单轨交通工程总承包工期管理

王向义 杜 珏

(重庆单轨交通工程有限责任公司,400084,重庆∥第一作者,高级工程师)



单轨交通工程总承包工期管理

王向义 杜 珏

(重庆单轨交通工程有限责任公司,400084,重庆∥第一作者,高级工程师)

分析了单轨交通工程特有的工期管理难点,通过具体建设实例,阐明了总承包模式下单轨交通工程工期管理的关键技术和方法,反映了国内单轨交通工程工期管理新的实践成果。

单轨交通; 总承包; 工期管理

Author′s address Chongqing Monorail Transit Engineering Co.,Ltd.,400084,Chongqing,China

单轨交通具有安全舒适、线路灵活、环境友好、节省投资、建设快速等特点,愈来愈受到国内外城市轨道交通建设的青睐,当前全球运营和建设的单轨交通线路里程已经超过300 km。

典型单轨交通项目主要由土建工程、设备安装、车辆制造三大部分组成,需要经过可行性研究、初步设计、施工图设计、施工、试运行、试运营等几个大的阶段。本文就施工阶段的土建、设备工程工期管理进行讨论。

1 单轨交通工程工期控制难点

单轨交通工程施工的工期控制主要难点有以下几个方面。

1.1 工序逻辑复杂,施工组织困难

单轨交通工程施工主要由轨道梁预制、下部结构施工、轨道梁架设、车站车场结构建筑、设备采购、设备安装、设备调试等几大工序组成。每道工序都可以细化为多个专业,很多专业之间有严格的施工顺序,从而形成了一套复杂的工序逻辑关系。

从工程实践来看,一般每个专业都由一到几家不同的施工团队来负责实施,因此,协调好各个团队的进场顺序,统筹好他们之间的进度关系,避免互相影响和停工窝工,就成了整个工期管理的重点。

1.2 精度要求严格,体系控制困难

单轨交通工程的最大特点是“梁轨合一”,即轨道梁既是线路承重的梁体,又是车辆行驶的轨道。这就要求轨道梁(包括道岔梁)架设调整完成以后,要达到行车轨道线形的各项要求(精度要求见表1、表2),要求在同一个三维空间,做到土建墩柱(含盖梁及锚箱)、轨道梁(含支座)、道岔梁、车站建筑等在精度控制上的高度吻合。这对全线所有轨道梁的预制、架设、墩柱施工、车站施工、设备安装等的工艺统一性提出了非常高的要求,要求做到统一测量、统一控制、统一调整。如果没有统一安排,极易造成返工或需采取补救措施,导致工期延误。

表1 单轨轨道梁架设安装部分精度要求

表2 单轨道岔安装部分精度要求

1.3 专业接口众多,接口管理复杂

由于单轨交通“梁轨合一”的特点,在轨道梁上集中了众多的专业项目,同时单轨交通高架车站建筑面积较小,使得各专业项目空间布局高度集中,产生了更多的接口关系。

存在接口关系的各专业项目,如缺乏全面而细致的接口管理,各自孤立地按本专业图纸施工,由于规范和图纸表达的局限,设计深度不可能涵盖所有的现场情况,加上各专业施工有先后,问题经常出现在最后关头,使本来就处于关键路径上的节点工期进一步延长,造成工期管理的困难。

1.4 作业空间受限,工序穿插频繁

由于单轨交通“梁轨合一”和普遍采用高架线路的特点,使得处在道路中间的墩柱和悬在上空的轨道梁成了各专业施工的“跑马场”。轨道梁上要安装接触网、信号等系统的设备和缆线,部分梁体下方还安装有强弱电缆桥架;墩柱盖梁上要安装锚箱,及通信、信号系统和检修通道的预埋件;道岔桥上要安装道岔、信号、接触网、动照等系统设备,以及大量的电缆沟。

如此众多的专业施工均需要占用轨道线路有限的空间,而且大部分专业还需要架桥机、工程车等专用车辆机具,必须经常穿插施工,极易造成争抢作业面、安装空间冲突、成品保护困难等问题。

2 单轨交通工程总承包工期管理典型实践

2.1 单轨交通工程总承包工期管理实例

重庆轨道交通3号线南延伸段是当前运营的单轨交通线路中最新的一条,全长16.530 km,含9座高架站、1座地面站、10段高架区间、1座主变电站和2座外挂变电所。工程由重庆单轨公司采用总承包模式承建,内容为全线土建工程(含全线车站、区间土建、轨道梁预制和架设、检修通道)和全线设备采购及安装工程(含全部16项设备系统),于2012年12月全线通车试运营。

该工程实际工期完成情况见图1。

图1 重庆轨道交通3号线南延段实际施工工期

由图1可知,全线轨道梁预制工期约10个月,轨道梁架设工期约20个月,现场土建工程工期约22个月,设备安装工期约9个月。由于充分发挥总承包管理优势,工期安排合理,并实现了良好的工期搭接,总工期基本控制在2.5年以内。

2.2 总承包管理工期优化对比

由于重庆市政府积极推行经国内外证明行之有效的工程总承包模式,显著加快了重庆市的轨道交通建设步伐,特别是采用单轨制式的轨道交通3号线二期及南延伸段,均采用土建和设备总承包模式,分别于2011年底和2012年底通车。

根据经验,一条20 km以内的单轨交通线路,其施工周期一般为48个月以上。通过总承包模式,3号线二期施工工期缩短为37个月,3号线南延伸段施工工期缩短为27个月。由此可见,总承包模式在工期管理上具有巨大的优势,可显著缩短工期,而且随着总承包商经验的积累,工期还可不断优化。此外,总承包模式下全线施工进度较为一致,开通时可以实现全部车站全功能投用(不甩站)。表3为以上两段线路的实际工期。

表3 总承包模式下的3号线二期及

3 单轨交通工程总承包工期管理技术

3.1 优化墩梁并举技术

“墩梁并举”的核心思路是有效安排轨道梁预制与下部结构施工的同步性,以节省工期。优化方向有:一是动态计划管理,抓好现场施工和梁厂制造的配套,不断优化管理技术;二是提高墩和梁的系统性精度质量,从施工制造和架设配合两个方面提高线型水平,减少和杜绝返工,不断优化系统控制和工艺控制技术。重庆单轨公司在抓好梁桥系统的系统性控制的同时,组织了“单轨锚箱基座板定位支架安装技术创新”和“单轨PC梁(预应力混凝土梁)新型模板(C1、C2型)开发” 等实用性技术研究,使轨道梁现场安装一次到位率提高到99.8%以上。

3.2 平行作业施工技术

为满足工期要求,各主要工序均采用了多个作业面平行施工的方式,其中土建工程由4个项目部同时施工,轨道梁预制由4个梁厂共9套模板同时生产,轨道梁架设由3个作业队同时进行,道岔安装由3个项目部同时施工。

相较于多个承包商各自施工的方式,总承包模式下各道工序的各个项目部均在统一的工期安排、统一的施工顺序、统一的工艺标准、统一的配合模式下有序进行,保证了工序的无缝衔接,实现了整条线路的系统性贯通,从而加快了总体进度。

3.3 施工配合管理技术

施工配合管理是总承包模式下的一项重要任务,其最主要的配合关系有架梁与锚箱安装之间的配合、土建和设备安装之间的配合、设备安装之间的配合。通过总结以往工程经验和对施工图的分析预判,可从技术和管理角度出台一些预控措施,以防止一些常见问题的出现,从而保证正常施工节奏。

架梁与锚箱安装之间的配合关系有坐标位置配合、施工顺序配合等;土建和安装之间的配合关系有位置尺寸配合、预埋配合、工艺配合和施工顺序配合等;设备安装各专业之间的配合则增加了一些机械、电气、通信、控制等多方面的配合关系。每一类配合在不同的施工部位和不同的专业之间又呈现出不同的特点。

相较于各个独立承包商,总承包商可以有效分析、预控、协调以上各类复杂的配合关系,减少纠纷和返工。例如,为处理土建和安装之间的配合问题,在施工准备阶段,总承包商可以在施工交底时明确关键部位的误差控制方向、质量控制要点、预留预埋要点等要求,以减小施工误差及现场管理不足等对质量的影响,畅通工序交接,促进了工程进度。

3.4 关键路径控制技术

由于单轨交通施工各工序之间逻辑关系严格,通过关键路径分析,更能把握工期管理的重点。单轨交通工程最大的关键路径是梁桥系统施工和后继的区间设备安装,平行施工和流水施工是压缩关键路径的有效办法。但是受作业面限制,有些局部关键路径的施工工期难于压缩,需要预先分析并及早安排。下面以一个道岔平台的施工工序安排,作为一个典型例子进行分析。

一般情况下,道岔平台的施工顺序是:道岔平台土建结构施工(180 d)→锚箱安装(15 d)→道岔安装(60 d)→轨道梁架设(以架桥机架梁,前后80榀梁为例,40 d)→接触网安装(1 km,25 d)→设备调试(30 d),其构成一条关键路径,总工期为350 d。

通过以上路径可以看出,一个道岔平台最晚开工时间应早于试运行开始前350 d,如果需要通过该道岔桥过车的架梁长度和接触网安装长度超过该道岔的长度,那么开工时间还需相应提前。

3.5 工程接口管理技术

相较于不同的独立承包商完成不同的专业施工,总承包商可以更好地做好接口管理,把好问题预控关,加强工期管理。下面仍以一个道岔平台为例分析其主要施工接口。

3.5.1 轨道梁与道岔梁之间接口

由于道岔梁与轨道梁必须平直、圆顺过渡,首先要求道岔底板与轨道梁锚箱安装控制的坐标系完全重合。由于测量误差和施工误差的存在,为满足精度要求,就需要在测量放线和施工控制上做好充足的技术准备,而不能各自机械地按GPS(全球定位系统)定位点引出放线并简单地按正常误差控制来进行施工。

完成基础施工后,在轨道梁和道岔梁安装时,同样需要做好接口管理。由于轨道梁安装的误差要求为梁端轨面高程+30 mm～ -15 mm,梁缝设计值±10 mm,而道岔梁的走行面水平值高低偏差为8.8 mm/24 m,与轨道梁端面间距为设计值0～+10 mm,两者的误差控制标准不一致。为了保证整体线形,总承包方必须协调好双方的工艺要求。

3.5.2 道岔与其它设备系统之间接口

道岔与其它设备系统,如信号、供电线路和低压配电系统之间的接口管理也十分重要。

道岔的转辙需要受信号系统的控制,两者之间有接口电源电压、通信协议等产品一致性要求,也有信号线缆在道岔梁穿过及固定等安装配合要求。另外,还有安装完成后的接口调试配合,以检验接口功能及系统可靠性。

供电线路系统需要在道岔安装调整完成后,在梁体上安装接触网,而低压配电系统需要为道岔提供电源。另外,其他各类技术要求也较多。

3.5.3 土建与设备预埋件之间接口

道岔平台上一般会有道岔电源、控制箱柜,以及信号机、照明灯具、接触网隔离开关等设备基台,为满足设备安装的限界要求,各基台预埋件位置必须准确,可向限界外侧方向控制误差。另外,有些设备还有本地接地要求,则道岔平台需预埋完整的接地系统。

3.5.4 土建与电缆之间接口

为保证区间电缆分强电、弱电两路通过道岔平台,道岔平台两侧的电缆沟必须完整贯通。电缆沟在进出道岔平台的两端必须留有足够截面开口,并与检修通道上的电缆通道平滑相接。

4 结语

采用施工总承包管理模式,可以通过工期管理和技术措施,有效预防和管控施工工期风险,加快单轨交通工程的建设,达到建设各方对于工程建设工期的预期,实现多方共赢。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.跨座式单轨交通施工及验收规范:GB 50614—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.跨座式单轨交通设计规范:GB 50458—2008[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.城市轨道交通技术规范GB 50490—2009[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.地下铁道工程施工及验收规范GB 50299—1999[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[5] 苏明辉.重庆跨座式单轨PC轨道梁架设方案研究及应用[J].城市轨道交通研究,2005,8(4):64.

[6] 蒋先进,赵鑫.重庆市单轨交通信号系统国产ATP/TD子系统简介[J].铁路通信信号工程技术,2012,9(1):53.

Time-limit Control of Monorail Project under General Contract Management

WANG Xiangyi, DU Jue

Difficulties in time-limit control during the monorail construction are analyzed. Takingthe real construction projects as examples, the key technologies and methods for time-limit control of monorail project under general contract management are explored, which reflect the latest achievements in time-limit controlof the monorail transit construction in China.

monorail transit; general contract management; time-limit Control

U 232; TU 722

10.16037/j.1007-869x.2016.08.004

2014-11-26)