周益江 上海铁路局安全监察室
近年来,由于中国城镇化建设步伐的不断加快,新建或道路改造与既有运营铁路的交集趋于密集。而对于涉及铁路部分的上跨或下穿土建工程建设项目,在组织实施过程中如何实现“有序可控”,在确保既有铁路正常运营的前提条件下,实现安全施工管理措施的创新与优化,已成为涉铁工程安全生产领域的新课题,值得从事安全管理人员深入研究和应用推广。
以往施工安全事故案例说明,除个别野蛮作业引发安全事故外,绝大多数的安全事故都是施工管理失控后出现的不良后果。因此,为了有效防范涉铁工程施工安全事故的发生,提高抵御潜在安全风险的能力,除了进行必要的风险意识、安全学习和教培外,更重要的是要有创新有效的安全科技手段和监控预警措施,通过微信平台和 BIM技术的不断融入,对现有的施工安全管理系统进行补充完善和升级改造,从而建立起多手段、多元化、多阶段、多单位联动的动态安全施工管理体系,实现涉铁工程建设的智能化 BIM安全管理系统,保证涉铁工程建设的科学化安全生产。这也是本文需要重点介绍和分析探讨的主要内容。
凡在高速铁路、客运专线及繁忙干线进行可能影响营业线行车安全的施工且施工时间在 15天以上的施工处所,施工单位在施工现场安装远程视频监控装置,并将IP地址和密码及时上报管理该工程项目的安质部。通过这些远程视频监控装置,各级监控人员均可在后台随时了解、掌握现场施工的即时安全动态。现场管理人员对重点部位盯控+远程视频监控,可达到施工现场、施工过程全面覆盖、盯控不留死角的目的。远程视频监控装置的安全施工应用图见图1。
图1 远程视频监控装置的安全施工应用图
在涉铁施工现场安装经中国铁路总公司或铁路局鉴定认可的列车接近自动报警器,当列车临近时发出蜂鸣声,提醒现场管理人员有列车通过,管理人员对施工现场下达暂停施工指令,尤其对临近既有线大型机械设备更为重要,可有效的保证列车通过施工区的安全性。列车接近自动报警器见图2。
图2 列车接近自动报警器
由于涉铁工程的特殊性,不可避免上跨铁路营业线施工,其中上垮桥防撞墙施工最为常见。为了避免发生安全事故,并提供安全可靠的施做空间,促进防撞墙施工速度,减少营业线要点施工数量,创造性地加工制作了移动作业架。移动作业架不但要进行受力检算,满足强度、刚度及稳定性等各项指标的技术要求,还要在确保安全的条件下尽可能轻便,且操作简单易行。高速铁路在列车运行期间禁止任何作业,其他线路移动防护架的安装和移动必须在封锁点内进行。移动吊架见图3。
图3 移动吊架
凡工程机械进入邻近铁路营业线 30m范围内施工作业时,除严格执行“‘一机一人’防护、派工单”及其他相关规章制度外,在工程机械操作室内应安装“工程机械作业声光预警装置”,并在使用前验证正常工作状态。
当列车接近时,光预警装置控制器送来的控制信号启动声光报警电路,发出声和光报警信号,完成报警目的,邻近铁路作业人员和机械操作人员收到报警后,作业人员和机械设备都立即停止作业,列车通过后恢复作业,这样可大大降低邻近铁路作业施工风险。声光预警器见图4。
图4 声光预警器
单人警示器,是上道作业人员的首道安全提示密码。涉铁工程施工,工地防护员必须按规定带齐防护信号和通讯设备,其中上道作业单人警示器可发挥很大的作用,通过上道作业单人警示器配合列车接近自动报警器以及与驻站联络员的通讯联系,掌握列车运行时分,监督施工人员及时下道,能够有效的避免安全事故发生。
D型施工便梁是铁路既有线桥涵施工中必不可缺少的施工装备。在以往的线桥涵施工过程中,D型施工便梁地段曾发生过多起轨道信号短路,发生“红光带”现象,造成列车停车事故,究其原因均与扣件系统的绝缘质量有关,为此,将改善便梁扣件的性能和可靠性作为建设单位运用科技手段保桥涵施工安全的重点内容之一。以扣件的绝缘性能为突破口,采用新型高强复合树脂基材料研发了可调式高强复合树脂基材料扣板,加强了轨距的稳定性,提高了整体绝缘性能,并具有自重轻、强度高、耐老化、耐腐蚀、耐候性能好及可加工等特点,保证了轨道稳定性,能够确保既有线的行车信号安全。D型便梁可调式绝缘扣件见图5。
图5 D型便梁可调式绝缘扣件
铁路营业线施工是一项系统工程,涉及人员、设备、参与单位多等各方面的制约因素,加之高速铁路新技术、新设备的应用,使营业线施工环境发生了很大变化。因此,建立安全标准化管理体系,实现安全信息化管理是涉铁工程施工安全的重要保证。
涉铁工程建设项目在明确落实了施工、监理单位后,即由项目所在地区公司负责启用“营业线(涉铁工程)施工安全管理系统”,并按“系统”应用功能设置分级管理权限,且加强日常督促检查和应用维护工作,待工程竣工验交后,及时在“系统”中撤销项目名称。通过该系统,可以迅速、方便、准确地了解到整个施工现场的各种安全信息,为管理人员做出正确决策提供实时有效的信息支持。从而及时把握铁路施工安全生产动态,提高监管的信息化程度和管理水平。为今后涉铁工程全面实现信息化、数字化、精准化的 BIM 管理方向提供了管理经验。营业线施工安全管理系统见图6。
图6 营业线施工安全管理系统
在涉铁工程施工安全管理过程中,建设、施工、监理等单位内部沟通管理上往往存在以下不足之处:
(1)点对点信息多,信息“不对称”严重;
(2)项目涉及单位多,项目边界复杂,沟通不够及时有效;
(3)信息数据易“搁浅”,加大施工项目风险概率;
(4)沟通链条太长,降低信息处理速度。
为了克服这些不足,在实际监管工程中,通过建立微信群,把不同层级、不同部门和不同岗位的安全管理人员全部集中到一起,打破现有的行政体制与管理层级,建立高效、灵活、便捷的安全信息管理沟通机制,从而改变了传统意义上“金字塔”式的安全沟通管理方式,实现了安全沟通交流的“虚拟扁平化”--随时接受相关安全指示,落实有关要求,实现互联互通;发挥全员"眼睛"作用,对施工现场进行全覆盖和实现即时传输;进行安全沟通跟踪与反馈,强化安全执行效率;实施网络化数据存储,提高了安全生产工作效率。
BIM是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。作为建筑业信息化的重要组成部分,BIM的应用必将极大地促进建筑领域安全生产方式的变革,从而建立起多手段、多元化、多阶段、多单位联动的动态安全施工管理体系,实现涉铁工程建设的智能化科学化 BIM安全生产管理系统。
建设、施工单位要逐步建立面向多参与方、多阶段的BIM数据管理平台,为各阶段的BIM应用及各参与方的数据交换提供一体化信息平台支持;在工程项目施工阶段,促进相关方利用BIM进行虚拟建造,通过施工过程模拟对施工组织方案进行优化,确定科学合理的施工工期,对物料、设备资源进行动态管控,切实提升工程质量和安全综合效益。
施工单位要不断改进传统工程项目管理方法,建立基于BIM应用的施工管理模式和协同工作机制。明确施工阶段各参与方的协同工作流程和成果提交内容,明确人员职责,制定安全管理制度。开展BIM应用示范,根据示范经验,逐步实现施工阶段安全管理的BIM集成应用。应用BIM施工模型,对施工进度、人力、材料、设备、质量、安全、场地布置等信息进行动态管理,实现施工过程的可视化模拟和施工方案的不断优化。综合应用数字监控、移动通讯和物联网技术,建立BIM与现场监测数据的融合机制,实现施工现场集成通讯与动态监管、施工时变结构及支撑体系安全分析、大型施工机械操作精度检测、复杂结构施工定位与精度分析等,进一步提高施工精度、效率和安全保障水平。
(1)在涉铁工程建设中,远程视频监控装置、列车接近自动报警器、声光预警器、单人警示器以及上跨桥防撞墙施工移动作业架、D型便梁可调式绝缘扣件系统等施工安全防范和监控预警措施的创新性综合应用,既是有效控制和消除涉铁工程施工期间安全隐患的重要科技手段,也是营业线施工安全管理制度和责任,明确纵向到人,横向到边的具体保障和基础。如果今后每个涉铁工程都能把上述的科技手段应用起来,会更加有效的保证既有线施工安全,真正的实现“科技保安全”。
(2)现有的“营业线(涉铁工程)施工安全管理系统”,可以迅速准确把握整个铁路施工现场的各种安全信息和生产动态,提高安全监管的信息化程度和管理水平。为今后涉铁工程全面实现信息化、数字化、精准化的 BIM管理方向提供了管理经验。通过该系统的不断完善和升级改造,就可建立起多手段、多元化、多单位联动的动态安全施工管理体系,实现涉铁工程建设的常态化安全生产。
(3)基于微信平台的涉铁工程建设项目安全施工管理群,建立了高效、灵活、便捷的安全信息沟通管理机制。随时接受相关安全指示,落实有关要求,实现互联互通;发挥全员“眼睛”作用,对施工现场进行全覆盖和实现即时传输;进行安全沟通跟踪与反馈,强化安全执行效率;实施网络化数据存储,提高了安全生产工作效率。从而实现了沟通交流虚拟扁平化的安全管理。
(4)建设单位要逐步建立面向多参与方、多阶段的BIM数据管理平台,研究适合BIM应用的安全质量监管和工程管理模式,为各阶段的BIM应用及各参与方的数据交换提供一体化信息平台支持。施工单位要不断改进传统工程项目管理方法,建立基于BIM应用的施工管理模式和协同工作机制,开展BIM应用示范,逐步实现施工阶段安全管理的BIM集成应用。从而建立起多手段、多元化、多阶段、多单位联动的动态安全施工管理体系,实现涉铁工程建设的智能化科学化 BIM安全生产管理系统。
[1]铁道部.关于印发<铁路营业线施工安全管理办法>的通知.(铁办[2012]280号)文.
[2]上海铁路局营业线施工安全管理实施细则.上铁运发(2012)586号.
[3]高远忠.远程视频监控应用研究[D].成都:西南交通大学,2007.
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