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第98期 城市轨道交通工程监测工作思考

2020-9-2 13:46
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【52监测网】第98期 城市轨道交通工程监测工作思考


52监测网专家报告分享-第98期

城市轨道交通工程监测工作思考
张亚勇 苏州市轨道交通集团有限公司建设分公司

目录

工程建设行业现状
工程监测行业现状与误区
真正的监控量测在轨交工程中的作用
对量测监控市场前景的展望和寄语

内容介绍

一、工程建设行业现状

工程建设规模现状

◇ 建筑工程领域

自2010年以来,建筑业增加值占国内生产总值比例始终保持在6.6%以上。2019年达到了7.16%的近十年最高点。

近年来,随着我国建筑业企业生产和经营规模的不断扩大,建筑业总产值持续增长,2019年达到248445.77亿元,比上年增长5.68%。

注:数据源自中建协发布的《2019年建筑业发展统计分析报告》

◇ 城市轨道交通建设领域

随着我国经济的持续、健康、快速发展,城市化进程不断加快,为应对国际性经济问题,缓和城市交通拥挤状况,国内各大城市相继开展了城市轨道交通建设,城市轨道交通建设业已进入蓬勃发展时期。

截止2019年底,我国共56个城市有在建轨道交通线路,在建规模6902.5公里,同比增长8.3%,在建线路279条(段);其中,24个城市的在建线路超过100公里。在建规模持续增长。

注:数据源自中国城市轨道交通协会2020年5月9日发布的《城市轨道交通2019年度统计和分析报告》

◇ 其他领域

近年来,随着国民经济的发展和城市化进程的加快,城市空间容量不足的矛盾日益加剧,上海、北京、南京、杭州、广州、深圳等城市开始了城市地下空间开发利用的研究和以城市交通改造为主的城市再开发,地下空间开发和利用开始进入快速发展阶段,都将有力地推动监控量测市场的快速发展。


总之,随着城镇化进程的加快和城市建设力度的加大,同时我国不断提高对城市轨道交通、城际高铁、公路及城市地下空间、机场、港口等设施的投入,巨大的投入、广阔的市场给所有从业者带来机遇和挑战。


工程建设领域事故频发

伴随着市场投入的不断加大是工程建设领域重特大事故的频繁发生。


2008年11月15日下午,杭州地铁湘湖站基坑坍塌,造成21死24伤


2017年5月11日上午,深圳3号线三期(南延)工程3131标基坑内土方坍塌,造成3人死亡,1人受伤。


2019年10月28日,贵阳市观山湖区美的广场项目在建停车场发生一起坍塌事故,造成8名施工人员遇难,2人受伤。


2020年7月10日,因持续暴雨,四川南部县桂博西路侧“阳光100”建设项目挡土墙发生倾斜,导致挡土墙与相邻小区颂香府邸A11栋之间道路出现沉陷。


2016年11月24日,江西丰城发电厂三期扩建工程发生冷却塔施工平台坍塌特别重大事故,造成73人死亡、2人受伤,直接经济损失10197.2万元。


2019年9月1日上午11时左右,安徽滁州全椒县江北大道跨襄河大桥施工中钢结构支架垮塌,导致部分施工人员落水。事故共造成4人死亡,15人受伤。

工程监测行业制度保障

◇ 制度保障

为应对工程建设领域事故频发的态势,住建部于2018年3月颁发了住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》,其中第二十条明确要求,超过一定规模危险性较大的分部分项工程,建设单位应当委托具有相应勘察资质的单位进行监测。


住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知(建办质〔2018〕31号)中将“开挖深度超过3m(含3m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程”列为危险性较大的分部分项工程范围,将“开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程”列为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

对危险性较大的分部分项工程的定义和“规定”的要求必将促进对工程监测市场的投资,从而激发出监控量测市场更大的潜力。


二、工程监测行业现状与问题

工程监测行业现状

◇ 施工监测的现状

纵观当下施工监测行业,合同价款持续走低、工作量日益增加,恶性竞争屡见不鲜,分包人为提高中标概率,投标时不计成本的满足并优于发包人要求,施工监测专业分包单位部分出于压缩成本考虑,减少人员、设备投入,弱化成果质量控制,直接或间接造成了监测数据及时性、可靠性、甚至真实性等方面的问题;而反过来这又造成了恶性循环,导致合同价款日益走低、恶性竞争加剧。


◇ 第三方监测的现状

反观第三方监测行业,合同价款相对较高,由建设单位直接招标,对企业资质和业绩等要求较高,故承接单位一般为一些老牌设计院;这些单位对成本尤其是人员方面控制较严,造成专业技术人员单位密度严重不足,从而导致对施工监测监管不到位、甚至自身监测工作纰漏频发的现象。


工程监测行业发展问题

◇ 专业构成


目前,监测单位投入人员以测量为主,项目缺乏具有岩土、结构等工作经验的人员,难以根据水文、地质、工程进展情况进行专业的分析。

◇ 日常工作

监测工作主要以外业测量数据为主,辅以对数据的简单处理,本质上就是纯粹的体力劳动,技术附加值低,造成市场竞争环境进一步恶化。

分析建议完全相同

◇ 日常标准

现场工作人员机械性的套用规范,项目方案的编制不考虑工程实际;测点布设未考虑岩土、结构的变形特征,导致后期监测数据不能有效反映工程现状。

◇ 行业问题(出路在哪里?)

施工单位:瞧不起
因施工监测措施费在施工总承包合同中所占比例较小,且施工监测不涉及工程实体、不属于一线专业分包单位,施工单位难以对施工监测工作足够重视。

监测单位:瞧不上
承接监测工作的企业多为具有较高工程勘察资质的企业,这项业务在其单位内部一般并非主力业务,故在本单位重要性也较低。

建设单位:不瞧好
由于诸多原因,监测单位已逐渐沦为一个数据采集工具,而数据的真实、可靠、及时性尚往往得不到保障,继而不能有效的指导施工、辅助决策,建设单位的满意度也逐渐在降低。

三、监控量测在轨交工程中应做什么

监控量测的本质

监控量测,即是以工程测量的手段、岩土工程的理论、设计的理念,把控施工过程中的不足,从而保证工程自身及周边环境的安全。

监测从诞生那天起,就是管控风险的手段,并为指导设计、施工服务

监控量测与工程风险的关系

工程风险——疾病征兆
监测数据——生化指标
处置措施——药方
勘察设计(监测)——医生
数据分析——诊断报告

工程风险管控

如何管控工程风险?

《黄帝内经》中的精湛论句“圣人不治已病治未病,不治已乱治未乱”体现了“大医治未病”的理念。

工程风险管控也是如此,即从风险的源头进行管理,以预控、防范作为重点。

工程风险管控的基本概念


施工准备期的风险管控

苏州轨道交通土建施工准备期风险管控工作流程

施工期的风险管控


施工阶段监测要做什么

1.风险辨识和评价
在周边环境调查基础上,深度介入到工程风险辨识和评价工作过程中,根据工程的水文地质情况、设计文件、周边环境情况,并结合类似工程施工过程数据,对工程风险进行辨识,并对风险等级的拟定提出见解。


某标段周边建构筑物等工程风险因素辨识图

2.施工前
监测方案必须结合岩土、结构的变形特征、周边环境,以及工程施工组织进行编制。不能盲目的套规范,机械的抄设计。

3.施工过程中
在参与工程风险评估的基础上,监测单位对所辨识出的工程风险有了全面的认识。施工过程中,监测单位应对风险处置措施的落实进行跟踪,对效果进行评判;对工程风险进行分析判断,提出建议指导施工。(巡视重于监测)

施工后期监测要做什么

当基坑施工进入结构施工阶段、盾构隧道掘进完成后、旁通道施工进入融沉注浆阶段后,监测工作依旧应发挥巨大的作用。

1.基坑结构施工阶段:换撑施工时可能造成围护结构过大变形的风险需要监测这个手段来监控
2.盾构隧道掘进完成后:盾构隧道掘进完成后工后沉降的数据是运营期风险管控的基础数据
3.旁通道融沉注浆阶段:融沉注浆是否可以停注的重要判定标准之一即是监测数据变化是否满足一定条件

监测还可以做什么

◇ 保证工程及周边环境安全

1.设计前期
监测单位应结合以往类似工程的数据分析,对当前的项目选址、工法选用提出建议。
2.设计阶段:
监测单位应配合设计单位评估工程自身、周边环境影响的风险等级,确定科学合理的处置措施,制定工程风险预警控制指标,控制工程投资。


四、量测监控市场前景展望和寄语

对量测监控市场前景的展望

展望未来:
1.监测单位应注重工程相关专业经验的积累,鼓励员工拓宽知识面,改变项目人员结构。
2.监测单位应注重以往监测数据的积累,构建监测大数据分析系统,积累行业底蕴,提升监测工作技术附加值。
3.加强“四新技术”的研究与使用,在确保数据可靠性的基础上,提高监测效率,降低监测成本。
建议各大设计、勘察单位以此为契机,提升员工知识储备,将监控量测作为风险管控的重要手段,补齐短板,搭上城市轨道交通建设大爆发的这趟顺风车,提升行业附加值,智耀未来。

量测监控新技术应用案例

1.无人机航飞建模在周边环境调查、风险巡视方面的运用
利用小型无人机五向飞行进行航拍,经过内业建模处里可以生成真三维模型,采集模型范围内的坐标及高程满足1:500地形的精度要求,平面分辨率优于(0.1m)可实现距离量测、土方计算等功能。

在该模型上加载线路中线、用地红线等信息,可以清晰的感知周边建构筑物、水系、市政道路、铁路等与工程项目的空间关系,为周边环境调查扫清死角。

施工期间,可采用无人机技术,定期巡视基坑周边及区间是否存在堆载、临时施工等危害工程安全的物或行为。

某土建项目部及周边3D模型

2.自动化监测系统在基坑监测中的运用
人力成本的提高,与5G、大数据、云计算等新技术的逐步民用,必将催动传统监测工作向自动化、智能化发展。

V-TS-14标星塘街站在临近既有车站附近约50米基坑边布置轴力、测斜自动化监测点。在自动化监测的基础上,采用人工监测的方式进行复核,最终得到可信的实测结果,并对实测结果进行分析和报告。


3.测量机器人在既有线路监测中的应用
已运营线路轨行区请点困难,人工监测的频率无法保证;夜间上线作业效率低,成本巨大。监测成果的及时性、有效性,是确保运营线路安全受控的重中之重,可采用自动化监测系统对既有线路进行监测,为运营安全保驾护航。


4.手持式三维激光扫描仪检测管片模具
管片是隧道质量的保证,是运营安全的基础;管片模具的精度是管片质量的基础,为确保管片尺寸精度满足要求,可采用手持三维激光扫描仪进行管片模具的扫描检测,分析管片模具在长期使用后的变形情况。


其他技术应用案例

5.地质雷达在地面空洞检测中的应用
在施工区、路面和周边建构筑物区域地表出现开裂、明显下沉等现象时,可采用地质雷达进行空洞检测。


寄语

总结:
史蒂夫·乔布斯的名言:你想用卖糖水来度过余生,还是想要一个机会来改变世界?(Do you want to spend the rest of your life selling sugaredwater or do you want a chance to change the world?)

我的话:你是愿意当一辈子测工,还是愿意一起来改变行业生态?

城市轨道交通工程监测工作思考
张亚勇 苏州市轨道交通集团有限公司建设分公司

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