中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北武汉 430073
摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进交通建设项目的增多。城市地下轨道交通因其舒适、快捷、便利，在很大程度上减轻了路面交通的运输压力，目前城市地下轨道交通工程发展迅速。在诸多城市地下轨道交通工程的施工方法中，盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，主要采用盾构机这一重型工程机械在深达十几米甚至几十米的地下进行施工，盾构法已经成为常见的施工方法。盾构法施工正在不断发展并逐渐变得越发成熟，安全、高效、经济是人们对它的共识，然而，在盾构法施工诸多亮点的背后，也隐藏着一定的风险，盾构施工事故时有发生。本文就信息化建设在盾构施工安全风险管控中的有效应用展开探讨。
关键词：盾构施工；风险；盾构信息化
引言
近年来，在我国城市发展不断推进的过程中，城市交通也越来越拥堵，为了能够缓解城市交通压力，很多城市都向地下发展，积极开始建设地铁网络，地铁建设施工中盾构法施工技术的实施非常关键。盾构法施工主要是通过盾构机开挖隧道。盾构机主机外壳抵抗土体压力，同时将千斤顶顶住预制管片，通过千斤顶产生推力，让盾构机刀盘在地层中进行土体切削，切削土体通过螺旋机或泥浆管路送出土仓，掘进一环衬砌一环管片，从而不断前进。但是由于地铁盾构法施工环境、技术等多方面因素影响，地铁盾构施工存在较大的风险性，只有对这些施工风险进行积极防范才能保证地铁施工建设的有序开展。
1风险评估中的风险分类
（1）工程外部风险。所谓的工程外部风险是指其造成风险的缘由不是由于施工本身而造成，而是由周围的环境和其他影响因素所造成的，包括自然风险、政治风险和经济风险。自然风险包括气象、气候恶劣、地质运动、施工现场条件恶劣、水文地质条件差、地理位置不利。政治风险包括政府对工程干预的程度、工程建设体制、相关法律法规执行程度、国际工程受国家关系变化影响。经济风险包括原材料的市场价格波动、通货膨胀率、投资环境、宏观经济形势。（2）工程自身风险。工程内部风险主要是针对技术方面而制定的，又分为技术风险和非技术风险。其中技术风险包括在勘察过程中，对地质地下管网结构勘察不够准确，在设计阶段中设计存在明显的缺陷，如设计内容不全、施工阶段施工方案不合理、实际施工操作不符合相关标准、施工工艺落后等。其他的技术风险包括监测验收不到位。非技术风险包括组织管理、进度控制、成本控制以及外界的施工干扰，如资金供应不及时等。
2盾构施工信息化的优势
主要包括以下优势：（1）掌握盾构施工现场情况。在盾构施工过程中，对于地面的施工人员来说，地下情况看不见、听不着、摸不到，有时仅靠经验指挥与施工，但是用物联网的方式把盾构机数据进行统一采集、存储、展示，就可以帮助施工人员随时随地查看盾构施工状态、现场情况，利于及时发现风险、做出迅速响应以及辅助决策。（2）实现管理的高效协同。通过信息化手段可加强沟通交流与信息处理，将施工、管理、决策各环节进行整合，从施工过程中取数据、用数据、管数据，做到数据统一、准确，实现风险辨识、风险预警、风险分析、应急处置的统一管理，便于风险的全方位管控，并为安全、质量、成本、进度、设备管理等提供信息服务、决策服务。（3）针对盾构施工风险的及时提醒。通过信息化平台对盾构施工风险进行管理，设置风险预警环号，结合盾构施工进度数据，当到达风险预警环号，通过系统及时发出风险警告，并将风险原因分析、建议控制措施反馈给施工现场，便于施工现场提前组织落实风险措施，可确保盾构风险的事前防范。（4）针对盾构异常工况的及时提醒。通过信息化平台对盾构施工参数设置阈值，结合大数据、云计算技术的分析能力，当发现盾构异常工况及时发出警告，并将异常原因分析初步情况分析反馈给施工现场，便于施工现场及时处理异常情况，可实现盾构风险的事前防范。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3信息化建设在盾构施工安全风险管控中的有效应用
3.1安全方面的系统功能及作用
（一）风险源清单管理。根据各项目的设计参数、周边环境等，对项目风险源进行识别，分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级风险，根据风险级别的不同，设置不同的管理级别，并提前制定应对措施，经专家评审后形成风险源清单，录入系统进行统一管理。通过对风险源清单管理，实现：（1）将风险源清单通过系统推送给盾构数据远程监控服务方专家组，以便对风险源进行查阅、审核，起到查漏补缺的作用；（2）通过系统录入情况，可以就是否进行风险源辨识和组织专家评审对项目进行考核。（二）项目风险预警。当盾构施工将要到达风险位置，及时以软件通知及手机短信向管理人员发送双重预警，提醒现场施工人员及时研究风险处理方案，提前做好通过风险源的相关准备工作。（三）监测数据管理。通过对监测数据的录入，实现地面沉降、建筑构物偏移等监测数据的处理、控制指标设置、报警等，达到提高数据处理效率、降低数据处理难度、提高数据准确度的目标。当达到预警、报警值，系统自动发送向管理人员发送预警信息。系统提供监测点管理、日常监测管理、监测报告管理、地面沉降监测变化统计、最大沉降对比、监测周报等统计功能。（四）视频监控管理。建立公司级、总包部、项目部三级远程视频监控与应急指挥中心，实时掌握现场施工情况，实现；（1）手机移动端视频监控；（2）视频监控存储、回放；（3）施工区域人员门禁设置、报警提醒。
3.2严格控制盾构隧道成型质量
盾构掘进特别注意防止以下质量缺陷：管片裂缝，管片错台，管片破损，隧道轴线偏移超限，盾构隧道后期下沉、上浮、水平位移超限，盾构隧道不均匀旋转等。通过有效的信息化在线指导，确保盾构机掘进过程土仓压力、推进速度、注浆量、出土量、推进油缸总推力等掘进参数符合该地层条件下盾构掘进要求，以达到有效控制成型隧道质量的目的。
3.3针对盾构施工风险进行合理性规避
盾构施工的主要风险包括：地质与盾构选型的风险、盾构组装与调试风险、盾构始发与到达作业的风险、盾构掘进施工的风险、特殊地段盾构施工风险、盾构设备维护与保养的风险。这些都是盾构施工中主要存在的安全风险，在明确盾构施工风险的前提下，有针对性地进行合理控制与合理性规避，可以推动盾构安全施工。例如，针对盾构始发风险，可以进行技术创新与管理方法的改进，利用盾构到达接收钢套筒、上下重叠隧道施工技术等促进盾构的平衡始发，实现施工风险的有效规避。施工部门需要在明确盾构施工技术的不足以及存在问题的基础上，吸取地铁盾构施工安全事故的经验教训，加强对盾构施工中主要参数、盾构姿态、盾构施工材料消耗、沉降数据累计等方面的有效监测，以提高安全风险管理能力，实现全过程的施工管理。
结语
盾构施工一旦发生事故往往造成较大影响，人员伤亡、财产损失巨大，因此研究盾构施工安全风险管控方法有着十分重要的意义。盾构施工信息化建设应注重施工现场管理，通过数字化、实时视频数据采集与传输，提升现场管理能力，掌握现场文明施工情况，掌握施工节点的控制情况；实现人机一体、紧密结合，提供远程管理手段，加强安全隐患监管，加强风险源的发现，方便指导抢险救援，让事故发生的影响降低到最低水平。
参考文献
[1]何梦超.地铁盾构法隧道工程安全风险评估研究[D].福州：福建工程学院，2017.
[2]吴凯.某地铁盾构施工项目安全风险评估[D].兰州：兰州交通大学，2016.
[3]曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安：西安科技大学，2015.
[4]颜晓健.城市地铁盾构施工风险预警研究[D].重庆：重庆交通大学，2015.
[5]汪定国.地铁盾构施工中盾构机过站技术[J].建材与装饰,2017(33):275-277.
[6]黄俐,梁鹏.北京地铁六号线盾构施工风险分析[J].科学技术与工程,2016,16(6):238-243.
论文作者:陈海斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/5/14
标签：盾构论文; 风险论文; 管片论文; 数据论文; 地铁论文; 隧道论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;