地鐵大規模改造工程技術風險分析與控製
發布時間:2014-07-15
摘要:結合北京地鐵1、2號線設備消隱
改造工程,綜合分析和研究地鐵大規模
改造工程的技術風險,並提出規避技術風險的措施。
關鍵詞:地鐵改造 技術風險 標準 過渡方案
1、概述
北京地鐵一期工程始建於20世紀60年代,由北京站經宣武門站和複興門站至蘋果園站,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於20世紀70年代,線路呈馬蹄形,由複興門站經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(er)期(qi)工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)初(chu)期(qi)的(de)指(zhi)導(dao)思(si)想(xiang)是(shi),以(yi)戰(zhan)備(bei)疏(shu)散(san)為(wei)主(zhu),兼(jian)顧(gu)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)。基(ji)於(yu)國(guo)內(nei)沒(mei)有(you)地(di)鐵(tie)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)和(he)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun),工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)參(can)照(zhao)了(le)國(guo)外(wai)地(di)鐵(tie)的(de)設(she)計(ji)資(zi)料(liao)和(he)規(gui)範(fan),尤(you)其(qi)是(shi)前(qian)蘇(su)聯(lian)的(de)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)。局(ju)限(xian)於(yu)當(dang)時(shi)的(de)建(jian)設(she)條(tiao)件(jian)和(he)國(guo)內(nei)的(de)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)、生產工藝水平,采用了大量的非標產品和特殊設備。經過二三十年的運營,北京地鐵1、2號線車輛、設備老化,大都進入設備報廢期,係統技術性能下降,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、通風空調、給排水及消防、動力照明、火災報警、環境與設備監控、車輛段等多專業的全麵改造、更新和升級,根據工程籌劃的要求,涉及行車安全、運營安全和消防安全等方麵的改造內容必須在2008年前完成。在相對集中的時間段內完成多專業、多係統的改造,麵臨技術風險、管理風險和資金風險等困難,技術風險又是工程風險控製中首先要解決的問題。本文就改造中的技術風險進行分析。
2、技術風險的誘發因素
北京地鐵1、2號線
改造工程是一個複雜的技術
改造工程,涉及全部設備專業、線路專業及土建專業,從某種意義上講,相當於新建線路的設備安裝階段,但又不能等同於新建線路。本次
改造工程是在不停運的前提下進行的,又受土建結構、人防設施不改變的製約,所以,誘發技術風險的因素很多,主要包括以下幾類。
2.1 改造方案與規範的差距《地鐵設計規範》(GB50157―2003)主要用於新建線路的指導,未涉及
改造工程內容及要求。在車站安全出入口設置、消火栓設置、車站外部消防水源引入、區間火災報警、區間風速等方麵,改造方案與規範有一定的差距。
2.2 土(tu)建(jian)結(jie)構(gou)與(yu)人(ren)防(fang)設(she)施(shi)不(bu)改(gai)變(bian)本(ben)次(ci)改(gai)造(zao)是(shi)在(zai)不(bu)停(ting)運(yun)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)進(jin)行(xing)的(de),不(bu)具(ju)備(bei)土(tu)建(jian)結(jie)構(gou)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)條(tiao)件(jian),且(qie)運(yun)營(ying)線(xian)路(lu)又(you)兼(jian)顧(gu)戰(zhan)備(bei)人(ren)防(fang)的(de)需(xu)要(yao),要(yao)求(qiu)人(ren)防(fang)等(deng)級(ji)不(bu)降(jiang)低(di)。在(zai)變(bian)電(dian)所(suo)有(you)限(xian)的(de)空(kong)間(jian)內(nei),標(biao)準(zhun)化(hua)產(chan)品(pin)與(yu)設(she)備(bei)安(an)全(quan)操(cao)作(zuo)距(ju)離(li)出(chu)現(xian)不(bu)匹(pi)配(pei)的(de)現(xian)象(xiang);車站及區間主風機難於達到區間風速要求,需要重新製定新的通風排煙係統運行模式。
2.3 過渡方案新舊係統倒接,必然涉及過渡設備和改造期間的車站運營模式和設備係統運行模式。過渡方案的製定與現狀設備安全性、可靠性以及係統有密切的聯係。
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 概算因素根據北京市有關規定,初步設計概算額不能超過可行性研究報告投資估算值的3%,否fou則ze重zhong新xin立li項xiang。此ci項xiang規gui定ding在zai新xin建jian項xiang目mu執zhi行xing中zhong難nan度du較jiao小xiao,但dan對dui於yu城cheng市shi軌gui道dao交jiao通tong係xi統tong改gai造zao而er言yan,屬shu於yu嶄zhan新xin領ling域yu,執zhi行xing過guo程cheng複fu雜za。由you於yu國guo內nei沒mei有you改gai造zao經jing驗yan,可ke能neng會hui出chu現xian漏lou項xiang問wen題ti,可ke行xing性xing研yan究jiu報bao告gao投tou資zi估gu算suan值zhi與yu初chu步bu設she計ji概gai算suan額e有you較jiao大da出chu入ru。
正在運營的線路已經暴露出嚴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(大於3%),進行重新立項的話,時間耽誤不起。因此,按照現有規定不重新立項,需要根據不超標的初步設計概算額反過來調整設計方案。
2.5 現狀變化與原始設計的出入北京地鐵1、2號線已經運營30多年,路基、土建與建設初期比可能發生了變化,如路基沉降;建築平麵功能調整;設備及車輛處於老化期,大部分設備已到報廢期,係統性能下降;由於基礎資料的不齊整,使各類管線的現狀敷設情況不很明朗等。
上述因素,將直接導致技術風險。當然,設計邊界條件也是影響設計質量的因素之一。
3、技術風險的分類
3.1技術標準與設計標準目前,國內沒有相關的城市軌道交通係統改造設計規範和標準。
《地鐵設計規範》第1.0.2條規定:“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計,可參照執行。”
衡量
改造工程是否達到要求、是否貼近國家相關規範及標準,針對目前可參考的設計規範及標準,製定
改造工程dejishubiaozhunheshejibiaozhunshibiyaode。duiyubutongdexianzhuanghetiaojian,jishubiaozhunjishejibiaozhunyebutong。zhidingbiaozhundezongzhishijinliangkaojinxianxingdeshejiguifanhebiaozhun,manzugaizaomubiao。
3.2 現狀設備係統對現狀係統及其設備的安全評價是
改造工程的重要環節,是製定改造範圍、內容及用戶需求的依據,將直接影響到改造技術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麵,應分析哪些係統及設備存在安全隱患、哪些係統及設備製約著運輸能力的提供和服務水平的提升、哪些因素製約著改造的技術標準和設計標準,從而為編製改造範圍、內容、原則及用戶需求提供依據。否則,可能會出現危及安全的遺漏項目或出現不應有的項目占用有限資金的現象。
3.3 改造技術方案改造技術方案是
改造工程的核心內容,建立在現狀係統及設備、技術標準及設計標準的基礎上。高質量的改造技術方案應最大限度地消除安全隱患、提高運輸能力和服務水平、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、設備招投標及施工管理,節約投資。
在不突破投資概算、不改變土建結構、改(gai)造(zao)期(qi)間(jian)降(jiang)低(di)對(dui)運(yun)營(ying)的(de)影(ying)響(xiang)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)製(zhi)約(yue)條(tiao)件(jian)下(xia),照(zhao)搬(ban)新(xin)建(jian)線(xian)路(lu)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)往(wang)往(wang)行(xing)不(bu)通(tong),需(xu)要(yao)有(you)新(xin)的(de)思(si)維(wei)方(fang)式(shi),因(yin)地(di)製(zhi)宜(yi),因(yin)事(shi)製(zhi)宜(yi)。改(gai)造(zao)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)應(ying)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing),充(chong)分(fen)利(li)用(yong)現(xian)有(you)條(tiao)件(jian)和(he)資(zi)源(yuan)。還(hai)要(yao)突(tu)破(po)條(tiao)條(tiao)框(kuang)框(kuang)的(de)束(shu)縛(fu),有(you)大(da)膽(dan)的(de)設(she)想(xiang)。
3.4 技術協調
改造工程的技術協調工作與新建線路基本相同,這裏不再贅述。
4、技術風險的規避措施
lejiegaizaojishufengxiandeyoufayinsuyijileixing,jiuyaoyouzhenduixingdiyanjiuchulijishufengxiandefangfa,shigaizaojishufanganjitiejinshijiqingkuang,younengguibifengxian。beijingditie1、2號線車輛、設備消隱
改造工程麵臨如此大的難度和技術風險,是城市軌道交通領域內需解決的重大課題。本工程通過測試、試驗、調研、方案征集、技術方案論證、專家專題論證及專題研究等手段,研究控製技術風險的措施。
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
4.1.2 試驗涉及試驗項目的專業
4.1.3現場調研與市場調研現場調研和市場調研是在初步設計、施工設計工作開展前(或過程中)必需做的準備工作,
改造工程無法脫離現場實際情況。通過現場調研,掌握設備及其機房的現狀,根據工程改造的範圍及內容、改造原則、改(gai)造(zao)目(mu)標(biao),為(wei)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)及(ji)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)的(de)編(bian)製(zhi)提(ti)供(gong)科(ke)學(xue)依(yi)據(ju)。根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)調(tiao)研(yan)情(qing)況(kuang)而(er)確(que)定(ding)的(de)設(she)計(ji)方(fang)案(an),進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)的(de)市(shi)場(chang)調(tiao)研(yan),以(yi)確(que)保(bao)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)、工藝及設備滿足設計方案的需要,避免或盡可能地少用非標準設備。
與yu新xin建jian線xian路lu相xiang比bi,現xian場chang調tiao研yan和he市shi場chang調tiao研yan要yao占zhan用yong更geng多duo的de時shi間jian和he精jing力li,在zai有you限xian的de設she計ji周zhou期qi內nei完wan成cheng大da量liang的de調tiao研yan工gong作zuo難nan度du很hen大da,應ying正zheng確que處chu理li好hao調tiao研yan與yu設she計ji時shi間jian分fen配pei的de關guan係xi。
4.2 設計工作
4.2.1 設計標準的選用前麵已經談到,城市軌道交通係統領域尚未編製相關的改造標準。對於
改造工程而er言yan,設she計ji標biao準zhun與yu技ji術shu標biao準zhun是shi相xiang輔fu相xiang成cheng的de,彼bi此ci既ji有you聯lian係xi又you相xiang互hu製zhi約yue。設she計ji標biao準zhun應ying建jian立li在zai改gai造zao目mu標biao現xian狀zhuang的de基ji礎chu上shang,否fou則ze,不bu切qie合he實shi際ji的de技ji術shu方fang案an無wu法fa實shi施shi,可ke能neng會hui中zhong斷duan運yun營ying,造zao成cheng地di麵mian交jiao通tong的de混hun亂luan,這zhe也ye是shi政zheng府fu和he市shi民min不bu願yuan見jian到dao的de事shi情qing。
對於難於把握的內容,可以通過專家專題論證和專題研究來解決。
4.2.2 技術標準的製定技術標準應根據改造後需達到的目標製定。本工程技術標準取決於幾個方麵:一是不停止運營條件下進行改造,要求技術方案不能影響地鐵運營,製定的標準首先追求安全性和可靠性;二是土建結構不可改變,要求各係統技術方案“量身裁衣”,符合實際;三是循序漸進地改造,並非全麵、徹底地改造,工程造價是控製工程改造規模的重要環節,技術方案不能過於追求技術的先進性,應充分考慮工程的經濟性。
在考慮上述因素後,首先應對
改造工程需達到的目標進行客觀定位,然後使合理的技術標準貫穿於整個設計過程中。
本工程技術標準應遵循安全、可靠、經濟、先進的原則。
4.2.3 技術一致性全線車站及區間的技術標準、技術方案追求一致性,有利於日後的運營管理和降低管理成本。
受客觀條件的限製(如車站規模不改變或投資控製等),技術方案隻能因地製宜,隻要滿足性能指標就應認為滿足改造要求。
4.2.4 過渡方案過渡方案是
改造工程能否順利實施的關鍵。既然
改造工程是在不停運條件下實施的,各係統及各專業必然存在新舊係統的過渡方案。通風空調係統、給排水及消防係統等專業的過渡方案將對消防安全、服務水平構成潛在影響,供電係統、通信係統、照明配電係統等專業的過渡方案將對消防安全、服務水平、運輸能力及運營安全構成潛在的影響,信號係統、線路專業的過渡方案將對運輸能力及運營安全構成潛在的影響。
過渡方案的製定應首先遵循安全、可靠、經jing濟ji的de原yuan則ze,將jiang安an全quan放fang在zai首shou位wei。其qi中zhong,供gong電dian係xi統tong的de過guo渡du方fang案an對dui運yun營ying中zhong的de地di鐵tie影ying響xiang最zui大da,應ying充chong分fen認ren識shi到dao過guo渡du方fang案an一yi旦dan失shi敗bai就jiu將jiang中zhong斷duan運yun營ying的de嚴yan重zhong危wei害hai性xing。
xinjiuxitongjiandeguoducunzaijishushangdenandu,bijinganquanshidiyiweide。guanjiandejishuchulicuoshi,keyitongguozaishehuishangguangfanzhengjifanganlaishixian,qizhongbaokuoxiangshebeigongyingshang、科研院校及設計單位等征集供電係統的雙邊聯跳、信號係統的係統製式及過渡方案等。
4.2.5 方案調整由於受各種因素的影響(如限額設計、邊界條件等),xuyaoduishejifanganshenzhishigaizaoneirongjinxingtiaozheng,tiaozhengshi,bixuduitiaozhengneirongjinxingpinggu,pingjiaqishifoubeililegaizaomubiao,ruotuolilegaizaomubiaoerjinxingdegaizaogongzuoshishibaide。
4.3 專題研究與論證由於設計標準的選用問題,勢必需要進行專題研究和專家論證,取得技術研究上的支持和相關部門的認可。
其(qi)中(zhong),涉(she)及(ji)消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)的(de)內(nei)容(rong)與(yu)新(xin)建(jian)線(xian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)有(you)較(jiao)大(da)差(cha)異(yi),應(ying)組(zu)織(zhi)消(xiao)防(fang)專(zhuan)家(jia)論(lun)證(zheng)會(hui),對(dui)改(gai)造(zao)內(nei)容(rong)中(zhong)的(de)消(xiao)防(fang)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)論(lun)證(zheng),提(ti)出(chu)可(ke)操(cao)作(zuo)的(de)指(zhi)導(dao)意(yi)見(jian),以(yi)指(zhi)導(dao)設(she)計(ji)工(gong)作(zuo)和(he)竣(jun)工(gong)驗(yan)收(shou)工(gong)作(zuo)。
5、結語
改造工程具有很強的挑戰性,分析技術風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、總體設計、chubushejijieduangongzuo,guinazongjieleshangshuneirong。suizheshigongshejiheanzhuangshigongshishidekaizhan,yujijianghuichuxianxindewentihenandian。benwenxiwangnengqidaopaozhuanyinyudezuoyong,yinqishehuigejietongrendeguanzhu,bijingdangchengshiguidaojiaotongjinruwendingfazhanqishi,guoneijiangyinglaigaizaodeshiqi。