地鐵生產(chǎn)安全管控措施及其應(yīng)用效果

孫哲

（中鐵建貴州建設(shè)有限公司，貴陽(yáng)550000）

1 工程概況

北京地鐵17 號(hào)線工程全線長(zhǎng)52.4km，共設(shè)置18 座車站，包含換乘車站12 座。其中，望京西站起訖里程為K32+986.824～K33+214.824，主體為地下4 層島式車站，總長(zhǎng)232m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度26.6m，有效站臺(tái)中心里程處頂板覆土3.0m，標(biāo)準(zhǔn)段深度29.00m。車站采用明挖順作法施工，其中北段與公交樞紐一體化建設(shè)。該工程施工過(guò)程中，為了提升生產(chǎn)安全管控能力，引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)安全管控能力的提升。

2 地鐵施工的特點(diǎn)

2.1 施工方法復(fù)雜多樣

不管在哪個(gè)城市，地鐵的施工區(qū)域大多都位于城市的中心位置，所以，在開(kāi)展實(shí)際施工的過(guò)程中，必須綜合考慮環(huán)境保護(hù)、城市交通以及地面與地面建筑物的分布情況。另外，在選擇施工方法的過(guò)程中，還必須考慮所選擇的施工方法可能會(huì)給周圍居民的生活帶來(lái)的影響。地鐵項(xiàng)目施工過(guò)程中經(jīng)常涉及的施工方法有明挖法、蓋挖法、噴錨暗挖法等，不同的施工方法具有不同的適用范圍，在選擇施工方法的時(shí)候必須格外注意。

2.2 地理環(huán)境復(fù)雜

對(duì)于地鐵項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，其主要的施工內(nèi)容都在地下開(kāi)展，受復(fù)雜地理環(huán)境的影響，施工過(guò)程可能遇到各種突發(fā)狀況，比如，在應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，由于不能準(zhǔn)確地掌握地下的地理環(huán)境，可能會(huì)出現(xiàn)涌水、流沙等情況【1】。這些問(wèn)題的產(chǎn)生不僅會(huì)影響地鐵施工的有序開(kāi)展，嚴(yán)重的還可能引發(fā)較大的施工安全事故。

2.3 施工設(shè)備復(fù)雜

地鐵項(xiàng)目的施工往往會(huì)面臨較為復(fù)雜的施工環(huán)境，可能會(huì)涉及很多大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，較為常見(jiàn)的有盾構(gòu)機(jī)、抓斗機(jī)、打樁機(jī)等。為了避免項(xiàng)目施工過(guò)程中發(fā)生安全事故，必須采取嚴(yán)格有效的管理制度對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性管理。

3 地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素

3.1 環(huán)境因素影響

地鐵項(xiàng)目的地質(zhì)條件通常較為復(fù)雜，所以，應(yīng)用明挖、暗挖、盾構(gòu)法等工法進(jìn)行基坑或者區(qū)間隧道的開(kāi)挖時(shí)，很容易引發(fā)坍塌、涌砂、管線斷裂等事故。為了避免這些事故的發(fā)生，需要應(yīng)用合理的維護(hù)方案，提高施工階段土體的穩(wěn)定性以及地下管道的安全性。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)不到位

地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)存在的不安全和不穩(wěn)定性因素也會(huì)對(duì)地鐵的建設(shè)過(guò)程產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。比如，沒(méi)有仔細(xì)地調(diào)查地下管線的位置，那么施工過(guò)程中就可能和既有的管道相遇，嚴(yán)重影響施工工期和施工成本；建筑工地以及建筑邊界不夠清晰，不僅給項(xiàng)目施工帶來(lái)影響，也會(huì)威脅到周圍居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

3.3 安全規(guī)章制度執(zhí)行不到位

作為施工企業(yè)，內(nèi)部的安全生產(chǎn)規(guī)章制度制定得不夠完善、安全責(zé)任追究沒(méi)有嚴(yán)格地落實(shí)、安全生產(chǎn)管理辦法不夠合理等，都會(huì)給項(xiàng)目施工帶來(lái)較多的安全隱患，如果不能及時(shí)排除和解決這些安全隱患，問(wèn)題就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在施工現(xiàn)場(chǎng)，一旦發(fā)生了安全事故，若施工企業(yè)沒(méi)有認(rèn)真地分析事故發(fā)生的原因，并追責(zé)到人，在后續(xù)的施工過(guò)程中也不能吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)施工人員的安全生產(chǎn)培訓(xùn)進(jìn)行得不夠充分等，將使得安全生產(chǎn)責(zé)任制度無(wú)法發(fā)揮指導(dǎo)和懲戒作用，最終導(dǎo)致項(xiàng)目施工過(guò)程中安全事故頻繁發(fā)生。

3.4 作業(yè)人員安全意識(shí)淡薄，素質(zhì)有待提高

作為一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的建設(shè)項(xiàng)目，地鐵項(xiàng)目建設(shè)施工人員大多都是來(lái)自各地的農(nóng)民工，這些施工人員文化水平較低，安全生產(chǎn)意識(shí)薄弱，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、高效率建設(shè)的能力不足，使得各類非法違章操作時(shí)有發(fā)生，給項(xiàng)目施工埋下巨大的隱患。

4 構(gòu)建地鐵生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架與體系

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，以網(wǎng)絡(luò)信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用愈加流行。目前，信息化管理系統(tǒng)種類主要有2種：瀏覽器模式和服務(wù)器模式。在B/S 模式中，用戶界面主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)前端瀏覽器來(lái)呈現(xiàn)，而事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，能夠有效降低客戶端電腦的載荷，同時(shí)，也降低了系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)的工作量和成本【2】。在廣域網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立B/S 模式地鐵安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)終端，用戶根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息資源進(jìn)行查詢等操作。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

地鐵安全監(jiān)控系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)采集功能，同時(shí)還要求具備監(jiān)測(cè)范圍廣、監(jiān)測(cè)眾多子項(xiàng)目和全覆蓋的能力，所以，需要設(shè)置足夠的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，選擇合適的大型數(shù)據(jù)庫(kù)，如SQL Server 2012。該系統(tǒng)具備了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和提取的功能，其主要以圖表的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。利用系統(tǒng)索引作為查詢?cè)O(shè)計(jì)制度索引，數(shù)據(jù)以壓縮的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，能夠節(jié)省大量的內(nèi)存。此外，還增設(shè)了日志、審計(jì)功能、記錄風(fēng)險(xiǎn)事件的時(shí)間和自定義審計(jì)規(guī)則等功能。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)置

運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可使監(jiān)控系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)接收、分析、處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的功能。與此同時(shí)，還具備了聯(lián)動(dòng)、查詢和預(yù)警等功能：（1）查詢功能。查詢功能不僅能在中心處理器上實(shí)現(xiàn)，還可以在局域網(wǎng)電腦上實(shí)現(xiàn)。（2）預(yù)警、聯(lián)動(dòng)和控制功能。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警時(shí)，會(huì)自動(dòng)形成事故日志，將事故的地點(diǎn)和時(shí)間記錄在日志中，供調(diào)查人員調(diào)查使用【3】。（3）檔案管理功能。通過(guò)建立檔案，一方面對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行日常管理，另一方面還能夠?yàn)槿蘸蟮氖鹿孰[患處理和排查提供技術(shù)支持。（4）系統(tǒng)升級(jí)。當(dāng)系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)新的環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)可對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。

5 實(shí)際應(yīng)用及效果分析

5.1 應(yīng)用探析

對(duì)于整個(gè)地鐵項(xiàng)目的施工來(lái)說(shuō)，控制附近建筑物以及施工區(qū)域地面的位移變形和沉降量是最為重要和關(guān)鍵的工作。一般來(lái)說(shuō)，地面建筑物和車站之間的距離較小，覆蓋圖的厚度也僅為6.7～11m，圍巖較為復(fù)雜，再加上地表會(huì)有電車的通過(guò)，在極大程度上增加了結(jié)構(gòu)的動(dòng)荷載。在開(kāi)展開(kāi)挖施工的過(guò)程中，如何才能將開(kāi)挖面變形量有效控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)一步提高地面建筑物的安全性，是施工安全監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。為了更好地、更及時(shí)地監(jiān)測(cè)安全風(fēng)險(xiǎn)，需要采用虛擬的信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)地鐵項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶可登錄到系統(tǒng)查詢相應(yīng)的信息。

5.2 效果分析

5.2.1 功能性

在監(jiān)管地鐵項(xiàng)目施工的過(guò)程中，安全監(jiān)管模式的應(yīng)用有效地構(gòu)建了更加完善的安全監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)，在降低客戶端電腦載荷的同時(shí)，還有效降低了系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)工作的工作量和成本。在開(kāi)展地鐵項(xiàng)目監(jiān)管的過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)收集，與傳統(tǒng)的人工收集和錄入信息相比，這種信息采集方式可以降低信息采集人員的工作強(qiáng)度，提高數(shù)據(jù)采集工作的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)還可以為管理者和決策者提供科學(xué)的技術(shù)支持，一旦發(fā)生異常狀況，立即通過(guò)電子定位精準(zhǔn)定位事故發(fā)生地點(diǎn)，隨即采取有效的措施展開(kāi)應(yīng)急救援。工業(yè)化與信息化的綜合和集成，可以更加全面和實(shí)時(shí)地獲取監(jiān)測(cè)圖形，提高事故預(yù)防能力。在地鐵項(xiàng)目施工過(guò)程中，該系統(tǒng)可以根據(jù)不同的階段，制定更具針對(duì)性的監(jiān)控方案，這對(duì)于保證地鐵項(xiàng)目施工全周期的安全具有積極的意義。

5.2.2 經(jīng)濟(jì)性

從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)講，該控制系統(tǒng)完全替代了傳統(tǒng)人工監(jiān)控的方式，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)管控過(guò)程中更多的人力、物力支出，讓其整體成本得到有效降低。就目前來(lái)說(shuō)，地鐵車站建設(shè)工程越來(lái)越多，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更能適應(yīng)地鐵安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著城市建設(shè)步伐的不斷加快，地鐵工程越來(lái)越受到重視，但在施工過(guò)程中出現(xiàn)了較多安全事故，造成了不必要的損失，因此提升安全生產(chǎn)管控能力迫在眉睫。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建地鐵工程監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效降低安全事故的發(fā)生，為我國(guó)地鐵建設(shè)提供了重要的安全保障。