1、轨道交通结构建养一体化管理及系统开发摘要：本文针对目前轨道交通建设和养护阶段分离的现状，论述了轨道交通结构建养一体化管理的重要性，重点研究了建养一体的具体内容、数据标准的分类、建养一体化管理过程中对结构工程状态评估的重点和评估内容，以及基于建养一体化建立的养护决策数据库和养护计划动态制定方法。根据上海轨道交通 13 号线设计和施工阶段的实际情况，结合上海地铁养护管理单位的实际工作内容，建立了轨道交通 13 号线结构工程建养一体化系统。目前，该系统已部分试用于上海地铁 13 号线，取得了较好的效果。 关键词：轨道交通结构建养一体数据标准状态评估养护 Abstract: This paper in
2、 view of the present situation of rail transit construction and maintenance phase separation focus on the development of the construction and maintenance of specific content, data standard classification, and assessment content. And it is based on the construction foster integration of maintenance d
3、ecision-making database and maintenance plan dynamic formulation method. According to the actual situation of Shanghai rail transit line 13 stages of design and construction, establish the rail transit line 13 structural engineering construction and maintenance system. At present, the system has som
4、e trial in Shanghai Metro Line 13, and achieved good results. Keywords: rail transport; structure; construction and maintenance of data integration; standard; assessment; maintenance; 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： 1 引言 轨道交通是城市的生命线，在城市现代化建设过程中起到无可替代的作用。轨道交通建设期投资大，动辄上百亿元的投资；运营期影响范围大，某一段隧道的停运都可能给上数十万人出行造成影响，必须高度
5、重视对运营轨道交通隧道结构的养护，对出现的病害科学治理，有效控制病害的发展，保证结构工程处于正常状态。目前，轨道交通在建设期的施工管理与运营期的结构养护之间存在一定的脱节，施工期的设计变更、施工参数、地层沉降、质量缺陷、应急处理、结构修复和加固措施等事关结构养护的重要信息在很大程度上没能集中管理和有效分析利用。再加上轨道交通修建在地下土体介质中，肉眼无法直接观察结构外壁的情况，对结构病害状态、病害产生的原因等认识存在盲区，这样不仅给施工期安全控制和环境保护带来一定困难，更重要的是在工程竣工后，一旦这些信息遗失，结构出现病害时就很难准确的分析病害发生的根本原因，从而无法采取针对性的处理措施和工艺
6、参数，致使结构维护工作处于一定的盲目和浪费状态，这给轨道交通结构养护管理造成了极大的困难。因此，必须统一考虑轨道交通建设期和运营期的各种资料，对轨道交通结构从技术上进行一体化管理，对其状态作出科学准确的评估，从而制定针对性的养护计划和方案。 2 轨道交通结构建养一体化 2.1 轨道交通结构建养一体化的概念 轨道交通结构建养一体化是指在轨道交通的全生命周期内，针对结构性能的安全性、适用性和耐久性能，对建设和养护业务数据进行历史地、空间地分类存储和综合分析，为轨道交通的建设、养护过程提供信息共享和决策支持，从而保证轨道交通的高可用性，提高轨道交通建设和养护管理水平。 本文中轨道交通结构建养一体化内
7、容主要包括：建养一体数据标准化、养护期结构状态评估、养护方案制定等。 2.2 建养一体数据标准化 轨道交通结构工程全寿命周期可分为三个阶段：建设期、接管期、运营期。轨道交通结构工程数据标准化就是要明确各阶段、各环节信息收集的范围、格式，保证信息的全面、详细、延续；将建设期勘察、设计、施工、监测及周边环境等各类数据进行整理和分类，按照数据的内在规律，结合上海市隧道养护技术规程 上海轨道交通隧道病害检查标准化操作细则等相关规定，进行数据标准化，建立数据的命名方法、命名规范与编码方法；在此基础上，设计轨道交通结构工程数据库的逻辑结构、物理结构，制定数据库中数据表的命名规则和元数据，并建立数据库的安全
8、策略和共享机制。 2.3 建养一体化管理中结构工程状态评估 在轨道交通结构工程建养一体化管理中，对结构工程的应力状态、变形情况、安全状态等做实时的评估，对于指导结构养护管理是十分必要的。根据结构工程所处的时间阶段，状态评估可分为三个阶段，建设期的安全状态评估、过渡期的安全状态评估、运营期的安全状态评估。 （1）建设期的状态评估 结合建设期的勘察、设计、施工和监测信息，对结构工程作出及时的评估和记录，指导后续施工，同时为运营期评估积累宝贵数据。 （2）过渡期的状态评估 轨道交通结构工程接管期状态调查需要明确调查内容、调查手段、调查设备、测点密度等，进行全面反映结构本身状态的结构工程接管期状态调查
9、活动。 轨道交通结构工程接管期状态评估，需要基于初始调查得到的各种信息数据等，对轨道交通的不同区段或关键部位等做出量化的评估。 （3）运营期状态评估 根据运营期各种巡查、监测和检测数据，进行全线的定期评估和关键部位的不定期评估。评估结果作为养护筹划计划制定的依据。 2.4 基于建养一体化数据信息的养护方案制定 建养一体化的根本目的，是通过对建设期信息的有效管理，服务于运营养护期的决策工作。综合建设期、运营期数据和评估指标，制定针对性的养护方案，需要进行以下两项工作： （1）建立养护决策数据库。该数据库要融合运营期轨道交通结构病害信息、针对不同病害常用的治理方案、病害治理的经济指标等，在给定参数
10、时，系统可提供不同的养护方案，供参考实施，保证养护工作的科学性、经济性； （2）基于轨道交通结构状态的养护计划动态制定。根据对检查过程中发现的病害程度的评估结果，系统自动生成各类养护计划。管理人员审阅系统自动生成的养护计划，对于不合理的养护计划，可人工介入进行调整，系统根据调整后的结果发布养护计划。跟踪和记录病害发现、维修、复查等全过程，在计划日期临近时提醒相关人员。 3 建养一体化技术在上海轨道交通 13 号线中的应用 上海轨道交通 13 号线一期工程为纵贯中心城区“西北东南”轴向的重要主干线，线路全长约为 16.5 公里，线路途经上海市嘉定、普陀、闸北、静安 4 个行政管辖区。其中，一期西
11、段共设 8 座车站，全部为地下站，区间隧道施工采用盾构法，盾构直径 6.34m。根据 13 号线设计和施工阶段的实际情况，并结合养护管理的实际工作内容，建立了轨道交通 13 号线结构工程建养一体化系统。 图 3.1 轨道交通 13 号线建养一体化系统建设方案 系统由基础信息管理、监护管理、检查管理、养护管理等主要功能模块组成。 （1）基础信息管理模块 本模块主要针对勘察、设计和施工阶段的资料进行信息化管理。其中，勘察信息包括地质、周边管线和物探；设计信息包括管片类型、车站结构和端头加固信息；施工信息包括同步注浆信息、施工期结构历史变形信息、施工期安全事故和施工期故障修复信息。 （2）监护管理模
12、块 本模块主要针对上海地铁管理中的监护工作进行资料管理，包括施工期和运营期的长期沉降、断面收敛信息，以及运营期轨道交通周边工程施工时地铁保护信息，如轨道交通保护区内正在施工的基坑情况、桩基情况、管线情况等。 （3）检查管理模块 本模块主要针对轨道交通结构巡检过程中的病害资料管理，包括检查项目发布和执行情况管理和对检查成果的展示和分析。其中，对检查成果的展示可采用列表和病害展开图两种形式，对检查成果的分析可采用不同阶段的对比分析和病害状态单项评估两种形式。 （4）养护管理模块 本模块主要针对轨道交通结构病害的养护工作进行管理，包括养护计划制定、养护任务进度、养护跟踪评定和养护资料库。其中，养护计
13、划制定模块用于针对病害进行维修和保养制定计划，明确维修方法、维修工艺、维修材料和参数、作业班组、负责人、养护起止期限等；养护任务进度模块主要用于跟进养护任务进度，对于超期未完成的任务进行警示，同时在新的养护任务开始前一天，通过短信和邮件的方式提醒相关负责人；养护跟踪评定模块主要用于养护完成后的质量评定工作，系统内含一套完整的养护质量评定机制，包含隧道结构整体状态评定、隧道结构综合维修质量评定和隧道结构保养质量评定；养护资料库用于收集和整理已有的养护方案、常用的养护验收表单、各种通知公告的标准格式和质量安全验收报告等文档，以方便需要时进行及时调取。 4 结论 作为一种新兴的管理理念，轨道交通结构
14、建养一体化管理贯穿于工程的建设期、养护期各个阶段，时间跨度长，管理内容多，系统建成后能大大提高轨道交通养护决策的信息化、科学化水平。 （1）规范了建设期、接管期和运营养护期的数据标准格式，便于数据的整理、存储和查询； （2）建养一体化系统可实现轨道交通建设期勘察、设计、施工、监测以及沿线地上地下信息的一体化和网络化管理，使工程技术人员和管理人员快速准确地了解工程特点、地层特点和周边环境特点； （3）建养一体化系统将施工期和运营养护期的信息进行高效整合，科学管理，服务于运营期的养护工作，对结构状态做分析与评估，并提供养护方案和养护计划的制定； （4）通过在上海轨道交通 13 号线中部分区段的应用发现，建养一体化管理系统能提高病害整理、分析等工作效率，特别是能使养护方案制定效率更高、针对性更强。 参考文献: 1 王如路， 周贤浩等. 近年来上海地铁监护发现的问题及对策C. 中国土木工程学会隧道及地下工程学会地下铁道专业委员会第四届学术交流会论文集，2001: 239242. 2 罗鑫，夏才初. 隧道病害的分级现状与问题J. 地下空间与工程学报，2006，2(5): 877 880. 3 叶耀东，朱合华，王如路. 软土地铁运营隧道病害现状及成因分析J地下空间与工程学报，2007，Vol3，No1:157160.
