平位移監測點宜共同組成監測斷面；對于鋼支撐采用軸力計監測時，軸力計應布設在鋼支撐的端部；采用鋼筋計監測時，測點可布設在混凝土支撐中部或兩支點間1/3位置處。

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

3 地鐵施工安全風險管理措施

3.1 加強地鐵施工項目的安全監管

地鐵施工項目作為建筑物，需要滿足建筑物應有堅固、耐久等特性，而要想滿足這些特性，在地鐵施工項目工程的施工過程中就需要進行安全監管。對地鐵施工項目工程的施工安全監管包括以下幾個方面：

1)設計中的安全監管。檢查地鐵施工項目的空間位置及三維屬性是否達到了設計標準，如果沒有達到設計標準，最嚴重的情況需要推倒重建，而要使地鐵施工項目工程達到設計的標準，就需要在施工過程中認真閱讀圖紙，多與設計單位溝通，才能有效保障工程質量，降低施工風險。

2)施工過程中的安全監管。地鐵施工項目的建設過程中，需要涉及多個方面，對施工中所用到的材料，施工中的項目，各地方的隱蔽工程等都需要進行實時的檢查，防止出現安全問題。同時，在施工人員進行作業時要多交底，要對施工人員的專業技術進行培訓，要對新技術、新工藝等施工手段制定保障措施。

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

3.2 建立規范的安全管理機制

1)建立檢驗管理體系。

地鐵施工項目應該利用先進的管理方法和科學的管理手段建立一套強大的安全風險檢驗標準，安全風險檢驗體系的建立可以有效的加強地鐵施工項目中安全風險檢驗的合理性和有效性。利用管理的手段將安全風險管理和安全生產有機的統合起來，形成從施工到竣工的一整套有效的安全風險管理流程。加強施工項目內部檢測工作小組的工作力度，把施工中的安全風險降到最低。

2)加強檢測人員技術培訓。

在地鐵施工項目制定了一套完善的風險監測管理體系之后，還應該選拔專人負責監測技術板塊。對安全風險的監測管理實施責任制，明確監測負責人權責，提高對安全風險工作的重視度，保障對安全風險的監測在地鐵項目的施工工程中起到積極作用。在地鐵施工項目中，風險監測人員的專業水平就代表了監測過程的效果，要加強對安全監測人員的技術培訓，定期的對安全風險檢測人員開展技術培訓課程，提高其監測水平，以使監測人員在對安全風險的監測中不會出現漏查、誤查的情況。地鐵項目組同時更應該要鼓勵監測人員自我學習相關知識，為其技術提高提供相應的便利。

3.3 強化施工現場安全管理

1)施工現場人員管理。在地鐵項目施工過程中，最主要的作業地點就是在施工場地上，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。在地鐵項目施工現場顯眼的位置可以放置警示物、安全標語等提高施工人員安全意識，在施工現場的入口則按照規定放置包括總平圖、文明施工管理制度牌等應有的布置，而圍繞施工現場，一定要設置封閉的圍欄，同時對于入場工作人員，要求做好安全措施，有安全帽才準入場，進行掘進作業的一定要有安全保護措施，危險崗位持證上崗，加強對整個施工現場的安全管理。

2)施工現場設備管理。地鐵項目施工中，很多設備需要供電，要做好防電、防火工作。對施工機械定期送檢維修，堅決不用淘汰落后的危險設備進行作業。在按照規定需要作防護處理的洞口、臨邊等位置施工保護設施一定不能馬虎，要實時檢查。總之，所有存在于施工現場的設備都要做到安全管理，降低隱患和風險。

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

4 結語

地鐵施工建設中，由于受到各種內在、外在以及其他不可控因素的干擾和影響，致使地鐵建設是一個高風險的施工項目。因此，使用科學的、完善的監測技術對地鐵施工場地進行監測，并做好相應的安全風險管理是保障地鐵項目能順利進行的關鍵。