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1、概述
北京地鐵一期工程始建于20世紀60年代,由北京站經宣武門站和復興門站至蘋果園站,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70年代,線路呈馬蹄形,由復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、二期工程建設初期的指導思想是,以戰備疏散為主,兼顧城市交通?;趪鴥葲]有地鐵設計規范和相關標準,工程建設參照了國外地鐵的設計資料和規范,尤其是前蘇聯的設計規范。局限于當時的建設條件和國內的技術水平、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,系統技術性能下降,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面改造、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面的改造內容必須在2008年前完成。在相對集中的時間段內完成多專業、多系統的改造,面臨技術風險、管理風險和資金風險等困難,技術風險又是工程風險控制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復雜的技術改造工程,涉及全部設備專業、線路專業及土建專業,從某種意義上講,相當于新建線路的設備安裝階段,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,又受土建結構、人防設施不改變的制約,所以,誘發技術風險的因素很多,主要包括以下幾類。
2.1改造方案與規范的差距《地鐵設計規范》(GB50157—2003)主要用于新建線路的指導,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、區間風速等方面,改造方案與規范有一定的差距。
2.2土建結構與人防設施不改變本次改造是在不停運的前提下進行的,不具備土建結構發生變化的條件,且運營線路又兼顧戰備人防的需要,要求人防等級不降低。在變電所有限的空間內,標準化產品與設備安全操作距離出現不匹配的現象;車站及區間主風機難于達到區間風速要求,需要重新制定新的通風排煙系統運行模式。
2.3過渡方案新舊系統倒接,必然涉及過渡設備和改造期間的車站運營模式和設備系統運行模式。過渡方案的制定與現狀設備安全性、可靠性以及系統有密切的聯系。
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%,否則重新立項。此項規定在新建項目執行中難度較小,但對于城市軌道交通系統改造而言,屬于嶄新領域,執行過程復雜。由于國內沒有改造經驗,可能會出現漏項問題,可行性研究報告投資估算值與初步設計概算額有較大出入。
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(大于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;建筑平面功能調整;設備及車輛處于老化期,大部分設備已到報廢期,系統性能下降;由于基礎資料的不齊整,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系統改造設計規范和標準。
《地鐵設計規范》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?!?/p>
衡量改造工程是否達到要求、是否貼近國家相關規范及標準,針對目前可參考的設計規范及標準,制定改造工程的技術標準和設計標準是必要的。對于不同的現狀和條件,技術標準及設計標準也不同。制定標準的宗旨是盡量靠近現行的設計規范和標準,滿足改造目標。
3.2現狀設備系統對現狀系統及其設備的安全評價是改造工程的重要環節,是制定改造范圍、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面,應分析哪些系統及設備存在安全隱患、哪些系統及設備制約著運輸能力的提供和服務水平的提升、哪些因素制約著改造的技術標準和設計標準,從而為編制改造范圍、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,建立在現狀系統及設備、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。改造技術方案應有針對性,充分利用現有條件和資源。還要突破條條框框的束縛,有大膽的設想。
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,這里不再贅述。
4、技術風險的規避措施
了解改造技術風險的誘發因素以及類型,就要有針對性地研究處理技術風險的方法,使改造技術方案既貼近實際情況,又能規避風險。北京地鐵1、2號線車輛、設備消隱改造工程面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,研究控制技術風險的措施。