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近年来，上海市围绕“聚焦深基坑工程质量安全管控，加快智慧韧性安全城市建设”这一主题，充分运用物联网、大数据、数字孪生、人工智能等前沿技术和创新成果，以“城市大脑”为支撑，不断完善深基坑智能化应用体系，推动深基坑运行“一网统管”向纵深发展。
多项创新解决施工难题
6月的上海骄阳似火、热浪拂面，在上海市浦东机场T3航站楼的建设现场，机器设备轰鸣声、工程车往来声此起彼伏，呈现出一派火热的建设景象。该项目由上海建工集团股份有限公司总承包部承建。
上海建工机场建设项目群常务副总指挥长秦毅介绍说，该项目打破了常规单体基坑深度超过30米的建设标准，是创新采用一系列监测、施工创新技术的40个深基坑集群组成的超大工程，建成后机场的服务品质将进一步提升。
据了解，该项目场地狭小，场地原为吹填围海造地，吹填土厚薄不均、性质各异，再加上地下水较为丰富，地质条件极为复杂。基坑最大开挖深度达37米，在做好既有机场跑道、滑行道与捷运线正常运行安全保护的基础上，进行多个复杂地质条件下的深基坑围护施工，对于项目团队来说，无疑是一个极大的挑战。
为此，秦毅带领项目团队开展技术攻坚，讨论技术创新点，最终决定将核心区及捷运区深基坑施工分为A、B、C、D四个组团，每个组团内分为若干基坑，各基坑按照一定顺序穿插交替施工。
在捷运东西线19个深基坑围护施工时，项目团队采用对周边建筑影响较小的TAD工法（渠式切割装配式地下连续墙），即在TRD工法（渠式切割水泥土连续墙）中间插入预应力榫卯结构（锁扣）钢筋混凝土预制墙板，形成装配式围护结构。
为保证顺利施工，项目团队还采用了焊接机器人等多项新技术和新设备。“经过1年的时间，截至今年5月，捷运区和A组团基坑围护全部施工完成。”秦毅说。
监测平台紧盯风险动态
项目桩基础工程包含工程桩和围护工程。由于基坑边缘距离红线不足2米，北侧不足30米就是正在运行的浦东机场跑道，西侧紧邻上海地铁2号线，要求基坑变形不能超过30毫米，因此项目需要时刻掌握基坑的沉降、位移、测斜等一系列关键参数的变形量。上海勘察设计研究院（集团）有限公司（以下简称“上勘集团”）在浦东机场T3航站楼建设中首次运用创新集成监测技术与数字化安全管控平台，对基坑群进行精准感知、智能预警和实时响应。
将自动化测斜、光纤光栅技术应用于80米深度的超深地下连续墙的监测，实现超深基坑侧向变形感知；运用纯无线监测、双向控制“自组网”技术，实现传感器无线集成和数据自动上传；研发多功能兼容采集终端，控制现场10余种型号传感器，实现深基坑风险主动响应、自动预警；打造地下CIM（城市信息模型）数字监管平台，实现多源数据集成，综合、动态展示整体工况；从单指标预警到多指标分级预警，搭建基坑变形预测动态模型，对项目风险有更准确的判断。
“我们将地下空间的地质、管线和监测信息利用物联网、BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）等技术融合应用于基坑安全监测平台，参建单位均可通过客户端实时了解基坑安全状况。基坑监测数据实时上传至监测平台，通过平台对基坑监测参数综合判断实现智能预警，如触发报警，平台将自动推送预警信息给参建各方，启动相应处置程序，确保基坑安全。”上勘集团副总裁金宗川介绍说。
此外，项目率先在多方面利用“云智慧+平台”系统，实现对人员、机械、材料、环境的全方位实时监控，建立起一套科学有效的监管机制。
“智慧大脑”实现超前防控
通过大数据集成、分析，深基坑装上了“数字大脑”，管理人员在指挥中心就能给深基坑“做体检”，对安全状况进行动态监测，“这使得深基坑监管、响应、预警融合一体化加速形成，工程质量和安全系数显著提升。”上海市建设工程安全质量监督总站质量管理科高级工程师鲁智明说。
走进上海市城市运营管理信息中心，首先映入眼帘的是一个超大电子屏幕，上面显示着“深基坑安全监督”所有的作业流程，包括深基坑数据核查、数据异常（发现）、处置场景等。
近年来，上海市强化深基坑监管，推进监测数据上平台，目前平台深基坑录入总量每月约500个。通过科学分析监测数据成果，有效降低了深基坑工程监管风险。“‘智慧大脑’使得上海市深基坑风险识别和解危关口前移，安全管理水平不断提升。”上海市建设工程安全质量监督总站站长金磊铭介绍说。
以深基坑工程安全为主线，上海市不断强化监管手段，持续推进深基坑工程质量常见问题治理工作，每年持续组织深基坑工程专项检查。去年共抽查了24个项目，共计对12个违规项目开具了整改单，对1个项目开具了暂缓施工指令单，涉及10家建设单位、1家围护设计单位、1家监测单位、11家施工、10家监理单位。
上海市住房和城乡建设管理委员会质量安全监管处相关负责人表示，上海市将坚决树牢安全发展理念，强化企业主体责任落实，牢牢守住安全生产底线。围绕安全整治重点实施穿透式安全隐患治理，保持深基坑等危大工程监管工作高压态势，不断拓展安全管理应用场景，创新监管手段，提高工程安全监管水平。 | 