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地铁工程施工进度指标研究

2015-11-24

铁道标准设计 2015年3期
关键词:铺轨工期施工进度

王 辉

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

地铁工程施工进度指标研究

王 辉

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

以地铁施工中“洞通”、“轨通”、“电通”、“系统联调”和“通车试运行”这一关键路线为主线,在分析多个城市地铁施工数据资料的基础上,重点分析不同工法下地铁前期准备工作、车站区间土建及装修施工、轨道铺设、设备安装及系统调试等各子项工程的施工进度推荐指标,并对影响地铁施工工期的主要因素及应对措施进行详细的论述;为今后制定科学、合理的地铁施工进度指标提供参考。

地铁;关键路线;施工进度指标;主要因素;应对措施

1 概述

随着经济社会的快速发展,城市的规模不断扩大,我国越来越多的城市陷入交通拥堵的困扰中。地铁作为大运量、快速便捷的交通方式,得到了众多城市的青睐。但是,地铁工程作为一项投资高、工期长、施工组织难度大的复杂项目,如何合理安排工程建设工期,确保整个工程按计划进行,是地铁施工中的一大难点。

2 施工关键路线

地铁在施工过程中,一般按照“洞通”、“轨通”、“电通”、“系统联调”和“通车试运行”这一关键路线展开。

“洞通”是指全线车站和区间的土建贯通,是“轨通”、“电通”以及“系统联调”的基础和前提。

“轨通”是继“洞通”之后的又一个关键节点。“轨通”的实现为各系统的材料运输、设备安装等提供了条件。

“电通”是全线各系统机电设备安装工程顺利完工的标志。具体包含变电所建成;动力照明400 V贯通,牵引电750 V或1 500 V供电;车辆段送电,保证车辆段首列列车接车进驻;完成各单系统调试等;最后全线贯通通电。

“系统联调”是在真实的现场条件和接口情况下,对多系统的接口及地铁系统整体功能进行联合调试。在对全线设备系统进行联调之前,有关单系统的调试须完成并达到各自系统的技术规格要求,接口安装完成,联调文件完成;同时,执行“系统联调”的组织机构成立并开始正常运作。

“通车试运行”是检验各系统在地铁正常运营、降级运营以及事故应急等情况下能否协调运作,是对行车组织办法、有关规章制度、运营管理体系及人员配备的有效性等进行的现场验证,确保全部设备系统能够满足全线载客试运营开通条件[1]。

3 地铁施工进度指标分析

以《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104—2008)为依据,并综合参考北京、深圳、广州、杭州、青岛等多个城市地铁建设实际进度情况,对地铁工程施工进度指标进行详细分析,并得出合理的推荐值。

3.1 施工前期准备

施工前期准备包含交通疏解、管线迁改、征地拆迁和三通一平(也称通水、通电、通路及施工场地平整)等工作内容。其中,除三通一平由施工单位实施外,其他三项工作一般均由当地的市政管理部门或者管线权属单位完成。

征地拆迁工作一般由当地政府下设的拆迁办公室牵头组织完成,一般工期为3~6个月。由于该项工作存在较大的不确定性,例如征拆工作进展不顺利,可能面临站位重新选址等问题。因此,该项工作应提前着手展开,加强相关各利益方的协调与谈判,为后续工程实施奠定基础。

交通疏解工作需要在交警、业主、施工等多部门的协调下进行。一般情况下,城区内单次交通导改推荐工期为7 d左右;如需要多次交通导改,推荐工期为15~20 d。

管线迁改涉及多家权属单位,协调实施难度较大,尤其在繁华闹市区更为困难。一般情况下,从管线迁改实施到交付施工场地至少需要3个月的时间。此外,在附属结构施工中往往需要进行二次管线迁改。因此,管线迁改工作对总工期的影响在3~6个月。

三通一平是地铁工程开工的前提条件,一般需要3个月左右时间。

综上分析,施工前期准备时间宜为3~6个月。

3.2 车站、区间施工

车站、区间的施工工期及进度应根据工程规模、地面环境、地质条件和施工方法综合确定[2]。

(1)车站施工进度指标(表1)

(2)区间施工进度指标(表2)

表1 车站施工进度指标

表2 区间施工进度指标

(1)盾构施工进度要根据地质情况、盾构工艺、施工水平、业主有关要求等合理制定。在地质软硬不均的广州,业主要求盾构进度决不允许超过200 m/月;而在地质较软的苏州、武汉,盾构月进度可达到240~250 m;部分土质为圆砾土的昆明,盾构进度为200 m/月以下;2006年10月,北京首都机场线T2支线右线盾构更创造了单月推进727.2 m(606环)的新纪录[3-4]。

(2)当地层适于盾构施工且均质性好、环境制约条件少、一次掘进距离长时,掘进指标可适当提高。但在以下情形应采用实际的指标或偏低的掘进指标:①穿越硬岩段选用复合式盾构机时或穿越江河段选用泥水平衡盾构机时;②连续穿过建(构)筑物保护区段、地下障碍物地段;③长距离曲线地段特别是小半径曲线地段;④盾构施工多个短区间;⑤盾构机有超前钻探或超前注浆作业[5-6]。

(3)若不具备盾构过站的条件,需要在车站两端设置盾构接收井和始发井,将盾构机和后配座同时吊出,进行盾构转场。转场如果只吊出盾构机,后配套可以拖过去,这一般要求站台层是通的,至少底板已经完成。如果过站和转场条件均不能按时实现,则必须增加盾构机,确保“洞通”完成时间。

3.3 轨道施工进度指标(表3)

轨道工程的施工特点是道床结构可以分段进行,但无缝线路铺轨工程必须连续施工,这就要求铺轨工作必须在车站主体工程或区间工程完工后才能够进行。

表3 轨道施工进度指标[7-8]

(1)高架区间铺设整体道床时,必须在桥梁梁部施工完成后至少6个月才能进行。此时桥梁结构基本完成沉降,对轨道的铺设不会产生影响。

(2)如果设置N个铺轨基地,铺轨工程理论上可以开2N个工作面。铺轨时,左右线可一前一后错开进行。

(3)《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104—2008)中的轨道工程铺设参考进度为50~65 m(单线)/班·d。随着铺轨工艺的不断发展,目前一般整体道床的日均铺设进度为75 m(单线)/班。

(4)全线轨道铺设工期应根据工程本身具体情况而定,一般控制在10个月左右。

3.4 车站装修

车站装修(含出入口、风亭)工期一般为7~12个月。

车站装修可以按设备区、站厅层、站台层、出入口等区域分块进行,设备安装调试主要在设备区进行,这样可以将装修施工对设备安装调试的干扰降至最低。

3.5 设备安装及单系统调试(表4)

表4 设备安装及单系统调试进度指标

(1)为避免受土建及装修工程施工的较大影响,设备安装不宜过早进行。

(2)地面主变电所土建(含外线通道)工期控制在12个月左右,地下主变电所土建(含外线通道)工期控制在20个月左右。牵引变电所、降压变电所、跟随变电所的土建工程本身是车站设备用房的一部分,随着车站土建结构的完成而完成。

3.6 车辆基地工程

车辆基地工程工期一般为24~36个月/座。

从合同签订到车辆基地接收首辆列车,一般需要18~26个月。接收列车后,需进行单列车调试,包括静调和动调,一般需要1个月左右的时间。在“电通”后列车需进行热滑检测,即在冷滑均符合要求的情况下,对列车进行供电,检测列车受电状况、列车牵引与供电系统是否匹配、制动加速与参数波动等相互影响关系、紧急状态下列车防护性能与供电系统性能等内容。热滑成功标志着列车运行条件基本具备,是试运营的必备条件。

3.7 全线系统联调

系统联调是全线各系统间的综合联调和模拟城市交通行车及其运营演练,并对整个设备系统进行安全评估,是设备调试工作的最后一个关键试验环节,应有6个月的联调时间。

深圳地铁一期工程在6个月时间里组织了71家承包商完成了车辆、通信、信号、供电等14个大系统、44个大项、300多个小项的系统联调,为保障深圳地铁一期工程的顺利试运营奠定了基础[9]。

3.8 通车试运行

列车不载客试运行的时间不少于3个月,一般以3个月为宜。

3.9 全线施工总工期

全线施工总工期一般以4~5年为宜。

4 影响施工工期的主要因素及应对措施

4.1 施工准备因素

施工准备工作是地铁正式施工的前提和基础,直接关系着地铁工程能否按时开工,能否顺利按计划进行全线土建施工,制约着全线施工工期。

施工准备工作主要围绕施工现场的征地拆迁、管线迁改、交通疏解和“三通一平”来展开。为确保地铁工程如期开工,要切实做好施工前的准备工作,建议在沿线地方有关部门的密切配合下,按工程筹划的进度要求提前组织实施。

4.1.1 征地拆迁

土地征用主要为了满足地铁车辆段、停车场、车站风亭、出入口、站前广场等永久用地的需求;房屋拆迁主要为工程实施建设前,对影响工程实施的现状建、构筑物实施的拆迁。征地拆迁工作是一项复杂而繁琐的工作,它直接关系到正式工程能否按时开工,为了能使这项工作顺利进行,建议在当地政府的直接领导下成立专门的工作机构,统一规划、统一协调、统一安排实施。

如果征地拆迁的实施遇到极大阻力严重影响建设进度时,业主、设计、施工等各方需尽快协商确定局部方案调整,以确保全线工程能够按时完工。

4.1.2 管线迁改

工程施工所涉及到的各种管线迁改应同有关部门协商解决,在详细的管线调查工作的基础上,结合本地区的经济发展及总体规划确定迁改方案,尽量减少对居民正常生活秩序的干扰。

(1)规划管线的处理措施

首先应积极与规划部门进行沟通协商,将地铁工程与其他市政管线同步考虑,为地铁工程的顺利实施创造条件。为此应向规划部门、道路建设管理单位及管线业主单位了解工程周边规划管线的布置及建设情况,掌握控制性规划管线的埋深并结合地铁工程自身的特点协调解决,将各方的意见及时反馈到设计中,综合规划管线、规划道路以及地铁建设各个方面的意见,从设计阶段避免规划管线与地铁工程建设的矛盾。

(2)既有地下管线的处理措施

既有管线处理措施一般分为临时或永久性迁改措施、悬吊保护措施等。

(3)既有地上架空线的处理措施

地上架空线主要以电力、电信线路为主。在地铁施工期间必须将其迁改出地铁施工范围,以保证工程本体施工安全和架空线安全。

4.1.3 交通疏解

施工期间的交通疏解大致分为两个方面:一是社会车流的组织,二是施工运输的组织。

在繁华市区段,地铁工程施工基本都会占用现状道路,这部分路段对交通会有一定程度的影响。期间需利用道路两侧场地进行交通疏解,并应根据具体施工围挡方案及周边现状条件,提前作好交通疏解方案。

对于施工期间需要占用现状道路对大量的材料设备进行运输时,应事先与交管部门协商确定大宗构件、大型设备及土石方弃运的运输路线及时间,以减轻对现状道路造成的交通压力,把施工期间对城市交通的干扰减小到最低程度,同时也可使得地铁施工井然有序。

4.1.4 施工期间水电供应

工程开工前,应提前与有关部门联系,确定管线接引方案,并提前做好临时管线的接引。对于局部容量不足地段,应提前与管理部门协调,做好水电管线的改造。重点施工地段,为防止临时停电影响施工,施工单位应配置一定数量的自发电设备。

4.2 车站及区间施工因素

全线车站应根据征拆工作的难易程度、盾构推进安排、铺轨先后顺序、车站施工技术难度、交通组织的有利性等情况,综合考虑各车站开工时间。

全线采用明挖施工的地下区间,可在妥善做好前期准备工作的前提下,与相邻车站同期开工;采用盾构施工地下区间,应合理安排盾构机完成任务;地下区间采用矿山法施工,施工工艺相对繁琐,工程进度较慢,应安排较长的区段先期开工,并适当设置工作井增加工作面,以加快施工进度。同时要根据铺轨先后顺序安排区间土建工程开工时间。

当存在复杂换乘车站或长大隧道区间时,施工难度大、现场施工条件困难、工期紧张。这时应尽可能提前开工,必要时可以加大工程投资来节约工期,以确保“洞通”节点按时完成,为整个工程的顺利实施奠定基础。

4.3 轨道铺设因素

“轨通”是通车的先决条件,同时为设备材料提供良好的运输条件。如果轨道铺设进度缓慢,将影响后续车站装修、设备安装等建设环节的工期。整体道床的铺设可以根据区间施工进度适时开始,待全线“洞通”后开始无缝线路的铺轨工作。

轨道施工工期紧张时,可考虑适当增加辅助铺轨基地,增加铺轨作业面;或者优化铺轨工艺。其中,辅助铺轨基地的设置十分灵活。若工程含有高架区间,辅助铺轨基地应尽量设置在高架区间部分。若全部为地下线,辅助铺轨基地一般选择在明挖车站或埋深较浅的明挖区间,位置可选择在本线的中部,也可选择在工程起点或终点[10]。

4.4 车辆段工期及首列车接车时间因素

车辆段工程量大,且开工受其他专业工程影响较小,因此应尽量提前施工。车辆段中存在铺轨、房屋工程、工艺系统等多种不同工种施工,必须抓紧时间,加强协调;特别是管线和排水系统,往往最后收尾,将影响总工期。

列车车辆生产出厂后,在车辆段进行交付验货。因此,车辆段中的试车线、相关设备安装等工程应在首列车正式验货之前完工。

5 结语

通过综合分析国内多个城市地铁施工数据资料,得出相关施工进度推荐指标。在安排及制定地铁工程工期及施工进度时,应根据“洞通”、“轨通”、“电通”、“系统联调”和“通车试运行”这一关键路线展开;在参照本文推荐值的基础上,根据各项目的实际施工情况,合理确定前期准备工作、车站区间土建及装修施工、轨道铺设、设备安装及系统调试等各子项工程的施工进度指标;严格控制全线施工关键节点,合理安排各子工程建设时序,细化加快工期的应急预案,确保地铁工程按时投入试运营。

[1] 李胜利.加强铁路工程设计阶段投资控制的思考[J].铁路工程造价管理,2010(3):1-3.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建标104—2008城市轨道交通工程项目建设标准[S].北京:中国计划出版社,2008.

[3] 王立勇.城市轨道交通工程筹划“四通”分析[J].铁路工程造价管理,2010(3):8-13.

[4] 陈仁东.北京地铁区间盾构工程与筹划[J].都市快轨交通,2008(1):68-71.

[5] 王效文.地铁盾构隧道施工组织影响因素分析[J].现代隧道技术,2005(6):53-56.

[6] 周春锋.关于盾构工程筹划设计的几点思考[J].铁道建筑技术,2012(S2):53-59.

[7] 张大伟.北京市轨道交通大兴线轨道工程施工组织研究[J].铁道标准设计,2011(1):80-83.

[8] 彭金水.广州部分地铁线路铺轨基地设置[J].都市快轨交通,2010(4):70-73.

[9] 深圳市地铁有限公司.深圳地铁一期工程建设与管理经验[M].北京:人民交通出版社,2007.

[10]刘道通.地铁轨道施工常见问题及解决方案[J].铁道工程学报,2010(4):97-100.

Study on Construction Schedule Index of Subway Engineering

WANG Hui

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China)

With reference to such key issues in subway construction as completion of excavation, track laying, power supply, system joint debugging and commissioning, and on the basis of the analysis of construction data collected from projects in many cities, this paper analyzes preparation works, station civil works, finishing works, track laying, equipment installation and system test to recommend construction schedule of each works. The main factors affecting the construction schedule and countermeasures are addressed, and

are provided for future formulation of practical construction schedules.

Subway; Key line; Construction schedule index; Main factors; Countermeasures

2015-01-05

王 辉(1986—),男,工程师,2011年毕业于北京交通大学铁道工程专业,工学硕士,E-mail:267277439@qq.com。

1004-2954(2015)03-0101-05

U231+.3

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.03.024

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