第一篇：地鐵與公共建筑合建振動噪聲影響分析及控制技術(shù)研究-成果小結(jié)

地鐵與公共建筑合建振動噪聲影響分析及控制技術(shù)研究

主要完成單位：上海申通地集團有限公司

同濟大學(xué) 上海市科技館

主要完成人員：周順華、徐曉紅、劉加華、蔡 蔚、顧建生、韋 凱、劉 揚

1.研究背景

隨著國內(nèi)城市軌道交通的快速建設(shè)和發(fā)展，為充分利用地下空間和軌道交通帶來的便利，公用建筑與地鐵一體化共建的情況日益增多，如上海自然博物館與地鐵13號線綜合工程、2號線與虹橋綜合樞紐工程等。然而，地鐵運行必將產(chǎn)生公用建筑物的振動、同時引發(fā)結(jié)構(gòu)二次噪聲，為滿足公用建筑的使用功能要求，必須對地鐵的振動噪聲加以控制。但由于目前國內(nèi)關(guān)于公共建筑物振動和噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，也未形成較為成熟的計算方法和仿真技術(shù)，軌道交通的減振降噪技術(shù)和相關(guān)施工工藝也處于探索階段，因此，有必要對地鐵與公用建筑一體化建設(shè)時的振動與噪聲控制技術(shù)進行深入研究。由上海市科委立項，上海申通地鐵集團有限公司牽頭，聯(lián)合同濟大學(xué)和上海市科技館進行該課題的研究。

2.課題的總體目標(biāo)和技術(shù)路線

提出地鐵與公用建筑一體化建設(shè)時振動噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)建議值，完成車軌隧建筑物振動噪聲仿真計算方法，并完成了綜合控制技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品、相關(guān)施工工藝，達(dá)到經(jīng)濟合理、滿足使用要求的目的。以13號線自然博物館共建工程作為示范工程，以滿足其使用功能的基本要求。

3.項目主要研究內(nèi)容

(1)軌道交通振動噪聲測試和評估方法研究

在對國內(nèi)外振動噪聲測試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)上，對軌道交通振動噪聲的測試和評價方法做出統(tǒng)一規(guī)定，提出軌道交通振動噪聲規(guī)范化測試和評估方法，以便在相對同一的平臺上客觀評價減振降噪產(chǎn)品的性能，實現(xiàn)振動噪聲測試和產(chǎn)品性能評估的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化。

(2)自然博物館振動噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)建議值及類似場地測試分析研究 參考現(xiàn)有與本工程類似的振動噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合本工程特點與現(xiàn)實條件，有針對性地提出了地鐵與公共建筑物合建工程的振動噪聲控制建議限值，并利用以上提出的振動噪聲測試方法對類似場地進行現(xiàn)場實測，進一步驗證了該控制限值的適用性與實用價值。

(3)車軌隧建筑物振動噪聲仿真計算研究

以上海地鐵13號線與自然博物館合建工程為背景，結(jié)合車輛—軌道耦合動力學(xué)理論和動力有限元理論，研究開發(fā)一套適用于求解地鐵與建筑物合建工程振動噪聲的新式車軌隧建筑物振動噪聲仿真計算方法，用以評價各種減振降噪措施的實施效果，同時也可給后續(xù)類似合建工程中減振降噪設(shè)計提供相應(yīng)的理論計算工具。

(4)地下結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究

以上海地鐵13號線與自然博物館合建工程為研究背景，其重點是與鋼彈簧浮置板軌道參數(shù)優(yōu)化研究相呼應(yīng)，通過數(shù)值仿真一方面進一步確定出適用于本合建結(jié)構(gòu)型式自振特點的鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)固有頻率，另一方面是為了彌補軌道結(jié)構(gòu)對其固有頻率附近低頻振動的微弱減振能力，還將探討地基水泥土樁加固體（包括隧道空腔內(nèi)填筑砼）對鋼彈簧浮置板軌道固有頻率附近低頻振動的減振規(guī)律、減振效果及其影響，并根據(jù)結(jié)構(gòu)振動計算結(jié)構(gòu)二次噪聲。

(5)軌道結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究

由于上海自然博物館與地鐵13號線合建的綜合工程中自博館內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、構(gòu)造也很特殊、使用功能對環(huán)境振動要求較高，因此課題組重點針對列車運行引起的合建結(jié)構(gòu)環(huán)境振動問題以及鋼彈簧浮置板減振軌道參數(shù)優(yōu)化等問題，順序開展了不同軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)組合條件下鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)自振特性的模態(tài)分析，不同軌道參數(shù)組合和不同行車條件下浮置板鋼彈簧支點反力特性分析以及合建結(jié)構(gòu)的三維諧響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)分析，為合建結(jié)構(gòu)鋼彈簧浮置板減振軌道參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供理論計算依據(jù)，同時研發(fā)兩項軌道減振產(chǎn)品、一項減振道床產(chǎn)品和一項吸音產(chǎn)品，并測試其效果。

圖1 道床吸音板

圖2 vanguard扣件

圖3 鋼彈簧浮置板

圖4 迷宮式約束阻尼鋼軌

(6)建筑結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究

主要對國內(nèi)外關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的振動噪聲控制技術(shù)進行研究，根據(jù)仿真計算結(jié)果提出相應(yīng)的治理措施。

(7)浮置板設(shè)計和施工工藝優(yōu)化研究

1)從設(shè)計角度研究實現(xiàn)預(yù)制龍骨整體吊裝方案的技術(shù)條件，并進行結(jié)構(gòu)仿真計算和受力分析；從施工角度對龍骨整體吊裝和運輸、基底施工、龍骨就位和軌道精調(diào)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行研究，同時研究相應(yīng)的工機具。

2)綜合設(shè)計、施工和減振效果等角度提出合理板長，針對預(yù)制短板節(jié)段拼裝方案板端變形協(xié)調(diào)、曲線幾何形位的實現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)進行研究，通過室內(nèi)靜載和疲勞試驗驗證其結(jié)構(gòu)安全性、現(xiàn)場試驗驗證其安全性、平穩(wěn)性；從施工角度對模板設(shè)計、精度控制、基底施工、短板就位和軌道精調(diào)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行研究，同時研究相應(yīng)的工機具。

3)通過對普通道床、傳統(tǒng)長浮置板、預(yù)制短板節(jié)段拼裝浮置板進行現(xiàn)場類比測試，對新設(shè)計的浮置板減振效果進行評價。

4)通過與傳統(tǒng)浮置板的對比，分析預(yù)制龍骨整體吊裝和預(yù)制短板節(jié)段拼裝浮置板的經(jīng)濟和社會效益。(8)地鐵運營后合建建筑物內(nèi)振動噪聲現(xiàn)場測試和分析

通過對地鐵運營后合建建筑物內(nèi)振動噪聲測試結(jié)果，來評價減振降噪方案的效果。4.4.1 關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)難點和技術(shù)創(chuàng)新

關(guān)鍵技術(shù)

1)公共建筑物內(nèi)振動和噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)的確定 2)振動和噪聲測試數(shù)據(jù)的采集、處理和分析的方法

3)車－軌－隧道－地基－建筑物體系內(nèi)的中低頻振動響應(yīng)的仿真技術(shù) 4)隧道及基礎(chǔ)的減振技術(shù)方案及范圍確定 5)超低頻軌道結(jié)構(gòu)方案及參數(shù)確定 6)浮置板設(shè)計優(yōu)化和施工工藝方案優(yōu)化研究

4.2 技術(shù)難點

1)車-軌-隧-地基-建筑物振動系統(tǒng)內(nèi)中、低頻振動響應(yīng)的仿真技術(shù) 2)隧道及基礎(chǔ)的減振技術(shù)方案 3)軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)及參數(shù)確定

4)浮置板斷面的優(yōu)化設(shè)計以及施工工藝技術(shù)

4.3 技術(shù)創(chuàng)新

1)從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，以類比測試和仿真計算為手段，提供更為經(jīng)濟合理的振動噪聲集成化綜合處理措施，滿足公共建筑使用的功能要求；

2)從控制振動噪聲角度出發(fā)，以確保工程施工安全為前提，形成振動噪聲控制及施工安全相結(jié)合的技術(shù)方案，為今后類似工程提供普遍借鑒意義；

3)從促進環(huán)境保護、社會和諧角度出發(fā)，以建立標(biāo)準(zhǔn)建議值和統(tǒng)一測試及評估方法為手段，促進軌道交通的健康發(fā)展和城市地下空間的有效利用，為博物館及類似場館建設(shè)提供指導(dǎo)意義；

4)從技術(shù)發(fā)展角度出發(fā)，通過研發(fā)中、低頻減振道床和新型軌道減振技術(shù)等一系列產(chǎn)品，為軌道交通在復(fù)雜條件下的振動噪聲控制提供新的技術(shù)手段，促進社會和科技進步；

5)從模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計理念出發(fā)，以現(xiàn)場試驗為手段，提供更為快捷、經(jīng)濟的浮置板道床施工工藝流程，施工速度提高5倍以上，滿足一體化施工進度要求。5.項目完成情況

課題組已經(jīng)按照項目任務(wù)書的要求完成了一個總報告和九個分報告： 地鐵與公共建筑合建振動噪聲影響分析及控制技術(shù)研究 分報告一：自然博物館振動噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)建議值研究 分報告二：振動噪聲測試及評估方法研究 分報告三：類似場地測試及分析研究

分報告四：車軌隧建筑物振動噪聲仿真計算研究 分報告五：地下結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究 分報告六：軌道結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究 分報告七：建筑結(jié)構(gòu)振動噪聲控制措施研究 分報告八：浮置板軌道設(shè)計及施工一體化研究 分報告九：現(xiàn)場測試及分析研究

形成地鐵引起公共建筑的振動與噪聲控制準(zhǔn)則1份，提出了振動與噪聲集成化仿真計算方法1份，比選出了地鐵與建筑物合建結(jié)構(gòu)的合理地基減振加固措施，對地鐵與建筑合建結(jié)構(gòu)內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計，并給出了最優(yōu)參數(shù)組合。

完成軌道減振產(chǎn)品2項以上，降低噪聲3dB以上；完成超低頻道床減振產(chǎn)品1項，降低振動20dB、自振頻率小于10Hz；完成吸音產(chǎn)品1項以上，降低噪聲3dB以上；在“標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、工廠化、機械化”的指導(dǎo)思想下，提出“標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、工廠化、機械化”的城市軌道交通軌道工程設(shè)計與施工新理念，研究預(yù)制龍骨整體吊裝工法和預(yù)制短板節(jié)段拼裝工法等2項施工工法，并投入工程實際應(yīng)用，從施工上實現(xiàn)了模塊化、工廠化、機械化生產(chǎn)：①采用“預(yù)制龍骨整體吊裝”方案將原鋼彈簧浮置板施工進度由5~7m/天提高到35~50m/天；②采用“預(yù)制短板節(jié)段拼裝”方案實現(xiàn)預(yù)制工廠化、模塊化和施工機械化，大幅度提高施工效率，保證施工質(zhì)量，使施工速度達(dá)到50m/天以上，最高達(dá)75m/天及以上，施工效率是原來的7~10倍。

申請2項發(fā)明專利，1項實用新型專利；發(fā)表4篇論文，培養(yǎng)了5名碩士生、2名博士生，完成了項目建議書所要求的主要技術(shù)指標(biāo)。

課題研究成果直接指導(dǎo)了上海軌道交通13號線與自然博物館合建示范性工程，且數(shù)值仿真的減振效果能夠滿足工程要求。

綜上所述，完成了項目任務(wù)書所要求的各項工作。6.應(yīng)用前景與效益預(yù)測

本研究成果可應(yīng)用于上海乃至國內(nèi)其它城市軌道交通與公共建筑共建類似工程的振動噪聲預(yù)測、控制技術(shù)方案設(shè)計和施工中，提供更為經(jīng)濟合理的振動噪聲集成化綜合處理措施，為軌道交通在復(fù)雜條件下的振動噪聲控制提供新的技術(shù)手段，為博物館及類似場館建設(shè)提供指導(dǎo)意義，促進技術(shù)創(chuàng)新和科技進步，從施工上實現(xiàn)了模塊化、工廠化、機械化生產(chǎn)，施工速度提高5倍以上，破解了上海軌道交通鋼彈簧浮置板的施工難題，最大限度地縮短工程建設(shè)周期、節(jié)省投資成本，將振動噪聲控制納入科學(xué)化和規(guī)范化軌道，對上海乃至國內(nèi)其它城市的類似軌道交通與公共建筑合建工程具有借鑒和示范作用，促進社會主義和諧社會的構(gòu)建。

第二篇：地鐵車站造價分析與控制

摘要:地鐵車站是地鐵工程建設(shè)的主要組成部分，其投資所占比例較大，為合理控制其造價，對幾個城市的十幾個地鐵車站(高架車站和地下車站)土建工程造價的組成和各分部工程造價指標(biāo)進行比較與分析，找出影響車站投資的關(guān)鍵因素，針對關(guān)鍵因素提出控制高架車站和地下車站土建工程造價的主要思路和可采取的措施，以便施工單位合理優(yōu)選施工方案、工藝和工法，從而達(dá)到合理控制造價的目的。關(guān)鍵詞:地鐵;車站;造價;分析;控制

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，現(xiàn)代城市人口大量增加、地域不斷擴大，城市交通擁堵問題日益突出，尤其是上海、北京、廣州等一線城市的交通事故、噪音和空氣污染等日益影響著人們的工作和生活。地鐵作為快捷、安全、舒適、大運量、低能耗、少污染的城市交通工具，是解決城市交通矛盾的有效手段，因此，國內(nèi)許多城市修建地鐵的熱潮空前高漲。通過對近年參與設(shè)計的上海、南京、寧波、深圳等城市20 多個地鐵車站的造價資料分析，發(fā)現(xiàn)地鐵車站費用約占地鐵工程土建費用的35%以上，其投資巨大，是地鐵工程造價控制的重點。地鐵車站有高架車站和地下車站2 種結(jié)構(gòu)形式，施工難易程度各不相同，造價指標(biāo)有較大差異。本文擬對地鐵車站土建部分的造價展開分析，研究如何降低地鐵車站造價，這對控制城市軌道交通工程的造價具有實際意義，并可從中獲取一些控制地鐵車站造價有用的信息。

1高架車站

地鐵高架車站需要占用一定的地面空間，故通常設(shè)在城市郊區(qū)及副中心等地理位置，一般有島式及側(cè)式 2 種車站結(jié)構(gòu)形式，其造價組成分別為高架站房(含上下部結(jié)構(gòu))、出入口、人行天橋、建筑裝修及其他(含地面輔助用房、附屬設(shè)施等)費用。

下面以 13 個高架標(biāo)準(zhǔn)車站的初步設(shè)計概算為例，分析高架車站的造價組成及各項費用指標(biāo)，如表

1、表 2 和圖 1 所示。

使命：加速中國職業(yè)化進程

由表

1、表 2 和圖 1 可以看出，高架標(biāo)準(zhǔn)車站的建筑面積一般為 6 000 ～ 8 000 m，車站長度

2120 ～140 m。2005 年上海、深圳等地的高架車站土建單方造價一般為 0． 4 萬元/m2～ 0． 45 萬元 / m2，土建總造價為 2 500 萬元 ～ 3 000 萬元。近年來由于建材價格大幅上漲及新的技術(shù)規(guī)范的出臺等，使高架車站的造價水平相應(yīng)提高，2011 年寧波地區(qū)高架車站土建單方造價已達(dá) 0． 55 萬元/m2～ 0． 60 萬元 / m2，土建總造價達(dá) 3 500 萬元 ～4 000 萬元。

車站高架站房(橋梁結(jié)構(gòu)、站房建筑、鋼屋架及屋面雨棚等)是高架車站的主要組成部分，單方造價最高，約占土建費用的 65%。

出入口及人行天橋為獨立結(jié)構(gòu)，與市政橋梁結(jié)構(gòu)相類似，其費用約占高架車站土建費用的 10%。

車站建筑裝修檔次根據(jù)業(yè)主要求而定，在初步設(shè)計概算中通常以單方指標(biāo)計列，一般占土建費用的 23%。

此外，高架車站造價還包含地面輔助用房、地面廣場、自行車棚、綠化等其他費用，占車站土建費用的 2%。

由此可以看出，高架車站的造價控制要素為高架站房及建筑裝修，可采取如下措施合理控制其造價。

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(1)按客流需求配屬車輛編組，進而控制車站長度及總建筑面積，保證滿足初、近、遠(yuǎn)期需求。

(2)選擇經(jīng)濟合理的樁型做基礎(chǔ)并滿足承載要求。

(3)在符合設(shè)計規(guī)范要求的前提下，對站房鋼結(jié)構(gòu)雨棚進行優(yōu)化，盡量減少鋼結(jié)構(gòu)自重。

(4)屋面雨棚選用輕質(zhì)節(jié)能環(huán)保材料，減少能源浪費，減輕鋼構(gòu)負(fù)重等。

(5)車站建筑裝修，應(yīng)講求經(jīng)濟實用、美觀大方，除個別有特殊要求的車站外，可用地磚替代石材、涂料替代幕墻等措施來降低裝修費用，也不影響設(shè)計效果。

2地下車站

地下車站不占用地面空間，通常設(shè)置在城市中心區(qū)域建筑物密集的地下，由于地下車站的工程造價相對高架車站更高，而且地下空間一旦開發(fā)形成，就不能再更改，因此地下車站的建設(shè)一定要從長遠(yuǎn)考慮，要有整體規(guī)劃。

地下車站的站臺形式一般分為島式及側(cè)式 2種，地下層數(shù)一般有地下二層或地下三層的空間形式，根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)施工方法可分為明挖法、淺埋暗挖法和蓋挖法。因此，影響地下車站造價的因素很多，如建筑層數(shù)、規(guī)模、布置、地質(zhì)、水文、施工工法等都會造成地下車站造價指標(biāo)差異很大。

車站的施工方法不同，對車站造價、工期、質(zhì)量及周圍環(huán)境影響也會不同，一般在有條件的情況下優(yōu)選明挖法施工，但在受施工場地條件限制的情況下，才選擇蓋挖法或暗挖法施工。不同施工方法的綜合比較如表 3 所示。

目前國內(nèi)地下車站的主要施工方法以明挖法為主，故從采用明挖法施工的地下車站來分析車站的工程造價。

采用明挖法施工的車站費用組成如下。

(1)車站主體費用;

(2)出入口及通道費用;

(3)風(fēng)道風(fēng)井及風(fēng)亭費用;

(4)車站建筑裝修費用;

(5)施工監(jiān)測費用;

(6)其他費用。項費用中(1)～(3)項費用又可細(xì)分為圍護結(jié)構(gòu)、土方支撐降水、主體結(jié)構(gòu)及地基加固費用。圍護結(jié)構(gòu)是車站明挖法施工的重點，在某種程度上決定了車站的造價。圍護結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工程地質(zhì)、圍護的剛度、基坑防水和車站現(xiàn)場實際情況確定，主要分為 SMW 工法樁、鉆孔樁加止水帷幕、鉆孔咬合樁、地下連續(xù)墻等形式。不同圍護結(jié)構(gòu)形式造價比較如表 4 所示。

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土方支撐降水費用含土方開挖、回填與運輸，支撐(含格構(gòu)柱)安裝與拆除、租賃，施工降水及機械進出場費。主體結(jié)構(gòu)費用包括支架搭拆、模板安拆、梁板柱混凝土澆注振搗、鋼筋綁扎、防水制作、抗拔樁施工等建筑安裝費用及機械進出場費。地基加固是為避免對周邊建筑物的影響而進行的旋噴或攪拌樁加固施工。出入口及通道為車站與地面聯(lián)系的紐帶。其他費用包含風(fēng)亭及出入口地面建筑、路引標(biāo)識、車站小廣場、停車場等費用。

目前，上海地區(qū)及南京地區(qū)地下車站主體圍護結(jié)構(gòu)以采用地下連續(xù)墻、鉆孔樁、咬合樁等形式為主，為此對這幾種圍護結(jié)構(gòu)的地下車站造價進行分析。地下車站的造價組成及各項費用指標(biāo)，如表

5、表 6 和圖 2 所示。

由表

5、表 6 和圖 2 可以看出，地下標(biāo)準(zhǔn)車站的建筑面積一般為 10 000 ～12 000 m2，車站長度一般在 150 ～200 m，含配線段車站則長度和面積根據(jù)設(shè)計要求相應(yīng)增加。2005—2008 年期間，車站土建單方造價一般為 0． 70 萬元/m2～ 0． 95 萬元 / m2，土建總造價為 7 000 萬元 ～12 000 萬元。2010 年車站造價較前幾年有較大幅度上漲，土建單方造價已達(dá)1． 10萬元 / m2～ 1． 20 萬元 / m2，這主要是因為通脹而導(dǎo)致的各項成本上升。

圍護結(jié)構(gòu)、車站主體結(jié)構(gòu)、出入口及風(fēng)道是地下車站造價的主要組成部分，約各占土建費用的24%、使命：加速中國職業(yè)化進程

25%、23%。其中出入口通道的設(shè)置是為了滿足客流進出地鐵車站的需要，在功能上是車站的輔助部分，但其建設(shè)費用并不低，甚至個別車站的出入口通道費用超過了車站主體費用。因此，在出入口與風(fēng)道的設(shè)計中，既要考慮使用功能，又要考慮技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。土方支撐降水占車站土建費用的 12%，地基加固占車站土建費用的 3%，施工監(jiān)測占車站土建費用不到 1%，車站建筑裝修一般占土建費用的 9%，其他費用占車站土建費用的 3%。

由以上分析可知，地下車站的造價控制要素為圍護結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、出入口及風(fēng)道風(fēng)井，因此，為合理控制造價，需要采取如下措施。

(1)合理確定車站的層數(shù)、地下深度，控制車站建筑面積及車站長度。

(2)根據(jù)工程地質(zhì)情況和施工條件，經(jīng)比較確定車站的施工方法，編制好施工組織設(shè)計并按計劃實施。

(3)優(yōu)選經(jīng)濟適用的圍護結(jié)構(gòu)工法，降低工程造價。

(4)合理設(shè)置車站出入口位置，減少車站的施工長度及工程量。

(5)地下車站的建筑裝修由車站公共區(qū)、設(shè)備區(qū)、出入口通道組成，各部分的裝修標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)從實際出發(fā)，在滿足功能要求的前提下，要經(jīng)濟實用、美觀大方、區(qū)別對待，切忌攀比豪華。

3結(jié)束語

以上分析的樣本在區(qū)域上、數(shù)量上及時間上均有所限制，不能代表全國大部分城市地鐵車站造價的普遍水平，但基本反映了城市地鐵車站各部分所需費用及所占比例，以及控制工程造價應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素。因此，在進行地鐵車站設(shè)計時，控制投資應(yīng)從關(guān)鍵因素入手，對所提出的設(shè)計方案進行充分的論證、比較和優(yōu)化，然后根據(jù)優(yōu)選設(shè)計方案編制施工組織設(shè)計。施工單位應(yīng)根據(jù)審批的設(shè)計方案和施工組織設(shè)計，優(yōu)選施工方案、工藝和工法，從而達(dá)到控制工程造價的目的。

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第三篇：分析地鐵施工技術(shù)控制問題及改進措施

分析地鐵施工技術(shù)控制問題及改進措施

【摘 要】新時代背景下，社會的發(fā)展和科技的進步，以及城市化進程的不斷加快，使得人們在繁華的城市中，常常會受到交通問題的影響和困擾。為進一步滿足人們出行需要，并緩解城市交通壓力，眾多城市都進行了地鐵的興建。其不僅高效、便利、緩解了城市交通壓力，更使得城市中污染減少，改善了城市的生態(tài)環(huán)境問題。但在地鐵工程項目建設(shè)過程中，不僅需要高昂的資金，更需要解決很多實際難題，而地鐵施工技術(shù)控制問題，即是其中極為重要的問題之一，也是降低地鐵施工效率，增加施工成本，并會造成財產(chǎn)與人身傷亡的首要問題。對此，應(yīng)對地鐵施工中的控制技術(shù)進行詳細(xì)的分析與研究，并?鬧姓已暗澆餼齟死轡侍獾姆椒ê痛朧?，唯有如此，才能確保地鐵施工的安全與質(zhì)量，也才能更好的使地鐵成為服務(wù)民眾的主要交通設(shè)施。因此，對于“分析地鐵施工技術(shù)控制問題及改進措施”的研究，就具有極大的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】地鐵；施工技術(shù)；控制問題；改進措施

1.地鐵施工中的主要技術(shù)要點

1.1淺埋暗挖施工技術(shù)要點

地鐵施工中的淺埋暗挖技術(shù)又被稱為礦山法，是基于新奧法理論獨創(chuàng)、與中國國情相適應(yīng)的隧道開鑿技術(shù)。淺埋暗挖施工技術(shù)最初是應(yīng)用于北京地鐵復(fù)興門線工程，該技術(shù)的核心要點是能動態(tài)化設(shè)計、動態(tài)化施工。淺埋暗挖施工技術(shù)的原理是基于土層短期穩(wěn)定性選擇特殊支護措施，在土層的表面形成緊密的薄壁結(jié)構(gòu)，無需開槽施工。淺埋暗挖施工技術(shù)適合應(yīng)用于隧道深度較小、松散土質(zhì)圍巖的地鐵工程，不會出現(xiàn)太明顯的地表沉降問題，施工過程中噪聲小、無污染是其最明顯的優(yōu)勢。淺埋暗挖施工技術(shù)還適用于含水地層開挖隧道，所以，在挖掘、修建地鐵隧道中得到了普遍使用，并成功地在很多地鐵區(qū)間隧道施工中試用，特別是在修筑跨度較大、大型隧道時發(fā)揮出明顯的施工技術(shù)優(yōu)勢。除了應(yīng)用于地鐵工程施工外，淺埋暗挖施工技術(shù)還用于修筑城市路面隧道以及地下車庫等工程。

1.2地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)要點

如果地鐵工程施工環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，則可考慮采取盾構(gòu)施工技術(shù)。為了避免地鐵施工發(fā)生管片上浮的問題，明確盾構(gòu)施工技術(shù)要點至關(guān)重要。在應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)時，要先了解施工地段的真實地質(zhì)去情況，涵蓋土層分布、深度、強度及含水量等參數(shù)，并按照不同地段選擇針對性強的技術(shù)措施。在地鐵掘進施工中，要重視控制掘進的速度、推力、模式等，重視控制盾構(gòu)機作業(yè)姿態(tài)，特別是在上坡或下坡地段，要重視發(fā)揮出千斤頂?shù)墓δ埽苊庥绊懝芷┕ぃ{(diào)整并優(yōu)化千斤頂?shù)男谐滩睿A(yù)防發(fā)生超挖或蛇行等問題，盡量用恰當(dāng)?shù)耐屏ν七M油缸。此外，還要注重對測量數(shù)據(jù)的精度進行控制，同時，控制測量的頻率，完善建立起自動化的測量系統(tǒng)以及人工操作的測量系統(tǒng)，提高測量的精度；洞內(nèi)布置的控制點、控制導(dǎo)線等要科學(xué)，要結(jié)合工程實際情況優(yōu)化拼裝盾構(gòu)機的管片與參數(shù)，保證施工質(zhì)量。要想控制好地面的沉降問題，在使用盾構(gòu)施工技術(shù)掘進地鐵隧道時，如果盾構(gòu)與襯砌背面相互脫離，就要在空隙位置填充上漿液；立足地質(zhì)的實際情況確定注漿的壓力、劑量以及時間、漿液配比等，保證同步注漿的優(yōu)良效果，成功發(fā)揮預(yù)期的作用。但針對多次壓漿方法，目的在于使同步注漿缺陷得到彌補，從而預(yù)防地表發(fā)生沉降問題。這樣就能使盾構(gòu)機在穿越地下管線時預(yù)防出現(xiàn)地面沉降的現(xiàn)象，同時，預(yù)防開挖面地層承受到劇烈的擾動。在施工環(huán)節(jié)可選擇靈活的正面支撐方法、合理的氣壓值，預(yù)防發(fā)生土體坍塌問題。在地鐵盾構(gòu)掘進施工環(huán)節(jié)還務(wù)必對開挖面出土量進行有效控制，從而預(yù)防發(fā)生超挖的問題。在優(yōu)化盾構(gòu)推進時，要重視糾偏量問題，弱化盾構(gòu)擾動土層的作用，避免在土層里大幅度擺動盾構(gòu)，控制好局部超挖。

1.3地鐵明挖施工技術(shù)要點

地鐵明挖施工技術(shù)出現(xiàn)較早，在應(yīng)用該項技術(shù)開展地鐵施工作業(yè)時，可直接按照地鐵施工設(shè)計方案所規(guī)定的線路及相關(guān)的地鐵參數(shù)，由地表開始向下挖掘。由于明挖施工技術(shù)出現(xiàn)的年代較早，地表建筑高度較低，且密集程度也較小，使得應(yīng)用明挖施工技術(shù)獲得了有利條件。所以，相比于其他地鐵施工技術(shù)而言，明挖施工技術(shù)的效率更高、成本更低，且由于地鐵施工直接由地表向下挖，極少發(fā)生斷裂、塌方等問題，確保施工人員的安全性、財產(chǎn)的安全性。雖然明挖施工技術(shù)有諸多優(yōu)點，但經(jīng)濟與社會在高速發(fā)展，城市建筑的密集程度與高度持續(xù)提升，在地鐵施工中應(yīng)用該項技術(shù)時受到較大的限制，人們更傾向于使用淺埋暗挖施工技術(shù)、盾構(gòu)施工技術(shù)。

1.4地鐵車站施工技術(shù)要點

針對地鐵車站施工，人們較常使用的技術(shù)是人工挖孔樁護壁施工技術(shù)，該項技術(shù)具有技術(shù)簡單、方便操作等特點，且在施工時不需使用大型機械設(shè)備，能靈活開展施工作業(yè)。人工挖孔樁護壁施工技術(shù)的應(yīng)用還能直接檢查樁的尺寸、外形，并依據(jù)相關(guān)測量詳細(xì)檢測樁的可靠性，保證地鐵車站施工安全、可靠，確保地鐵車站施工質(zhì)量

2.地鐵施工技術(shù)的控制問題

2.1滲漏與裂縫問題

在地鐵施工技術(shù)應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)由于技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)而導(dǎo)致的鋼筋支撐頭預(yù)埋件周邊出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。而產(chǎn)生此種現(xiàn)象的因素為：在進行混凝土澆筑過程中，此處位置對于澆筑作業(yè)難以形成或完善，若澆筑過程中欠缺嚴(yán)密性，則出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的可能性則極具增加。而若在進行預(yù)埋件作業(yè)時，未對預(yù)埋件進行充分的清理，則會導(dǎo)致預(yù)埋件出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。并且，當(dāng)預(yù)埋件受到震動時，也極易出現(xiàn)與混凝土之間的貼合不緊密，從而因松動而導(dǎo)致的裂縫現(xiàn)象發(fā)生。一旦裂縫形成，則滲漏現(xiàn)象便無法避免。

2.2混凝土配比技術(shù)問題

配比技術(shù)是進行原材料混合過程中出現(xiàn)的問題之一。現(xiàn)階段，部分地鐵施工企業(yè)或單位，在進行混凝土的配比技術(shù)應(yīng)用時，未進行前期的預(yù)配比工作或配比試驗工作，致使混凝土配比時會出現(xiàn)各種配比數(shù)據(jù)不符合工程施工需要。其中所涉及到的技術(shù)參數(shù)眾多，而很多地鐵施工中的技術(shù)人員，不僅未嚴(yán)格參照配比率進行各項材料的闡述配比，更在配比后草草進行報審，使得混凝土的配比高于或低于實際施工要求，這不僅會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和防水性等，更會使地鐵施工的整體質(zhì)量受到難以估量的影響。

2.3預(yù)埋技術(shù)問題

在地鐵施工技術(shù)中，預(yù)埋技術(shù)的應(yīng)用所占比例較大，而對于預(yù)埋技術(shù)的質(zhì)量控制，則是很多地鐵施工企業(yè)或單位未做到嚴(yán)格控制的。很多施工企業(yè)或單位在應(yīng)用預(yù)埋技術(shù)時，未能對預(yù)埋件及預(yù)留孔洞等做設(shè)計技術(shù)上的結(jié)合。同時，很多施工單位在施工過程中，由于技術(shù)人員的失誤，導(dǎo)致強電設(shè)備近200個預(yù)留孔洞產(chǎn)生遺漏，并為解決此類問題，則需對地鐵車站結(jié)構(gòu)進行鉆孔切割，并進行支撐柱的進一步加設(shè)，方解決此問題。雖對地鐵工程的整體影響程度稍有降低，但卻嚴(yán)重影響到地鐵結(jié)構(gòu)的完整性與整體性。

3.地鐵施工技術(shù)控制問題的改進措施

3.1對于滲漏及裂縫問題的改進措施

在地鐵施工技術(shù)應(yīng)用時，會由于多種因素影響，而導(dǎo)致裂縫或滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)，對此，應(yīng)對其進行科學(xué)、合理的質(zhì)量控制，以此減少或避免此類問題的出現(xiàn)。首先，在需要應(yīng)用防水混凝土的問題，切勿用其他混凝土進行替代，且對于防水混凝土在選取上，應(yīng)注重低水化熱與建含量較低的硅酸鹽水泥，并確保水泥強度處于32～42之間。其次，若需應(yīng)用到補償收縮型水泥的位置，應(yīng)對設(shè)計要求進行細(xì)致分析，對于混凝土因收縮而引起的張拉力現(xiàn)象，則可通過在混凝土中添加適量的膨脹劑，即可使混凝土的收縮時間得到相應(yīng)的延長，從而減少或防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。除此之外，對于會產(chǎn)生裂縫或出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的位置，在進行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用時，也應(yīng)做好質(zhì)量保障工作，以此來避免出現(xiàn)裂縫情況及滲漏現(xiàn)象。

3.2對于混凝土配比問題的改進措施

對于混凝土配比技術(shù)而言，其受到的影響因素較多，如混凝土材料選用不合理、材料質(zhì)量低下，不符合施工要求、以及混凝土配比缺乏合理性等方面。而對于混凝土的質(zhì)量，對其影響最大的即是混凝土的配比。對此，需要施工單位在地鐵施工前，便要對混凝土進行配比試驗，并確保各類技術(shù)參數(shù)（如水膠比、水灰比、塌落度等）符合配比要求。隨后，要對配比參數(shù)進行嚴(yán)格報??，并在通過審查后，方可進行混凝土的配比作業(yè)。同時，還要在配比過程中，依照設(shè)計參數(shù)與要求，使形成的混凝土結(jié)構(gòu)，在耐久性和防水性等方面，均符合地鐵施工要求。

3.3對于預(yù)埋技術(shù)問題的改進措施

預(yù)埋件是地鐵施工中應(yīng)用極為普遍且廣泛的部分。為確保預(yù)埋技術(shù)的科學(xué)、合理應(yīng)用，應(yīng)對其進行事前、事中、以及事后等三階段的施工技術(shù)控制與質(zhì)量管理控制。其中事前的技術(shù)控制，即是要對預(yù)埋件及孔洞等進行嚴(yán)格的審查，并要進行施工技術(shù)質(zhì)量交底表的審批。而事中控制，即是監(jiān)理單位的質(zhì)量巡檢及工程驗收，同時，還要依據(jù)具體的設(shè)計圖紙，明確預(yù)埋件與孔洞的接口施工技術(shù)。事后控制，則是要對預(yù)埋件及孔洞部分進行移交檢查，以此確保預(yù)埋技術(shù)在地鐵施工技術(shù)中發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果

4.結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的城市交通系統(tǒng)中，融入了地鐵這種交通設(shè)施，這不僅為人們提供了出行的快捷和便利，更是城市環(huán)境不會受到尾氣排放的進一步污染。但在地鐵施工過程中，會由于施工技術(shù)控制問題，而導(dǎo)致地鐵的施工質(zhì)量與施工安全難以得到良好的保障，不僅會影響地鐵施工工期，增加施工成本，更會使施財產(chǎn)與人身安全等受到威脅。對此，應(yīng)從多角度分析，如設(shè)計出合理的技術(shù)控制方案、確保施工材料，尤其是混凝土等的質(zhì)量受到嚴(yán)格的把關(guān)與控制、將控制點設(shè)立在關(guān)鍵點的施工位置、以及部分施工方面與技巧的創(chuàng)新應(yīng)用等。唯有如此，才能確保地鐵施工的質(zhì)量與安全，也才能為城市軌道交通的發(fā)展與提升，起到相應(yīng)的推動作用。

參考文獻：

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第四篇：地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險分析與控制

地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險分析與控制

摘 要：結(jié)合北京地鐵1、2號線設(shè)備消隱改造工程，綜合分析和研究地鐵大規(guī)模改造工程的技術(shù)風(fēng)險，并提出規(guī)避技術(shù)風(fēng)險的措施。

關(guān)鍵詞：地鐵改造 技術(shù)風(fēng)險 標(biāo)準(zhǔn) 過渡方案

1、概述

北京地鐵一期工程始建于20世紀(jì)60年代，由北京站經(jīng)宣武門站和復(fù)興門站至蘋果園站，共計17座地下車站，一座古城車輛段，線路長度為 23.6km.北京地鐵二期工程始建于20世紀(jì)70年代，線路呈馬蹄形，由復(fù)興門站經(jīng)西直門站和東直門站至建國門站，共計12座地下車站，一座太平湖車輛段，線路長度為17.2km.北京地鐵1、2號線改造工程主要包含一、二期工程，投資總額為37.5億元。北京地鐵一、二期工程建設(shè)初期的指導(dǎo)思想是，以戰(zhàn)備疏散為主，兼顧城市交通。基于國內(nèi)沒有地鐵設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)參照了國外地鐵的設(shè)計資料和規(guī)范，尤其是前蘇聯(lián)的設(shè)計規(guī)范。局限于當(dāng)時的建設(shè)條件和國內(nèi)的技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝水平，采用了大量的非標(biāo)產(chǎn)品和特殊設(shè)備。經(jīng)過二三十年的運營，北京地鐵1、2號線車輛、設(shè)備老化，大都進入設(shè)備報廢期，系統(tǒng)技術(shù)性能下降，存在很大的地鐵運營安全隱患。

本次改造涉及線路、車輛、供電、通信、信號、通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防、動力照明、火災(zāi)報警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、車輛段等多專業(yè)的全面改造、更新和升級，根據(jù)工程籌劃的要求，涉及行車安全、運營安全和消防安全等方面的改造內(nèi)容必須在2008年前完成。在相對集中的時間段內(nèi)完成多專業(yè)、多系統(tǒng)的改造，面臨技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險和資金風(fēng)險等困難，技術(shù)風(fēng)險又是工程風(fēng)險控制中首先要解決的問題。本文就改造中的技術(shù)風(fēng)險進行分析。

2、技術(shù)風(fēng)險的誘發(fā)因素

北京地鐵1、2號線改造工程是一個復(fù)雜的技術(shù)改造工程，涉及全部設(shè)備專業(yè)、線路專業(yè)及土建專業(yè)，從某種意義上講，相當(dāng)于新建線路的設(shè)備安裝階段，但又不能等同于新建線路。本次改造工程是在不停運的前提下進行的，又受土建結(jié)構(gòu)、人防設(shè)施不改變的制約，所以，誘發(fā)技術(shù)風(fēng)險的因素很多，主要包括以下幾類。

2.1 改造方案與規(guī)范的差距《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157—2003）主要用于新建線路的指導(dǎo)，未涉及改造工程內(nèi)容及要求。在車站安全出入口設(shè)置、消火栓設(shè)置、車站外部消防水源引入、區(qū)間火災(zāi)報警、區(qū)間風(fēng)速等方面，改造方案與規(guī)范有一定的差距。

2.2 土建結(jié)構(gòu)與人防設(shè)施不改變本次改造是在不停運的前提下進行的，不具備土建結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的條件，且運營線路又兼顧戰(zhàn)備人防的需要，要求人防等級不降低。在變電所有限的空間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品與設(shè)備安全操作距離出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象；車站及區(qū)間主風(fēng)機難于達(dá)到區(qū)間風(fēng)速要求，需要重新制定新的通風(fēng)排煙系統(tǒng)運行模式。

2.3 過渡方案新舊系統(tǒng)倒接，必然涉及過渡設(shè)備和改造期間的車站運營模式和設(shè)備系統(tǒng)運行模式。過渡方案的制定與現(xiàn)狀設(shè)備安全性、可靠性以及系統(tǒng)有密切的聯(lián)系。

過渡方案的合理、可靠、安全與否將直接影響到改造工程的成敗。

2.4 概算因素根據(jù)北京市有關(guān)規(guī)定，初步設(shè)計概算額不能超過可行性研究報告投資估算值的3%，否則重新立項。此項規(guī)定在新建項目執(zhí)行中難度較小，但對于城市軌道交通系統(tǒng)改造而言，屬于嶄新領(lǐng)域，執(zhí)行過程復(fù)雜。由于國內(nèi)沒有改造經(jīng)驗，可能會出現(xiàn)漏項問題，可行性研究報告投資估算值與初步設(shè)計概算額有較大出入。

正在運營的線路已經(jīng)暴露出嚴(yán)重危及運營安全的隱患，改造工程刻不容緩。如果概算額超標(biāo)（大于3%），進行重新立項的話，時間耽誤不起。因此，按照現(xiàn)有規(guī)定不重新立項，需要根據(jù)不超標(biāo)的初步設(shè)計概算額反過來調(diào)整設(shè)計方案。

2.5 現(xiàn)狀變化與原始設(shè)計的出入北京地鐵1、2號線已經(jīng)運營30多年，路基、土建與建設(shè)初期比可能發(fā)生了變化，如路基沉降；建筑平面功能調(diào)整；設(shè)備及車輛處于老化期，大部分設(shè)備已到報廢期，系統(tǒng)性能下降；由于基礎(chǔ)資料的不齊整，使各類管線的現(xiàn)狀敷設(shè)情況不很明朗等。

上述因素，將直接導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險。當(dāng)然，設(shè)計邊界條件也是影響設(shè)計質(zhì)量的因素之一。

3、技術(shù)風(fēng)險的分類

3.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)目前，國內(nèi)沒有相關(guān)的城市軌道交通系統(tǒng)改造設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

《地鐵設(shè)計規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定：“改建、擴建和最高運行速度超過100km/h的地鐵工程、以及其他類型的城市軌道交通相似的工程設(shè)計，可參照執(zhí)行。”

衡量改造工程是否達(dá)到要求、是否貼近國家相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，針對目前可參考的設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，制定改造工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是必要的。對于不同的現(xiàn)狀和條件，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也不同。制定標(biāo)準(zhǔn)的宗旨是盡量靠近現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，滿足改造目標(biāo)。

3.2 現(xiàn)狀設(shè)備系統(tǒng)對現(xiàn)狀系統(tǒng)及其設(shè)備的安全評價是改造工程的重要環(huán)節(jié)，是制定改造范圍、內(nèi)容及用戶需求的依據(jù)，將直接影響到改造技術(shù)方案的合理性和可操作性。

在行車安全、消防安全及運營安全等方面，應(yīng)分析哪些系統(tǒng)及設(shè)備存在安全隱患、哪些系統(tǒng)及設(shè)備制約著運輸能力的提供和服務(wù)水平的提升、哪些因素制約著改造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從而為編制改造范圍、內(nèi)容、原則及用戶需求提供依據(jù)。否則，可能會出現(xiàn)危及安全的遺漏項目或出現(xiàn)不應(yīng)有的項目占用有限資金的現(xiàn)象。

3.3 改造技術(shù)方案改造技術(shù)方案是改造工程的核心內(nèi)容，建立在現(xiàn)狀系統(tǒng)及設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上。高質(zhì)量的改造技術(shù)方案應(yīng)最大限度地消除安全隱患、提高運輸能力和服務(wù)水平、在改造期間對運營的影響程度降到最低，而且通過工程籌劃、設(shè)備招投標(biāo)及施工管理，節(jié)約投資。

在不突破投資概算、不改變土建結(jié)構(gòu)、改造期間降低對運營的影響等一系列的制約條件下，照搬新建線路的技術(shù)方案往往行不通，需要有新的思維方式，因地制宜，因事制宜。改造技術(shù)方案應(yīng)有針對性，充分利用現(xiàn)有條件和資源。還要突破條條框框的束縛，有大膽的設(shè)想。

3.4 技術(shù)協(xié)調(diào)改造工程的技術(shù)協(xié)調(diào)工作與新建線路基本相同，這里不再贅述。

4、技術(shù)風(fēng)險的規(guī)避措施

了解改造技術(shù)風(fēng)險的誘發(fā)因素以及類型，就要有針對性地研究處理技術(shù)風(fēng)險的方法，使改造技術(shù)方案既貼近實際情況，又能規(guī)避風(fēng)險。北京地鐵1、2號線車輛、設(shè)備消隱改造工程面臨如此大的難度和技術(shù)風(fēng)險，是城市軌道交通領(lǐng)域內(nèi)需解決的重大課題。本工程通過測試、試驗、調(diào)研、方案征集、技術(shù)方案論證、專家專題論證及專題研究等手段，研究控制技術(shù)風(fēng)險的措施。

第五篇：地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險分析與控制

地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險分析與控制

摘 要：結(jié)合北京地鐵1、2號線設(shè)備消隱改造工程，綜合分析和研究地鐵大規(guī)模改造工程的技術(shù)風(fēng)險，并提出規(guī)避技術(shù)風(fēng)險的措施。

關(guān)鍵詞：地鐵改造 技術(shù)風(fēng)險 標(biāo)準(zhǔn) 過渡方案

1、概述

北京地鐵一期工程始建于20世紀(jì)60年代，由北京站經(jīng)宣武門站和復(fù)興門站至蘋果園站，共計17座地下車站，一座古城車輛段，線路長度為23.6km.北京地鐵二期工程始建于20世紀(jì)70年代，線路呈馬蹄形，由復(fù)興門站經(jīng)西直門站和東直門站至建國門站，共計12座地下車站，一座太平湖車輛段，線路長度為17.2km.北京地鐵1、2號線改造工程主要包含一、二期工程，投資總額為37.5億元。北京地鐵一、二期工程建設(shè)初期的指導(dǎo)思想是，以戰(zhàn)備疏散為主，兼顧城市交通。基于國內(nèi)沒有地鐵設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)參照了國外地鐵的設(shè)計資料和規(guī)范，尤其是前蘇聯(lián)的設(shè)計規(guī)范。局限于當(dāng)時的建設(shè)條件和國內(nèi)的技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝水平，采用了大量的非標(biāo)產(chǎn)品和特殊設(shè)備。經(jīng)過二三十年的運營，北京地鐵1、2號線車輛、設(shè)備老化，大都進入設(shè)備報廢期，系統(tǒng)技術(shù)性能下降，存在很大的地鐵運營安全隱患。

本次改造涉及線路、車輛、供電、通信、信號、通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防、動力照明、火災(zāi)報警、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控、車輛段等多專業(yè)的全面改造、更新和升級，根據(jù)工程籌劃的要求，涉及行車安全、運營安全和消防安全等方面的改造內(nèi)容必須在2008年前完成。在相對集中的時間段內(nèi)完成多專業(yè)、多系統(tǒng)的改造，面臨技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險和資金風(fēng)險等困難，技術(shù)風(fēng)險又是工程風(fēng)險控制中首先要解決的問題。本文就改造中的技術(shù)風(fēng)險進行分析。

2、技術(shù)風(fēng)險的誘發(fā)因素

北京地鐵1、2號線改造工程是一個復(fù)雜的技術(shù)改造工程，涉及全部設(shè)備專業(yè)、線路專業(yè)及土建專業(yè)，從某種意義上講，相當(dāng)于新建線路的設(shè)備安裝階段，但又不能等同于新建線路。本次改造工程是在不停運的前提下進行的，又受土建結(jié)構(gòu)、人防設(shè)施不改變的制約，所以，誘發(fā)技術(shù)風(fēng)險的因素很多，主要包括以下幾類。

2.1 改造方案與規(guī)范的差距《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157—2003）主要用于新建線路的指導(dǎo)，未涉及改造工程內(nèi)容及要求。在車站安全出入口設(shè)置、消火栓設(shè)置、車站外部消防水源引入、區(qū)間火災(zāi)報警、區(qū)間風(fēng)速等方面，改造方案與規(guī)范有一定的差距。

2.2 土建結(jié)構(gòu)與人防設(shè)施不改變本次改造是在不停運的前提下進行的，不具備土建結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的條件，且運營線路又兼顧戰(zhàn)備人防的需要，要求人防等級不降低。在變電所有限的空間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品與設(shè)備安全操作距離出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象；車站及區(qū)間主風(fēng)機難于達(dá)到區(qū)間風(fēng)速要求，需要重新制定新的通風(fēng)排煙系統(tǒng)運行模式。

2.3 過渡方案新舊系統(tǒng)倒接，必然涉及過渡設(shè)備和改造期間的車站運營模式和設(shè)備系統(tǒng)運行模式。過渡方案的制定與現(xiàn)狀設(shè)備安全性、可靠性以及系統(tǒng)有密切的聯(lián)系。

過渡方案的合理、可靠、安全與否將直接影響到改造工程的成敗。

2.4 概算因素根據(jù)北京市有關(guān)規(guī)定，初步設(shè)計概算額不能超過可行性研究報告投資估算值的3%，否則重新立項。此項規(guī)定在新建項目執(zhí)行中難度較小，但對于城市軌道交通系統(tǒng)改造而言，屬于嶄新領(lǐng)域，執(zhí)行過程復(fù)雜。由于國內(nèi)沒有改造經(jīng)驗，可能會出現(xiàn)漏項問題，可行性研究報告投資估算值與初步設(shè)計概算額有較大出入。

正在運營的線路已經(jīng)暴露出嚴(yán)重危及運營安全的隱患，改造工程刻不容緩。如果概算額超標(biāo)（大于3%），進行重新立項的話，時間耽誤不起。因此，按照現(xiàn)有規(guī)定不重新立項，需要根據(jù)不超標(biāo)的初步設(shè)計概算額反過來調(diào)整設(shè)計方案。

2.5 現(xiàn)狀變化與原始設(shè)計的出入北京地鐵1、2號線已經(jīng)運營30多年，路基、土建與建設(shè)初期比可能發(fā)生了變化，如路基沉降；建筑平面功能調(diào)整；設(shè)備及車輛處于老化期，大部分設(shè)備已到報廢期，系統(tǒng)性能下降；由于基礎(chǔ)資料的不齊整，使各類管線的現(xiàn)狀敷設(shè)情況不很明朗等。

上述因素，將直接導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險。當(dāng)然，設(shè)計邊界條件也是影響設(shè)計質(zhì)量的因素之一。

3、技術(shù)風(fēng)險的分類

3.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)目前，國內(nèi)沒有相關(guān)的城市軌道交通系統(tǒng)改造設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

《地鐵設(shè)計規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定：“改建、擴建和最高運行速度超過100km/h的地鐵工程、以及其他類型的城市軌道交通相似的工程設(shè)計，可參照執(zhí)行。”

衡量改造工程是否達(dá)到要求、是否貼近國家相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，針對目前可參考的設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，制定改造工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是必要的。對于不同的現(xiàn)狀和條件，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也不同。制定標(biāo)準(zhǔn)的宗旨是盡量靠近現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，滿足改造目標(biāo)。

3.2 現(xiàn)狀設(shè)備系統(tǒng)對現(xiàn)狀系統(tǒng)及其設(shè)備的安全評價是改造工程的重要環(huán)節(jié)，是制定改造范圍、內(nèi)容及用戶需求的依據(jù)，將直接影響到改造技術(shù)方案的合理性和可操作性。

在行車安全、消防安全及運營安全等方面，應(yīng)分析哪些系統(tǒng)及設(shè)備存在安全隱患、哪些系統(tǒng)及設(shè)備制約著運輸能力的提供和服務(wù)水平的提升、哪些因素制約著改造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從而為編制改造范圍、內(nèi)容、原則及用戶需求提供依據(jù)。否則，可能會出現(xiàn)危及安全的遺漏項目或出現(xiàn)不應(yīng)有的項目占用有限資金的現(xiàn)象。

3.3 改造技術(shù)方案改造技術(shù)方案是改造工程的核心內(nèi)容，建立在現(xiàn)狀系統(tǒng)及設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上。高質(zhì)量的改造技術(shù)方案應(yīng)最大限度地消除安全隱患、提高運輸能力和服務(wù)水平、在改造期間對運營的影響程度降到最低，而且通過工程籌劃、設(shè)備招投標(biāo)及施工管理，節(jié)約投資。

在不突破投資概算、不改變土建結(jié)構(gòu)、改造期間降低對運營的影響等一系列的制約條件下，照搬新建線路的技術(shù)方案往往行不通，需要有新的思維方式，因地制宜，因事制宜。改造技術(shù)方案應(yīng)有針對性，充分利用現(xiàn)有條件和資源。還要突破條條框框的束縛，有大膽的設(shè)想。

3.4 技術(shù)協(xié)調(diào)改造工程的技術(shù)協(xié)調(diào)工作與新建線路基本相同，這里不再贅述。

4、技術(shù)風(fēng)險的規(guī)避措施

了解改造技術(shù)風(fēng)險的誘發(fā)因素以及類型，就要有針對性地研究處理技術(shù)風(fēng)險的方法，使改造技術(shù)方案既貼近實際情況，又能規(guī)避風(fēng)險。北京地鐵1、2號線車輛、設(shè)備消隱改造工程面臨如此大的難度和技術(shù)風(fēng)險，是城市軌道交通領(lǐng)域內(nèi)需解決的重大課題。本工程通過測試、試驗、調(diào)研、方案征集、技術(shù)方案論證、專家專題論證及專題研究等手段，研究控制技術(shù)風(fēng)險的措施。

4.1 前期工作

4.1.1 測試與勘察涉及測試與勘察項目的專業(yè)

4.1.2 試驗涉及試驗項目的專業(yè)

4.1.3現(xiàn)場調(diào)研與市場調(diào)研現(xiàn)場調(diào)研和市場調(diào)研是在初步設(shè)計、施工設(shè)計工作開展前（或過程中）必需做的準(zhǔn)備工作，改造工程無法脫離現(xiàn)場實際情況。通過現(xiàn)場調(diào)研，掌握設(shè)備及其機房的現(xiàn)狀，根據(jù)工程改造的范圍及內(nèi)容、改造原則、改造目標(biāo)，為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的編制提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況而確定的設(shè)計方案，進行必要的市場調(diào)研，以確保所采用的技術(shù)、工藝及設(shè)備滿足設(shè)計方案的需要，避免或盡可能地少用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

與新建線路相比，現(xiàn)場調(diào)研和市場調(diào)研要占用更多的時間和精力，在有限的設(shè)計周期內(nèi)完成大量的調(diào)研工作難度很大，應(yīng)正確處理好調(diào)研與設(shè)計時間分配的關(guān)系。

4.2 設(shè)計工作

4.2.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的選用前面已經(jīng)談到，城市軌道交通系統(tǒng)領(lǐng)域尚未編制相關(guān)的改造標(biāo)準(zhǔn)。對于改造工程而言，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是相輔相成的，彼此既有聯(lián)系又相互制約。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)建立在改造目標(biāo)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，否則，不切合實際的技術(shù)方案無法實施，可能會中斷運營，造成地面交通的混亂，這也是政府和市民不愿見到的事情。

對于難于把握的內(nèi)容，可以通過專家專題論證和專題研究來解決。

4.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)改造后需達(dá)到的目標(biāo)制定。本工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取決于幾個方面：一是不停止運營條件下進行改造，要求技術(shù)方案不能影響地鐵運營，制定的標(biāo)準(zhǔn)首先追求安全性和可靠性；二是土建結(jié)構(gòu)不可改變，要求各系統(tǒng)技術(shù)方案“量身裁衣”，符合實際；三是循序漸進地改造，并非全面、徹底地改造，工程造價是控制工程改造規(guī)模的重要環(huán)節(jié)，技術(shù)方案不能過于追求技術(shù)的先進性，應(yīng)充分考慮工程的經(jīng)濟性。

在考慮上述因素后，首先應(yīng)對改造工程需達(dá)到的目標(biāo)進行客觀定位，然后使合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)貫穿于整個設(shè)計過程中。

本工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵循安全、可靠、經(jīng)濟、先進的原則。

4.2.3 技術(shù)一致性全線車站及區(qū)間的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方案追求一致性，有利于日后的運營管理和降低管理成本。

受客觀條件的限制（如車站規(guī)模不改變或投資控制等），技術(shù)方案只能因地制宜，只要滿足性能指標(biāo)就應(yīng)認(rèn)為滿足改造要求。

4.2.4 過渡方案過渡方案是改造工程能否順利實施的關(guān)鍵。既然改造工程是在不停運條件下實施的，各系統(tǒng)及各專業(yè)必然存在新舊系統(tǒng)的過渡方案。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給排水及消防系統(tǒng)等專業(yè)的過渡方案將對消防安全、服務(wù)水平構(gòu)成潛在影響，供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)等專業(yè)的過渡方案將對消防安全、服務(wù)水平、運輸能力及運營安全構(gòu)成潛在的影響，信號系統(tǒng)、線路專業(yè)的過渡方案將對運輸能力及運營安全構(gòu)成潛在的影響。

過渡方案的制定應(yīng)首先遵循安全、可靠、經(jīng)濟的原則，將安全放在首位。其中，供電系統(tǒng)的過渡方案對運營中的地鐵影響最大，應(yīng)充分認(rèn)識到過渡方案一旦失敗就將中斷運營的嚴(yán)重危害性。

新舊系統(tǒng)間的過渡存在技術(shù)上的難度，畢竟安全是第一位的。關(guān)鍵的技術(shù)處理措施，可以通過在社會上廣泛征集方案來實現(xiàn)，其中包括向設(shè)備供應(yīng)商、科研院校及設(shè)計單位等征集供電系統(tǒng)的雙邊聯(lián)跳、信號系統(tǒng)的系統(tǒng)制式及過渡方案等。

4.2.5 方案調(diào)整由于受各種因素的影響（如限額設(shè)計、邊界條件等），需要對設(shè)計方案甚至是改造內(nèi)容進行調(diào)整，調(diào)整時，必須對調(diào)整內(nèi)容進行評估，評價其是否背離了改造目標(biāo)，若脫離了改造目標(biāo)而進行的改造工作是失敗的。

4.3 專題研究與論證由于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的選用問題，勢必需要進行專題研究和專家論證，取得技術(shù)研究上的支持和相關(guān)部門的認(rèn)可。

其中，涉及消防安全的內(nèi)容與新建線路的設(shè)計規(guī)范有較大差異，應(yīng)組織消防專家論證會，對改造內(nèi)容中的消防技術(shù)方案進行論證，提出可操作的指導(dǎo)意見，以指導(dǎo)設(shè)計工作和竣工驗收工作。

5、結(jié)語

改造工程具有很強的挑戰(zhàn)性，分析技術(shù)風(fēng)險的所在以及如何解決，是改造工程的一大特點，也是其難度所在。本工程通過前期的可研、總體設(shè)計、初步設(shè)計階段工作，歸納總結(jié)了上述內(nèi)容。隨著施工設(shè)計和安裝施工實施的開展，預(yù)計將會出現(xiàn)新的問題和難點。本文希望能起到拋磚引玉的作用，引起社會各界同仁的關(guān)注，畢竟當(dāng)城市軌道交通進入穩(wěn)定發(fā)展期時，國內(nèi)將迎來改造的時期。

參考文獻

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