軌道交通工程建設(shè)風(fēng)險信息化管理研究
時間:2022-08-26 11:39:14
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摘要:我國正處于城市軌道交通建設(shè)高速發(fā)展階段,在大規(guī)模建設(shè)的過程中,施工環(huán)境復(fù)雜、參建人員流動性高、能力差異性大等問題突出,工程安全的形勢十分嚴峻。為避免工程事故發(fā)生,上海軌道交通建設(shè)以信息化平臺搭建風(fēng)險信息化管理體系,抓住工程風(fēng)險的主要矛盾,控制核心風(fēng)險。通過指標(biāo)排名及配套措施形成管理抓手,在建設(shè)風(fēng)險控制方面取得了較好的效果。同時,也在根據(jù)不同階段的矛盾特點,不斷完善與深化風(fēng)險管理體系,持續(xù)探索新技術(shù),向風(fēng)險管理智慧化邁進。
關(guān)鍵詞:信息化;指標(biāo)排名;風(fēng)險管控
1概述
當(dāng)前國內(nèi)城市軌道交通工程建設(shè)安全生產(chǎn)具有預(yù)期目標(biāo)的強衰減性、參建人員的高流動性和工程風(fēng)險的不可預(yù)見性3個方面的顯著特征。通過對事故案例匯總分析,探尋事故發(fā)展內(nèi)在規(guī)律,杜絕隱患發(fā)生,已經(jīng)逐步成為研究軌道交通風(fēng)險的切入點。楊晨對城市軌道交通工程建設(shè)期安全事故進行分析與研究[1],何花對地鐵施工安全事故致因展開研究[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計[3],盾構(gòu)事故發(fā)生占比雖較小,但易造成群死群傷;停車場、上蓋開發(fā)、拆遷等其他工程類型因為在管理上較易忽視,所以工程安全問題頗為嚴峻。由國內(nèi)外大量的事故案例統(tǒng)計、分析和挖掘,工程事故的客觀原因以地質(zhì)條件、氣象條件、質(zhì)量因素和其他偶發(fā)因素為主;主觀原因則可以歸納為認識不到位、工藝不到位、裝備不到位、管理不到位和處置不到位5個方面[4]。其中,在認識與管理上的不到位是根本原因,而應(yīng)急處置不到位則是因使用了錯誤的技術(shù)路線、搶險過程管理混亂而錯失最佳的處置時間,丟掉了最后一道防線。而我國軌道交通工程的普遍建設(shè)管理能力尚不能匹配行業(yè)的迅猛發(fā)展,在風(fēng)險管控過程中有3個現(xiàn)象較為明顯[5]:一是對施工技術(shù)方案的重視程度較高,但缺少對風(fēng)險管理體系的建設(shè);二是為滿足城市發(fā)展需求,工期壓力普遍較大,而質(zhì)量控制力度相對衰弱,為后續(xù)工序埋下了隱患;三是在應(yīng)急搶險過程中處置態(tài)度積極,卻缺少事后總結(jié)反思的環(huán)節(jié)。而上海軌道交通工程建設(shè)經(jīng)驗證明,城市軌道交通工程風(fēng)險管理應(yīng)遵循3個階段的技術(shù)路線,即通過標(biāo)準(zhǔn)化施工、精細化管理和信息化保障,初步做到事故防范,逐步做到對風(fēng)險的有效預(yù)控,最終達到質(zhì)量卓越的目標(biāo)。
2上海軌道交通工程建設(shè)風(fēng)險信息化管理核心內(nèi)容
上海軌道交通建設(shè)風(fēng)險管理的核心主要有以下3點。一是抓住主要矛盾,工程建設(shè)風(fēng)險與工程進度、周邊環(huán)境影響與投資控制具有密切的關(guān)聯(lián)性,通過明確企業(yè)價值觀、優(yōu)化管理方法、合理投資逐步緩解矛盾點,追求全方面平衡發(fā)展,達到各方和諧共贏;二是控制核心風(fēng)險,明確各工程類型風(fēng)險期,如基坑工程風(fēng)險主要集中于開挖階段,盾構(gòu)工程風(fēng)險主要在始發(fā)、接收和穿越階段,旁通道工程風(fēng)險則主要在鉆孔和開挖,核心風(fēng)險的明確有助于形成目標(biāo)共識、集中管理力量;三是要形成有效的管理抓手,將管理目標(biāo)分解成有效的控制點,促進各方責(zé)任壓實,上海軌道交通工程建設(shè)通過工程變形、風(fēng)險事件等指標(biāo)體系對參建單位進行評比排名,促進良性競爭,并通過誠信記分制落實指標(biāo)排名的激勵與處罰。面對大規(guī)模建設(shè)的復(fù)雜風(fēng)險,確保管理措施的可行性及有效性,必須依托軌道交通風(fēng)險管控的信息化建設(shè)。5G技術(shù)的逐漸成熟將不斷推動大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展,軌道交通建設(shè)信息化、智慧化也是大勢所趨。當(dāng)前上海軌道交通工程建設(shè)風(fēng)險信息化管理由八大板塊組成:遠程監(jiān)控系統(tǒng)、基坑自動伺服系統(tǒng)、盾構(gòu)管控平臺、凍結(jié)測溫系統(tǒng)、監(jiān)護管理平臺、3G管理系統(tǒng)、Greata管理系統(tǒng)及全球眼視頻監(jiān)控系統(tǒng)。八大系統(tǒng)通過信息共享、信息融合與信息發(fā)掘,不斷加強信息化集成效果,共同保障上海軌道交通建設(shè)安全。
2.1風(fēng)險信息化管理體系基礎(chǔ)
在貼合建設(shè)管理過程中,為有效發(fā)揮各平臺協(xié)作作用,風(fēng)險信息化建設(shè)需圍繞統(tǒng)一風(fēng)險體系進行。上海軌道交通工程建設(shè)主要從風(fēng)險評級和風(fēng)險節(jié)點兩個維度開展風(fēng)險性信息化管理工作。風(fēng)險評估工作以科學(xué)分析、實踐經(jīng)驗及事故案例為基礎(chǔ),確定工程風(fēng)險施工環(huán)節(jié)及影響因素,明確風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)險處置措施,通過風(fēng)險等級結(jié)果合理分配管理資源,更好地聚焦核心風(fēng)險。在此基礎(chǔ)上,將工程風(fēng)險細化至具體時間節(jié)點,根據(jù)施工計劃將風(fēng)險節(jié)點鎖定在時間點上,并持續(xù)跟蹤計劃變更及完成情況。通過對工程風(fēng)險的橫向分級評定、縱向時間維度細化,形成建設(shè)風(fēng)險管理與信息化系統(tǒng)的共同體系,實現(xiàn)工程日常管理與信息化工具融合應(yīng)用。
2.2上海軌道交通工程建設(shè)風(fēng)險信息化管理組成
上海軌道交通工程建設(shè)風(fēng)險信息化系統(tǒng)主要由8個部分組成:遠程監(jiān)控系統(tǒng)、基坑自動伺服系統(tǒng)、盾構(gòu)管控平臺、凍結(jié)測溫系統(tǒng)、監(jiān)護管理平臺、3G管理系統(tǒng)、Greata管理系統(tǒng)和全球眼視頻監(jiān)控系統(tǒng)。上海地鐵施工風(fēng)險信息化工作建立在遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析及風(fēng)險信息管理的基礎(chǔ)之上。遠程監(jiān)控平臺除常規(guī)對第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動分析及預(yù)報警功能外,將風(fēng)險評級結(jié)果、風(fēng)險清單信息與監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)動,實現(xiàn)了變形指標(biāo)的自動排名和風(fēng)險信息的自動匯總。同時,也為其他系統(tǒng)的接入提供了基本的工程風(fēng)險信息及集成框架,并在搭建的頂層平臺上進行數(shù)據(jù)可視化展示,是信息集成化管控的中心系統(tǒng)。上海軌道交通建設(shè)以基坑工程、盾構(gòu)工程及凍結(jié)工程3類為主,風(fēng)險信息化建設(shè)則根據(jù)工程類型,形成了以基坑自動伺服系統(tǒng)、盾構(gòu)管控平臺、凍結(jié)測溫系統(tǒng)為核心的風(fēng)險管理信息化體系。由于基坑工程周邊建筑物保護要求提高及基坑變形指標(biāo)排名的促進作用,自動伺服支撐的使用越來越普遍。2018年,上海軌道交通建設(shè)超過40%的基坑應(yīng)用自動伺服系統(tǒng),是當(dāng)前基坑變形控制工作中最有效的技術(shù)措施之一,具有廣泛應(yīng)用的趨勢,也是基坑工程中較易實現(xiàn)智能化的設(shè)備之一。此外,由于自動伺服的應(yīng)用,基坑變形規(guī)律有別于傳統(tǒng)開挖方式,即數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入,對于深入研究基坑變形與應(yīng)力補償機制關(guān)系提供了較好的基礎(chǔ)。盾構(gòu)管控平臺的開發(fā)基于云平臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)了對不同品牌、不同類型盾構(gòu)數(shù)據(jù)的集中管理。通過盾構(gòu)管控平臺對盾構(gòu)機姿態(tài)實時監(jiān)控,有效防止了軸線偏差過大的質(zhì)量事故,提高了盾構(gòu)施工的質(zhì)量及風(fēng)險控制水平,而且完善了速度、土壓波動率等參數(shù)的精細化控制指標(biāo)體系。凍結(jié)工程風(fēng)險控制主要在于強化凍結(jié)帷幕質(zhì)量,自動測溫數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,能夠?qū)崟r監(jiān)測土體溫度。在開挖過程中,通過建立預(yù)報警指標(biāo),將異常溫度自動推送,再由人工進行分析閉合,從而降低由凍結(jié)帷幕質(zhì)量導(dǎo)致的開挖風(fēng)險。當(dāng)前上海已將盾構(gòu)管控平臺及自動測溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入作為開工條件,實現(xiàn)了所有在建盾構(gòu)工程及旁通道工程風(fēng)險期的全受控。此外,通過運營監(jiān)護管理平臺可以實現(xiàn)穿越過程中運營監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)和實時監(jiān)控,隨時了解穿越情況,緩解了大規(guī)模穿越已運營軌道交通的壓力,確保運營安全。3G信息管理旨在通過文明施工、安全生產(chǎn)和質(zhì)量控制3個模塊,令參建各方共同參與,通過現(xiàn)場自檢、隨機抽檢和問題復(fù)檢發(fā)現(xiàn)工程隱患、總結(jié)施工普遍問題、提煉特殊案例,加強軌道交通質(zhì)量安全管理。Greata管理系統(tǒng)作為建設(shè)管理基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的信息化支撐,為每一個項目提供了一個項目工作區(qū)來集中管理項目相關(guān)信息,以流程管理為核心,投資控制、進度管理為主線,合同管理為載體,為企業(yè)決策層、業(yè)務(wù)管理層、項目實施層對工程建設(shè)項目的全過程及其資源進行計劃、組織、指揮和控制,實現(xiàn)工程項目生命周期的合同、采購、成本、進度、質(zhì)量、安全、信息、溝通協(xié)調(diào)等全方位管理。在視頻監(jiān)控方面,上海建立“全球眼”視頻監(jiān)控體系,要求所有在建工程全部視頻受控,貫穿工程土建和安裝裝飾全過程,并覆蓋至現(xiàn)場工作面?!叭蜓邸币曨l監(jiān)控工作實行分級管理,即集團統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、項目公司監(jiān)督落實和施工現(xiàn)場實施監(jiān)控的三級管理體制,在日常工作中由項目公司負責(zé)視頻巡查,集團建管中心進行視頻抽檢,發(fā)現(xiàn)問題立即通知現(xiàn)場進行整改,直至形成閉環(huán)。上海通過八大管理系統(tǒng)共同作用,促進了上海軌道交通建設(shè)風(fēng)險管理水平的提升。上海十三五期間基坑平均變形指標(biāo)為3.5,較十二五期間的4.2有所進步;盾構(gòu)平均地層損失率為4.6‰,較十二五期間10.4‰有顯著進步,已達到5‰的優(yōu)秀水平。風(fēng)險控制指標(biāo)的不斷進步,也帶動了結(jié)構(gòu)質(zhì)量的明顯提升。
3風(fēng)險管理的深化與探索
在原有的風(fēng)險管理體系基礎(chǔ)上,上海軌道交通在風(fēng)險管控工作中持續(xù)深化與創(chuàng)新,并從以下3個方面探索更為高效的管理方式[6]。
3.1管理體系的持續(xù)完善
上海軌道交通建設(shè)難度與風(fēng)險不斷增加,十三五期間,60%左右的工程風(fēng)險等級為一級。為更為有效地使用管理資源、聚焦風(fēng)險,在一級風(fēng)險的基礎(chǔ)上,對本體風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險雙一級的工程再次進行梳理,形成致命性風(fēng)險工程清單,并在技術(shù)措施、控制重點、管理要求上對致命性風(fēng)險工程進行再次明確,形成工程風(fēng)險分級管理的體系:集團領(lǐng)導(dǎo)重點管理對社會影響最大的13項工程,建管中心重點管理致命性風(fēng)險工程,項目公司對所有在建工程負責(zé)。
3.2環(huán)境影響控制措施不斷增強
上海軌道交通將社會責(zé)任作為企業(yè)價值觀的首位,并在工作過程中積極履行。為最大限度地減小施工對周邊所產(chǎn)生的揚塵、噪聲污染、光污染,在源深路站、陸家嘴站等4個基坑工程及金粵路站—金港路站等3條盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)井實行全封閉施工。其中,14號線陸家嘴站因為位于國家級金融中心,周邊主要建筑物有上海國金中心商場、花旗銀行大廈、東亞銀行大廈、湯臣一品、上海中心等,所以在開挖期間采用了鋼結(jié)構(gòu)全封閉施工區(qū)進行施工,外部采用玻璃幕墻,與金融區(qū)其他建筑完美融合,保持了金融區(qū)良好的環(huán)境氛圍。
3.3重視前道工序的后續(xù)影響
除水文地質(zhì)與環(huán)境等客觀因素外,工程建設(shè)風(fēng)險也深受前道工序的影響。例如:圍護質(zhì)量問題直接影響后續(xù)開挖安全、盾構(gòu)洞門加固質(zhì)量直接影響盾構(gòu)始發(fā)及接收安全、管片質(zhì)量影響隧道防水效果、盾尾油脂填充質(zhì)量影響推進安全等。上海在管理上不斷深化安全隱患的源頭控制,對隱患早發(fā)現(xiàn)、早治理,提前做好應(yīng)對預(yù)案。此外,上海堅持“建設(shè)為運營服務(wù)”的宗旨,重視結(jié)構(gòu)質(zhì)量,降低施工質(zhì)量對運營安全的影響。
4工程案例
上海軌道交通14號線臨洮—嘉怡區(qū)間右線推進至809環(huán)時,因為存在古河道等不良地質(zhì)條件,所以螺旋機出土含水量明顯增加,盾構(gòu)姿態(tài)呈現(xiàn)超標(biāo)趨勢。通過盾構(gòu)管控平臺對盾構(gòu)姿態(tài)各項數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,反映出盾構(gòu)各項管控指標(biāo)細微的變化情況。以管控數(shù)據(jù)信息為依據(jù),采用左曲管片糾偏、加大右側(cè)油缸壓力、加強貫通左線隧道收斂測量等舉措進行風(fēng)險處置,有效防止了盾構(gòu)姿態(tài)偏差過大而產(chǎn)生的質(zhì)量事故,提高了盾構(gòu)精細化管理水平,呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。
5總結(jié)與展望
工程建設(shè)風(fēng)險的信息化管理是解決國內(nèi)城市軌道交通工程建設(shè)安全生產(chǎn)問題的必由路徑。上海軌道交通工程建設(shè)的風(fēng)險控制,將“被動的應(yīng)急搶險轉(zhuǎn)化為主動的風(fēng)險控制”作為主要思路,提前采取設(shè)計、施工、管理措施,并依托信息化手段及時發(fā)現(xiàn)、反饋及處置問題,致力于以優(yōu)秀、卓越的工程交付運營,緩解運營維保壓力,其工作取得了成效。但是,距離工程建設(shè)風(fēng)險卓越管理的目標(biāo)仍有較大差距,需要制度建設(shè)、文化建設(shè)和技術(shù)投入的保障,更需要更多的城市軌道交通工程的共同參與和工程實踐,形成良性循環(huán),共同構(gòu)建不斷成長的軌道交通工程建設(shè)市場。
參考文獻
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作者:張川 單位:上海申通地鐵集團有限公司
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