高捷
705公里軌道交通線路、415座車站,21條大型越江隧道。自1990年代以來,從沒有一寸地下軌交線路,到發展成如此規模,上海走完了全球其他超大型城市上百年才走完的發展歷程,成為全球軌交運營里程第一、大型越江隧道總里程第一的地下交通“雙第一”城市。
在寸土寸金的上海,地下空間無疑是一座待開發的“金礦”。但在挖掘這座金礦的同時,如何守護這座城市的地下安全,則是另一項重要的課題。

年末歲初,上海市委市政府專門組建上海市應急管理局,整合多方資源,統籌推進全市職業化、專業化應急保障隊伍和統一指揮、專常兼備、反應靈敏、上下聯動、平戰結合的城市應急管理體制建設,并集中開展專題調研,召開專題會議,對標習近平總書記在省部級主要領導干部堅持底線思維著力防范化解重大風險專題研討班開班式上的重要講話和考察上海重要講話精神,要求始終把黨的政治建設擺在首位,增強憂患意識、風險意識,堅決守牢城市安全底線,以更高的標準、更嚴的要求為城市生產安全和運行安全提供堅強有力保障。其中,作為關乎上海2400萬市民出行安全的地下交通基礎設施建設與應急保障,其重要性更是不言而喻。守牢申城“地下生命線”的安全,就是守牢上海這座超大城市安全的重要一環。
“備豫不虞,為國常道”。早在2004年,上海就已成立了中國首支地下工程應急搶險救援的專業隊伍,探索以專業全職的“搶險常備軍”外加“平戰結合”預備搶險隊伍的方式,在大規模城市建設過程中保障地下安全無虞。
與此同時,隨著國內的興起,以及從中央到地方對安全生產的更高重視,也讓全國對上海這座地下交通“雙第一”的城市有了全新的期待。上海更有責任把地下空間發展中積淀下的寶貴經驗輸出到全國城市,為全國更多城市“防范于未然”提供借鑒。
燈火次第熄滅,城市漸漸沉睡,上海地下的交通基礎設施卻從未安眠。在地底數十米深處,每一個夜晚都有潛藏的風險火苗被悄然撲滅。
深夜十二點至凌晨三點,中共十九大代表、隧道股份上海隧道地鐵維保應急救援隊技術負責人何小玲的工作開始了。她和她的團隊深入到上海地鐵每一處的隧道區間、地下聯絡通道,逐一檢查隧道的安全情況。上海的地質條件非常特殊,屬于飽和含水軟土層。在上海建設地下工程,就像是在一塊吸飽了水的海綿里打洞,堵漏水、防沉降是一項“必修”工作。
一路行走,片刻不停。這就是何小玲每天的任務——用腳丈量龐大的地下城,為隧道精細地“體檢”,不放過一個安全隱患。在發現漏水點后,她會在隧道管片的縫隙處打入一根金屬物件——“止水針頭”,約10厘米長。通過止水針頭向滲漏處注入特殊的防水材料。這些材料會很快發生化學反應,起到固化和防水效果。
10年前,何小玲第一次承接地鐵維保任務時,用了一個月,白天、晚上地走,把6號線整條線路和35座車站“補”個遍。這些年來,她在地下行走的路程早已有上萬公里。

當前,上海最深基坑已達到了地下60米,相當于20層樓的高度。更深的深度,也為應急保障帶來了更大的挑戰。
像何小玲一樣的隧道應急救援專業工程師,整個隧道股份有超過300人。這些技術專家所組成的團隊,是中國地下空間領域第一支“常備救援隊伍”,承擔著國內8座城市、887公里隧道、554座地鐵車站的應急搶險救援和維護保障重任。
同樣在地下“打拼”了幾十年的隧道股份上海隧道地鐵維保應急救援隊原隊長施衛中向《新民周刊》記者介紹,中國第一座越江隧道、第一條盾構法地鐵隧道誕生在上海,無論是技術還是經驗,上海都走在全國前列。
2004年,當國內許多城市尚在規劃地鐵線路布局時,主導一號線建設的隧道股份就已設立了地下空間搶險救援的“專業隊伍”和“預備隊伍”。其中,專業搶險隊伍不參與日常建設與生產,他們主攻工程搶險和相關技術研發,是真正全職的“滅火”專家;而預備隊伍則以常規的地下工程施工隊伍為主,以平戰結合為方針,作為專業搶險隊的后備和補充力量。
“對于兩支隊伍,我們的要求是:無論哪里發生地下工程安全事故,都必須做到‘召之即來、來之能戰、戰之必勝。特別是常備搶險隊伍,從成立至今15年,都24小時保持聯系、有人值守,從未間斷。”施衛中表示。
隨著全國各地軌道交通、公路隧道工程的上馬,具有全國18座城市地鐵1號線建設,國內逾50%14米以上超大直徑盾構法隧道設計施工和應急保障經驗的隧道股份,更逐步把上海的“成熟經驗”輸出到全國,為國內各大城市提供應急救援搶險的服務。自成立以來,隧道股份上海隧道地鐵維保應急救援隊已將600余次地下空間領域的重大險情消滅在萌芽狀態。除了常規的已建成隧道的小型隱患排查外,他們的任務,還包含了更為兇險的在建工程的搶險救援。
“2018年,僅全國在建工程的搶險任務,我們就完成了22次之多。其中不乏深基坑維護滲漏、隧道承壓水滲漏等重大險情。其中多次,都是深夜‘來電, ‘打飛的直奔市外工程搶險現場。”施衛中說,對于這樣的職業常態,施衛中笑稱“我們睡不著,市民們就睡得著了”。
作為一座擁有百年現代基礎設施發展歷史的城市,走在全國城市化進程最前列的上海,已經演變成一個復雜的有機體和巨大的運行系統。各種領域、各種形態不同歷史階段的風險共存于同一時空,傳統風險與非傳統風險疊加、相互滲透、相互糾結,具有多樣性、變化性和復雜性,已經成為當前上海等超大型城市治理必須應對的重大挑戰,這一點,在城市地下空間建設管理中同樣突出,管理難度也更大。
不僅是隧道、車站、通道,建自城市發展各個年代的城市燃氣、自來水、電力管網,及地上建筑樁基,如今已如“毛細血管”般密布交疊在城市地下的各個角落,牽動著每一位市民最核心的生活保障。這就意味著,在實施應急救援任務的同時,工程師們除了考量地下工程本身的狀況外,更要密切關注周邊管線、樁基等設施的情況,稍有不慎就會產生連鎖反應。這讓地下工程的應急搶險,不再是單一技術領域的單兵任務,更是一場零容錯的地下網絡“全天候、系統協同作戰”。
作為在燃氣、水務和市政建筑領域深耕多年的基礎設施建設運營綜合服務商,隧道股份在地下工程搶險救援領域,擁有天然的優勢。
“隧道股份從上世紀60年代開始,就已參與了上海近乎所有大型地下隧道、燃氣管線、水務管線的設計和建造,及大部分軌道交通、高架橋梁等民用交通基礎設施的建設。在地下工程應急保障所涉及的每一個領域,都擁有豐富的經驗和大量的數據積累。”隧道股份副總裁楊磊介紹,這讓隧道股份能夠幫助城市管理方更好地研判地下工程建設中方方面面的安全風險和隱患點。特別是在上海,大量的地下管線項目設施由隧道股份設計、建造和維護,此過程中積累的專業數據將幫助隧道股份更好地識別并處置安全風險。

隧道股份應急搶險隊何小玲正對隧道內隱患進行檢查。
另外,作為國內唯一擁有基礎設施規劃設計、投資、建造、運營“全產業鏈”的企業,在突發風險發生時,隧道股份更能第一時間協調設計、施工、運營等上下游資源及配套管線、運營專業團隊,統籌設施各個環節上的潛在風險,合理制定、實施應急處置和后期修復方案,確保突發風險“化險為夷”。“我們的團隊就像是一支外科手術團隊。要手到病除,除了核心的主刀醫生,檢驗科、麻醉科、影像科、手術護士等也同樣起到關鍵作用。有了這樣的團隊,有了團隊的整體作用,應急保障這場牽一發動全身的硬仗才能打得好、打得穩、打得贏。”楊磊說。
在肉眼不可及的地下空間,緊緊抓住“信息”和“專業”的生命線,讓隧道股份在搶險救援時更加得心應手。
擁有協同作戰的專業隊伍僅是地下工程搶險救援中的一環。更為關鍵的是如何建立一整套行之有效的應急管理體系,以及配套專業技術、專業裝備的持續精進。
近二十年前,已通車運營的上海地鐵2號線陸家嘴到河南路曾發生過一次險情。當時地鐵旁通道排水鋼管產生裂縫,發生水土流失,處置不及時將導致隧道變形,幸而通過第一時間的搶險救援和注漿修補最終控制了險情。
楊磊介紹,類似的技術經驗不斷積累,促成了新技術的開發和應用。現在隧道股份通過自主研發的“實時施工傳輸記錄儀”等各類傳感設備,已能實時掌握隧道施工、運營階段的變形情況,在險情剛有苗頭的情況下第一時間進行修補。此外,隧道股份還首創了“微擾動”注漿技術工法,解決了防治軟土地基地鐵隧道沉降的世界性難題;研制了“人工智能自動巡檢儀”,提高了檢測隧道各類病害的功效……層出不窮的新技術、新裝備,為城市地下安全保駕護航。
與此同時,應急管理,時間是第一要素。背靠隧道股份豐富的專業資源支持,地鐵維保應急救援隊更在上海設立了十多處常備搶險物資基地,常駐工程搶險救援團隊。目前,隧道股份已能做到最快速度到達上海任一處在建軌道交通工程現場,到達時間大幅縮短的背后正是應急資源的“飽和配置”。
城市風險管理中也會有“黑天鵝”和“灰犀牛”。隧道股份的目標,不單單是事后為城市“搶救”險情。更重要的,是通過事前的“防”和事中的“控”,圖之于未萌,慮之于未有。
今天,數字化技術的進步和基礎設施“全壽命周期運營管理”的新模式,正幫助隧道股份把風險殺死在萌芽中。
作為國內最早投身智慧城市建設與管理的大型國企,隧道股份早在上世紀90年代,便相繼開發了國內首個地鐵管控信息化系統——盾構法隧道施工計算機專家系統以及盾構法隧道智能化輔助決策系統、遠程智能系統等信息化管理系統等,利用神經網絡、時序分析等方法設計了地下工程施工分析的基本模型,實現了隧道的遠程監控、智能咨詢,有效輔助建設者降低隧道建設對周邊環境造成的安全風險。

目前,隧道股份已能做到最快速度到達上海任一處在建軌道交通工程現場,到達時間大幅縮短的背后正是應急資源的“飽和配置”。
在此基礎上,隧道股份2018年在浙江杭州文一路隧道又試點推進國內首個“基礎設施全壽命周期” 建設運營項目,探索面向設施建設和未來近百年的安全運營需求,為項目提供規劃、投資、設計、建設、運維的“全過程”管理保障服務。為了更好提升管理效率,隧道股份建立了一整套面向結構安全的隧道監測及檢測體系。自第一根樁基入地開始,從隧道工程周邊的水文地質信息、地形地貌信息和從建筑房屋信息,到隧道內部的結構斷面、“骨架”管片等的健康狀況,都能夠通過數字化傳感設備“實時掌握”,形成“健康檔案”,開出“診療處方”。
“比如,管片是構成隧道結構的最基本的構件,就像是人體的骨架。管片一旦出現安全問題,就等同于人體骨折一樣危險。”楊磊介紹,隧道股份為此研發了4S智能管片,通過在其中植入微小的芯片,實時監測隧道“骨架”的健康狀況。管片的核心數據,比如斷面收斂、接縫變形、滲漏水、管片傾角、結構位移等,都可以隨時監測。而像這樣的芯片,在整條文一路隧道中埋設了近1萬個,讓原本處于“不可知”狀態的地下工程變成“全透明”。
據記者了解,從2019年初至2020年,上海地下約有100臺盾構正在推進,許多地鐵工程施工區域敏感,比如地鐵14號線要穿越靜安寺、大世界、外灘等中心城區,更大的施工深度和難度,也對工程安全建設管理的可控性、穩定性和有效性提出了更高的要求。
不久前,隧道股份與上海申通地鐵集團共同打造的“上海軌道交通盾構管控中心”正式上線運作,這一中心集成了過去40年里,從設計到施工,隧道股份在全球600余座各類隧道工程中積累的建設數據,形成了一套基于物聯網和人工智能技術的專家系統,為上海所有軌道交通盾構隧道的安全推進提供自動風險報警、智能化分析、決策管理和專業技術服務。
“我們通過物聯網技術,將全市上百臺盾構與管控中心聯網,實時把盾構掘進的核心數據——比如掘進軸線、變形情況、周邊沉降等,傳輸至管控中心,交由系統和專家智庫團隊進行分析。一旦盾構隧道出現問題,我們會發出推送,管理人員通過手機就可以看到相關風險提示和專家的解決建議。這是上海地鐵、上海隧道建設與管理模式的一次重大改變與進步。”隧道股份副總裁楊磊介紹說,現在,這套系統不僅服務于隧道股份自有的盾構,還向全社會開放,服務于在上海的央企、民企和其他省外企業盾構,為整座城市、整個行業提供安全支撐。
能力更強,身上的責任也更重。近年來,隧道股份上海隧道地鐵應急搶險救援隊伍的“出勤”和“服務”次數也不斷攀升。

隧道股份上海隧道軌道交通盾構管控中心,能實時監控全市盾構推進狀態,并為建設方提供專家決策和研判分析服務,保障隧道施工安全。
“過去幾年,我們在全國各地與當地的建設隊伍一道,讓上百次的地下工程險情化險為夷。但事后總結,一些在施工段出現的建設風險,如果能在項目前端通過更科學的線路規劃和布局,也許可以更好地規避難點,為項目的安全建設與運營提供更好保障。”施衛中表示,對地下工程建設來說,“悄無聲息”地建成工程,運營工程,才是最好的工程。“目前,我們也在探索如何在精進項目施工運營應急保障的同時,用我們業已積累的數據和經驗,服務推動規劃、設計前端更好的優化方案。”楊磊表示,城市風險往往不僅體現在一個風險或是一個事件引起的連鎖反應,更多時候體現在多個風險共同產生的疊加效應。這是目前上海乃至國內特大型城市都共同面臨的問題,也更需要多方共同參與進來,立足全局來看待這個問題。未來,隧道股份還將致力于與社會各界一道,通過基礎設施上下游產業的更好協同與合作,堅持預防為主,全方位、全過程服務城市風險管控和應急管理,最大程度降低工程建設運營風險,實現設施全壽命周期風險管控,真正讓自己腳下的土地更加牢固,讓城市建設運營成果更好地惠及城市發展,使人民獲得感、幸福感、安全感更加充實、更有保障、更可持續。