地铁生产安全管控措施及其应用效果

孙哲

（中铁建贵州建设有限公司，贵阳550000）

1 工程概况

北京地铁17 号线工程全线长52.4km，共设置18 座车站，包含换乘车站12 座。其中，望京西站起讫里程为K32+986.824～K33+214.824，主体为地下4 层岛式车站，总长232m，标准段宽度26.6m，有效站台中心里程处顶板覆土3.0m，标准段深度29.00m。车站采用明挖顺作法施工，其中北段与公交枢纽一体化建设。该工程施工过程中，为了提升生产安全管控能力，引入了物联网技术构建生产安全监控系统，实现了生产安全管控能力的提升。

2 地铁施工的特点

2.1 施工方法复杂多样

不管在哪个城市，地铁的施工区域大多都位于城市的中心位置，所以，在开展实际施工的过程中，必须综合考虑环境保护、城市交通以及地面与地面建筑物的分布情况。另外，在选择施工方法的过程中，还必须考虑所选择的施工方法可能会给周围居民的生活带来的影响。地铁项目施工过程中经常涉及的施工方法有明挖法、盖挖法、喷锚暗挖法等，不同的施工方法具有不同的适用范围，在选择施工方法的时候必须格外注意。

2.2 地理环境复杂

对于地铁项目来说，其主要的施工内容都在地下开展，受复杂地理环境的影响，施工过程可能遇到各种突发状况，比如，在应用盾构机进行开挖施工时，由于不能准确地掌握地下的地理环境，可能会出现涌水、流沙等情况【1】。这些问题的产生不仅会影响地铁施工的有序开展，严重的还可能引发较大的施工安全事故。

2.3 施工设备复杂

地铁项目的施工往往会面临较为复杂的施工环境，可能会涉及很多大型机械设备的应用，较为常见的有盾构机、抓斗机、打桩机等。为了避免项目施工过程中发生安全事故，必须采取严格有效的管理制度对机械设备进行针对性管理。

3 地铁施工安全风险因素

3.1 环境因素影响

地铁项目的地质条件通常较为复杂，所以，应用明挖、暗挖、盾构法等工法进行基坑或者区间隧道的开挖时，很容易引发坍塌、涌砂、管线断裂等事故。为了避免这些事故的发生，需要应用合理的维护方案，提高施工阶段土体的稳定性以及地下管道的安全性。

3.2 现场安全防护不到位

地铁施工现场存在的不安全和不稳定性因素也会对地铁的建设过程产生影响，严重的可能导致安全事故的发生。比如，没有仔细地调查地下管线的位置，那么施工过程中就可能和既有的管道相遇，严重影响施工工期和施工成本；建筑工地以及建筑边界不够清晰，不仅给项目施工带来影响，也会威胁到周围居民的人身财产安全。

3.3 安全规章制度执行不到位

作为施工企业，内部的安全生产规章制度制定得不够完善、安全责任追究没有严格地落实、安全生产管理办法不够合理等，都会给项目施工带来较多的安全隐患，如果不能及时排除和解决这些安全隐患，问题就会越来越严重，最终导致安全事故的发生。在施工现场，一旦发生了安全事故，若施工企业没有认真地分析事故发生的原因，并追责到人，在后续的施工过程中也不能吸取经验教训，同时施工人员的安全生产培训进行得不够充分等，将使得安全生产责任制度无法发挥指导和惩戒作用，最终导致项目施工过程中安全事故频繁发生。

3.4 作业人员安全意识淡薄，素质有待提高

作为一项高风险的建设项目，地铁项目建设施工人员大多都是来自各地的农民工，这些施工人员文化水平较低，安全生产意识薄弱，适应标准化、高效率建设的能力不足，使得各类非法违章操作时有发生，给项目施工埋下巨大的隐患。

4 构建地铁生产安全风险控制系统

4.1 监控系统构架与体系

随着网络技术广泛应用于各个领域，以网络信息化管理系统的应用愈加流行。目前，信息化管理系统种类主要有2种：浏览器模式和服务器模式。在B/S 模式中，用户界面主要是通过网络前端浏览器来呈现，而事务逻辑在服务器端实现，能够有效降低客户端电脑的载荷，同时，也降低了系统升级和维护的工作量和成本【2】。在广域网的基础上建立B/S 模式地铁安全监控系统，系统结构如图1 所示。监测系统中的各个监测点采集的数据可实时传输到数据库终端，用户根据数据库中的信息资源进行查询等操作。

4.2 数据库构建

图1 系统结构图

地铁安全监控系统需要具备数据采集功能，同时还要求具备监测范围广、监测众多子项目和全覆盖的能力，所以，需要设置足够的监测点。根据系统功能的要求，选择合适的大型数据库，如SQL Server 2012。该系统具备了数据实时更新和提取的功能，其主要以图表的方式呈现数据。利用系统索引作为查询设计制度索引，数据以压缩的方式进行存储，能够节省大量的内存。此外，还增设了日志、审计功能、记录风险事件的时间和自定义审计规则等功能。

4.3 监控系统功能设置

运用互联网技术可使监控系统具备实时接收、分析、处理监测数据的功能。与此同时，还具备了联动、查询和预警等功能：（1）查询功能。查询功能不仅能在中心处理器上实现，还可以在局域网电脑上实现。（2）预警、联动和控制功能。当系统发出预警时，会自动形成事故日志，将事故的地点和时间记录在日志中，供调查人员调查使用【3】。（3）档案管理功能。通过建立档案，一方面对监测项目进行日常管理，另一方面还能够为日后的事故隐患处理和排查提供技术支持。（4）系统升级。当系统无法适应新的环境监测时可对监控系统进行升级。

5 实际应用及效果分析

5.1 应用探析

对于整个地铁项目的施工来说，控制附近建筑物以及施工区域地面的位移变形和沉降量是最为重要和关键的工作。一般来说，地面建筑物和车站之间的距离较小，覆盖图的厚度也仅为6.7～11m，围岩较为复杂，再加上地表会有电车的通过，在极大程度上增加了结构的动荷载。在开展开挖施工的过程中，如何才能将开挖面变形量有效控制在合理范围内，进一步提高地面建筑物的安全性，是施工安全监测工作的重点、难点内容。为了更好地、更及时地监测安全风险，需要采用虚拟的信息监测系统对地铁项目的建设过程进行监测，经过授权的用户可登录到系统查询相应的信息。

5.2 效果分析

5.2.1 功能性

在监管地铁项目施工的过程中，安全监管模式的应用有效地构建了更加完善的安全监控体系结构，在降低客户端电脑载荷的同时，还有效降低了系统维护和升级工作的工作量和成本。在开展地铁项目监管的过程中，物联网技术的应用可以实现数据信息的自动收集，与传统的人工收集和录入信息相比，这种信息采集方式可以降低信息采集人员的工作强度，提高数据采集工作的准确性。该系统还可以为管理者和决策者提供科学的技术支持，一旦发生异常状况，立即通过电子定位精准定位事故发生地点，随即采取有效的措施展开应急救援。工业化与信息化的综合和集成，可以更加全面和实时地获取监测图形，提高事故预防能力。在地铁项目施工过程中，该系统可以根据不同的阶段，制定更具针对性的监控方案，这对于保证地铁项目施工全周期的安全具有积极的意义。

5.2.2 经济性

从经济方面来讲，该控制系统完全替代了传统人工监控的方式，降低了安全风险管控过程中更多的人力、物力支出，让其整体成本得到有效降低。就目前来说，地铁车站建设工程越来越多，利用先进的网络技术，更能适应地铁安全生产的发展趋势。

6 结语

综上所述，随着城市建设步伐的不断加快，地铁工程越来越受到重视，但在施工过程中出现了较多安全事故，造成了不必要的损失，因此提升安全生产管控能力迫在眉睫。利用物联网技术构建地铁工程监控系统能够有效降低安全事故的发生，为我国地铁建设提供了重要的安全保障。