龐大而復雜的城市軌道交通建設(shè)工程，因其地質(zhì)條件復雜、設(shè)計計算理論尚不完善，建設(shè)過程中會出現(xiàn)工程進度難以把握、工程質(zhì)量難以保證、工程風險難以控制的情況。此外，為確保工程安全進行的施工監(jiān)測由于條件限制，使花費大量人力、物力獲得的數(shù)據(jù)得不到充分利用，造成了資源的極大浪費。然而，全面及時地了解這些信息對建設(shè)管理單位控制投資、保證工程質(zhì)量和施工安全等具有極其重大的意義。而要快速而準確地獲得決策者想得的各種數(shù)據(jù)和信息，隨時隨地了解工程動態(tài)和進展，方便快捷地查詢歷史資料以及工程結(jié)束后順利進行資料整理、歸檔、利用等工作，以目前的水平很難實現(xiàn)。為此，地鐵工程建設(shè)管理要達到控制投資、保證質(zhì)量、確保安全、縮短工期等目的，迫切需要一套完善的管理體系及相應(yīng)的載體。

    同時，信息時代的到來也帶來了克服這些困難的機遇。工程管理信息化包括信息技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中的開發(fā)與應(yīng)用以及工程建設(shè)領(lǐng)域的信息資源的開發(fā)與利用兩個方面[1]。地鐵工程遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)正是運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)的工程管理信息平臺。工程參與各方可以通過該平臺輕松實現(xiàn)工程信息、專家知識的同步共享。該管理系統(tǒng)是地鐵工程管理信息化的一次有意義的嘗試。

1. 遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成與功能
    該系統(tǒng)由車站遠程監(jiān)控管理、隧道遠程監(jiān)控管理、網(wǎng)絡(luò)遠程辦公、網(wǎng)絡(luò)視頻遠程監(jiān)控、自動監(jiān)測等五個子系統(tǒng)組成。地鐵工程遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)組成以及各部分的基本功能如圖1所示。需要說明的是，自動監(jiān)測系統(tǒng)是根據(jù)需要嵌入車站或隧道遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)中運行的。自動監(jiān)測系統(tǒng)與自動監(jiān)測儀器一起構(gòu)成了完整的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、傳輸、查詢、分析、預警網(wǎng)絡(luò)，全過程無人工干預，確保數(shù)據(jù)的實時、真實可靠；通過網(wǎng)絡(luò)通訊和無線通訊技術(shù)，能隨時隨地了解工地實時狀況，保證工程數(shù)據(jù)的及時處理；在工程出現(xiàn)問題的第一時間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，保障工程的安全進行。該系統(tǒng)多用于設(shè)計和施工都存在極大困難的重點、難點工程。

    遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)管理模式下工程信息傳遞和交流存在的問題，如：信息內(nèi)容的缺失、信息扭曲、信息傳遞的延誤等，實現(xiàn)了工程信息存儲的數(shù)字化和相對集中化、信息整理和變換的程序化、信息傳輸?shù)臄?shù)字化、信息獲取的便捷和信息透明度的提高等。具體來說，整套系統(tǒng)可以把監(jiān)測、監(jiān)理、施工相關(guān)的各種數(shù)據(jù)和信息，實時地上傳、匯總、整理、分析，可以對監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常情況進行多種形式的自動判定、報警；監(jiān)控者隨時隨地通過視頻技術(shù)直觀地了解現(xiàn)場的施工及進展狀況；同時該系列軟件還可以實現(xiàn)對工程文檔、進度數(shù)據(jù)、工程合同等工程相關(guān)信息的采集和匯總。由于本系統(tǒng)中發(fā)展了Internet網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控的新技術(shù)，實現(xiàn)了多點對多點的數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制，使得監(jiān)控中心多點化、低成本任意位置移動。管理者、專家組只要可以上網(wǎng)，足不出戶，即可通過該系統(tǒng)收集所有監(jiān)控數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)場情況。同時由于各種工程資料的電子化，施工結(jié)束后資料的整理、歸檔、利用問題也迎刃而解。

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2 基于遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的管理模式
    基于遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的地鐵建設(shè)管理模式的核心內(nèi)容是：在遠程監(jiān)控管理預警系統(tǒng)對項目實施全過程中項目參與各方產(chǎn)生的信息和知識進行集中式管理的基礎(chǔ)上，為項目的參與各方在Internet平臺上提供一個獲取個性化項目信息的便捷入口，從而為項目的參與各方提供一個高效率信息交流和共同工作的環(huán)境，實現(xiàn)地鐵工程的工期、質(zhì)量和成本的控制。

    在基于遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的地鐵建設(shè)工程管理模式中(見圖2)，根據(jù)各自職能的不同，將項目的參與各方分為三個部門：工地現(xiàn)場部門、管理部門、專家部門。

    工地現(xiàn)場部門包括施工、監(jiān)理、監(jiān)測等單位。由于這些單位每天直接面對工程現(xiàn)場，其最大優(yōu)勢在于信息優(yōu)勢，因此要求在遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)與工程現(xiàn)場信息的及時同步共享。

    為了充分發(fā)揮專家的技術(shù)優(yōu)勢，按日常監(jiān)控和緊急事件處理將專家部門分為兩級：監(jiān)控中心和專家組。監(jiān)控中心負責日常的工作，對上傳至中央數(shù)據(jù)庫的各種信息進行專業(yè)分析，提出安全評價意見，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患、施工現(xiàn)場的各種不規(guī)范施工行為等，匯總為日報、周報提交管理部門，為管理部門的決策提供依據(jù)。專家組則在遇到重大險情、重大工程事故時啟動，為管理部門處理險情、事故提供專業(yè)意見。專家部門是整個管理模式的關(guān)鍵。要真正達到高效科學的管理，必須保證專家部門的正常運轉(zhuǎn)。

    管理部門在工程建設(shè)管理中掌握著所有資源和信息調(diào)配的權(quán)力，是工程建設(shè)中的決策部門?；谶h程監(jiān)控管理系統(tǒng)的地鐵工程管理模式保證了工地現(xiàn)場信息的及時可靠性和專家意見的科學性，從而確保了管理部門決策的正確性。

3 地鐵工程遠程監(jiān)控管理的實踐
    遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)于2000年7月在藍村路站試運行，測試取得成功后，于2001年8月中旬，在上海軌道交通4號線各個車站先后安裝，開始實施遠程監(jiān)控管理。遠程監(jiān)控管理模式已在上海軌道交通1號線北延伸段以及7、8號線中得到了全面的推廣應(yīng)用，全部的車站和大部分區(qū)間隧道都安裝了遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在使用過程中發(fā)現(xiàn)險情多起，確保了地鐵建設(shè)工程的安全、質(zhì)量和進度。更為重要的是，可將絕大多數(shù)的安全隱患處理在萌芽狀態(tài)。凡是實施遠程監(jiān)控管理并安裝了遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工地，沒有發(fā)生一起基坑工程事故，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。下面介紹幾個典型的工程實例。[nextpage]

1)實例一：某車站基坑工程[2]
    該車站標準段基坑挖深為10m，圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，采用3道￠609mm鋼支撐。

    在標準段開挖到C04點所在位置之前，每天數(shù)據(jù)的變化范圍和變化速率均在允許值范圍內(nèi)。其中測斜點C04、C05的每天最大變形值基本在2mm左右。2001年9月18日，地下墻開始出現(xiàn)明顯的“踢腳”現(xiàn)象，但最大變形量仍然不超過5 mm／d。9月19日，測斜點C04、C05附近開挖到離基坑底1．8m時未出現(xiàn)明顯異常；挖除最后的1．8m后，在9月20日測斜點CO4和C05的測斜的變化速率突然明顯增大呈加速趨勢，最大變形速率分別為16．58 mm／d、14．24mm／d。同時，在C04點附近的房屋沉降觀測點F45的沉降從每天1～2mm左右增加到每天12mm，總沉降量已達66 mm(見圖3)，房屋出現(xiàn)開裂，坑底立柱上浮達133 mm。

    因為總變形值超過警戒值，并且總變形速度呈明顯加速趨勢，如果繼續(xù)施工必將出現(xiàn)工程事故。遠程監(jiān)控的專家部門于9月18日開始即密切關(guān)注該車站C04、C05附近的變形情況，并于9月20日及時地發(fā)現(xiàn)了險情之后，立即上報管理部門。管理部門于當天即令現(xiàn)場停工處理。在停工期間地下墻的變形仍以每天最大2mm的速度發(fā)展。專家部門在發(fā)生險情當天馬上研究產(chǎn)生險情的原因，尋找解決方法。

    該基坑變形具有如下特征：① 突然發(fā)生較大變形；② 坑底發(fā)生較大隆起，而坑底隆起的發(fā)生也具有突然性；③ “踢腳”突然明顯地加劇發(fā)展。所以，初步斷定是因承壓水水頭過大引起的可能性較大。專家部門經(jīng)過研究決定：增加真空井點，以降低坑底的承壓水水頭。先在出現(xiàn)問題測點附近的端頭井三側(cè)打設(shè)三個井點。自9月25日采取真空井點降水之后，地下墻的測斜變形逐漸停止(未進行挖土施工)。至10月11日基坑的隆起下降了40 mm，證明承壓水頭有明顯下降，險情得到基本控制，所采取的措施達到了預期效果。10月11日恢復正常施工。自采取措施后，基坑變形日趨正常，保障了施工的正常進行及周邊環(huán)境的安全。

2)實例二：某地鐵區(qū)間隧道的保護[3]
    現(xiàn)借用此工程實例簡單說明自動監(jiān)測系統(tǒng)在地鐵保護中的應(yīng)用。上海某地下立交工程基坑騎跨于運營的2號線上方，基坑底部距離地鐵隧道的最近距離僅2．8 m?；娱_挖必然引起地鐵隧道的上抬變形。根據(jù)上海市地鐵保護條例規(guī)定，地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)施絕對沉降值及水平位移量≤20 mm。該工程采用了遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，其中隧道沉降監(jiān)測采用了自動監(jiān)測系統(tǒng)(系統(tǒng)界面見圖4)，在基坑施工期間每10 min測一次，施工間歇期內(nèi)每30 min測一次。專家組利用這些監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反復分析，為管理者提供決策依據(jù)，從而不斷優(yōu)化施工參數(shù)，最終達到既保證了2號線的正常運營，又控制了工程質(zhì)量、進度和成本。

4 結(jié)論與建議
    地鐵工程遠程監(jiān)控管理模式在上海地鐵建設(shè)的實踐中取得了良好的效果，但是還需要從以下兩方
面來完善。

    1)組織制度上：現(xiàn)行的工程現(xiàn)場信息的采集和錄入多采用人工操作，相比自動監(jiān)測而言信息的完
整性和及時性存在一定問題。由于這些信息是專家分析和管理決策的基礎(chǔ)，因此必須從制度上保證傳輸?shù)男畔⒓皶r可靠。

    2)技術(shù)上：進一步加強計算機專家預警系統(tǒng)的研發(fā)。實現(xiàn)工程風險自動分級，對存在較大隱患的工程進行自動識別并及時自動報警，將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，避免經(jīng)濟損失；并且可使管理者能隨時隨地地縱觀全局。專家與遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)的有機結(jié)合，提高了軌道交通建設(shè)的整體決策水平、決策效率和管理水平。

參考文獻
[1] 陸惠民，蘇振民，王延樹．工程項目管理[M]．南京：東南大學出
版社，2002：38．
[2] 王洪新，劉國彬，實施遠程監(jiān)控管理防范風險于未然[C]．上海
軌道交通建設(shè)論文集，2002：482．
[3] 劉朝明．軟土地基軌道交通地下車站建設(shè)的遠程信息化系統(tǒng)研
究[D]．上海：同濟大學，2005．