城市轨道交通工程施工技术和管理措施探讨

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:任俊
[导读] 在城市化进程不断加快的背景下,城市轨道交通建设结构越来越复杂,施工内容不断增多,其中更是涌现各式各样新型的施工技术。
        摘要:在城市化进程不断加快的背景下,城市轨道交通建设结构越来越复杂,施工内容不断增多,其中更是涌现各式各样新型的施工技术。同时,对城市轨道交通施工管理提出了更加高质量的要求,只有重视城市轨道交通施工技术,开展好施工管理工作,方可保障城市轨道交通建设质量。基于此,本文首先阐述了城市轨道交通施工的主要特点,然后,对城市轨道交通施工技术和施工管理策略进行了探讨和研究,旨在为促进城市轨道交通建设质量的有效提高提供一些帮助。
        关键词:城市轨道交通;施工技术;施工管理
        引言
        轨道交通作为城市化进程中重要产物,可以大幅提升城市对土地资源的利用率,促进城市土地资源的合理利用。不仅如此,轨道交通还能缓解城市交通拥堵的现状,加快交通的运营的速度,增强城市的交通运输能力。虽然轨道交通体现出巨大的优势,但结合大量工程施工案例来看,可以发现无论在施工技术还是在施工管理上均存在很大不足,限制了施工质量的提升。要促进轨道交通的整体质量水平,就应该进行合理规划,在现有的基础上进行完善创新,适应各种复杂环境的需求。
        1城市轨道交通的基本地位
        众所周知,在城市轨道交通建设过程中,地下轨道居多,而轨道交通作为地下交通的命脉,它不仅连接着城市的各大主要建筑,对于那些娱乐场所、市政建设,通过地下轨道交通,我们同样可以快速到达。由此我们不难发现,城市轨道交通不仅最大程度上节约了城市土地资源,而且缓解城市地面交通压力,还有效减少了城市空气污染,进而给人们的生活带来了便利。
        2城市轨道交通施工特征
        ①城市轨道交通工程建设规模很大,投资比较高,为保证轨道交通工程的顺利进行,通常需要十几家施工单位同时施工。②消耗时间比较长,由于轨道施工过程中涉及到很多燃气、通信、电力、给排水管线的迁改问题,所以建设时间通常需要3-4年的时间才可以完成。③轨道交通施工对于技术的要求较高,尤其是地铁施工之中,地下建筑错综复杂,在施工过程中要避免对地下结构产生影响,所以对于技术的要求高。④城市轨道交通施工内容复杂,涉及到很多领域,包括土木工程、通信工程、电气工程等等,其信息量大,施工内容较多。⑤轨道交通系统具有一定的复杂性,所以在施工过程中要求施工人员将各类工作进行合理交接,比如土建单位与电气单位进行交接、电气单位与通信单位进行交接等等,确保轨道交通施工能够按照建筑顺序进行,并使其运营更加顺利。
        3城市轨道交通工程施工技术要点
        3.1电气系统的技术
        城市轨道交通工程中的电气系统是保障设施正常运作的组成部分,同时也是整体轨道交通功能的重要展现,在完成规整的铺设工作之后,基本道路建设接近完毕,此时需要继续执行的则是与之相关的电气系统,排水系统,通风系统等项目的建设,其中的电气系统尤为重要,在建设城市轨道交通工程的过程中,需要重点提高对电气系统动力调试与安装的重视程度,包括接地系统、照明系统、防雷系统的安装等等,对此类系统的技术强化,将会极为有效地提高城市轨道交通工程的实行效率,缩短所需要的工程周期,提升城市轨道交通工程的合理性以及科学性,同时还能够更为有力地保障系统的正常运行,全面提高城市轨道交通工程的运输效率与运输质量,为人们带来更为良好的乘坐感受。
        3.2开挖技术
        在城市轨道交通工程开挖之前,相关工作人员应该深入施工现场进行详细勘察,特别是对施工区域地下管线的仔细排查。在具体开挖过程中,最好避开其他城市管道,地下管道数量越多,开挖难度也就越大。可见开挖之前对施工现场进行详细勘察,充分了解地下管道实际情况是非常重要的,同时还应该对该区域实际人流量和地形条件进行深入研究,只有做好一切前提准备工作,才能更好的确保整个开挖过程的顺利开展,也可以在一定程度上降低开挖难度。对于普通地形开挖过程通常情况下都选用明挖法,这种开挖技术操作相对比较简单,而且安全系数比较高,施工成本低、施工速度快。在采用明挖施工技术过程当中需要重点关注坡形结构并做好支护操作。如果开挖场地坡度比较缓,可以边开挖边利用水泥混凝土进行支护。但是如果开挖地点土壤比较松散就需要采用连续墙支护方式,这种方法具有更好的整体刚度和防水功能。除此之外,混凝土灌注桩和型刚支护技术也具有不错的施工效果。这些施工技术不但对施工环境要求比较低,而且还可以在一定程度上缩短施工周期,保证施工过程的顺利推进,但是会对周围环境造成较为严重的破坏。与明挖相对应的就是暗挖施工技术,相比较而言,暗挖施工更为复杂,在具体施工过程中需要先注浆然后再开挖。在实际开挖操作过程中一定要做好支护工作,利用混凝土增强支护结构的稳定性。还需要注意开挖时间不宜太长,判断暗挖质量的一个重要依据就是支护效果,通常情况下暗挖过程应用微型爆破,这样可以保证其结构的稳定性。
        3.3给排水
        由于城市轨道交通遍布地下,所以建设科学的给排水工程是城市地下轨道建设的关键。首先,阴暗的地下离不开电灯等一系列照明设施,而如何保证电路设施正常运行成为了给排水工程的重点。其次,为了从容应对暴雨等恶劣天气,强调轨道工程的排水性能也是给排水工程建设的重要内容。最后,城市供排水、生产用水等多种给排水系统同样有着不可忽视的地位。基于以上内容,建设人员在开展轨道建设工作之前,有必要系统了解城市原有的供排水系统,因为只有在这基础上,工作人员才能合理规划给排水工程,进而确保城市轨道交通工程建设顺利进行。
        3.4盾构施工
        盾构法作为新型的施工方法,具有精度高、噪音小的优点,盾构法适用于地层较深的轨道交通施工中,施工过程不会对地面的建筑与环境造成造成伤害,也不会对地面造成施工噪音。盾构法施工技术可以将机械制造与管片的误差降到最低水平,实现盾构与特定机械的协同作业,但特定项目施工中可能需要用到特定非标设备,增加对设备功能需求。虽然具有明显优势,但盾构法施工技术可能存在管片的上浮问题,这时需要对地质分层、含水量等参数进行仔细分析,在施工中合理地调整挖掘速度,必要时利用混凝土结构进行加固。此外,在盾构法施工中,盾构机械的行进姿态可以通过千斤顶进行调整,使其实现上下坡与转折的需求。
        3.5轨道结构的施工技术
        根据当前我国城市轨道交通轨道结构工程的施工现状,应当注意下述几项内容:(1)确保城市轨道交通内部结构的运行安全性,并做到尽量简化路线,进一步加强轨道横向稳定性,保持城市轨道交通结构的顺畅性、耐久性以及减震性。(2)确保城市轨道交通扣件结构、曲线阶段可满足实际需求,提高对轨道横向载荷的有效重视,进而增强城市轨道交通结构的横向稳定性。(3)随着社会大众物质水平的不断提高,人们对出行环境舒适性提出了越来越严格的要求,现代化地铁无砟轨道技术已代替了过去的碎石道床结构。为了进一步降低车辆行驶过程中产生的振动和噪音,可在轨道结构内设置各种形式的减振装置,以提高乘坐的舒适性,降低噪音和振动造成的环境污染。


        4城市轨道交通工程相关管理措施
        4.1加强合同变更和索赔管理,确保企业经济效益
        前期主要是“干”,关注施工质量、安全、工期、资金的回收、资料的收集及与业主的协作关系等;后期主要是“算”,要整理好竣工资料,检查资料是否齐全,是否有漏洞,完善变更索赔资料,签字手续要完备,根据整个项目的概预算情况及实际验工计价、成本费用开支情况进行对比分析,找出增加收入的切入点和关键点,为最后工程结算做好充分准备,做好工程项目的二次经营,只有算好了才会取得较好的效益。工程竣工后,要及时进行决算,以明确债权债务关系。项目后期的主要管理人员更要重视与业主单位的变更、结算和索赔工作。加强与业主的沟通,要把对工程实施过程非常熟悉又能与业主、设计、监理等相关单位和主管部门有效勾通的技术、经营核心人员留下,否则是变更索赔工作也很难开展。
        4.2开展好施工组织设计
        城市轨道交通工程应当开展科学的施工组织设计,为进一步的施工工作提供切实可行的依据。在施工组织设计中,应当全面系统考量工程建设的实际情况,建立科学的施工方案,并基于相关数据的科学分析,有针对性地开展施工计划编制。例如,对于通风系统的施工组织设计,通风系统控制应当实现中央控制、车站控制以及就地控制等方面的控制。具体而言,应在站厅层两端设置空调机房,其中装置组合式空调机组。同时,站厅单独建立专用排烟系统,站台公共区域排风机同时用作排烟功能。车站气流组织选取站厅、站台公共区域上部均匀送风,站台集中回风的形式。区间隧道通风系统一般选取机械通风系统、活塞通风系统。又如,对于给排水系统的施工组织设计,因为城市轨道交通中给排水系统施工存在一定的复杂性,车站、地下区间隧道实行生活、生产及消防栓各自独立的积水系统,所以,在给排水系统施工组织设计中,应当树立良好的安全意识及规范意识,如若管理工作不到位,极易引发管道混接、系统错乱等相关问题。
        4.3制定科学的工程质量管理体制
        在城市轨道交通工程管理中,需要制定科学的工程质量管理体制。由于城市轨道交通建设所涉及的施工技术比较复杂,所以在施工中需要建立各种任务的部门。在施工中,需要保证各个部门之间进行有效合作,才能够保证城市轨道交通能够按照规定时间完工。另外在由于城市轨道交通属于社会公共工程,所以在城市轨道建设中,需要政府投入一定的资金,然后制定相关策略,从而更好的保证城市轨道交通正常施工。
        4.4严格控制施工工期
        就城市轨道交通建设工程的施工周期而言,通常可以将其分为三个阶段,即施工前期、施工中期和施工后期。城市轨道交通工程的施工应该对不同的施工岗位进行合理妥善的安排,从根本上保证施工极度。管理人员在进行正式施工之前所制定的周全的施工计划,并且在施工过程当中做好人员的调度工作,定期对施工情况进行检查。另外,要想能够避免施工周期不受到影响,还需要建立相应的应急机制。
        4.5对于轨道交通工程施工成本的控制
        轨道交通地施工造价同样关乎着工程质量以及施工进度。在一个项目中需要对工程中的各项造价进行仔细的筛选,工程造价取决于设计图,根据设计蓝图可以估算初步项目施工概算,所以一份质量好的设计图纸可能决定整个工程的造价以及施工质量。目前,常见的项目分包模式是总价承包,各个施工单位通过初步设计图纸制定初步项目施工概算总额,并根据概算总额进行竞标,所以施工图对于施工成本的控制是十分重要的。首先,设计人员在设计图纸时,要对工程材料以及材料的特点和性能有充分的了解。其次,审核人员在审核图纸中,应做好自己的本职工作,使图纸在审核过程中更加具有科学性和公平性。最后,施工单位在编制初步项目施工概算过程要充分考虑到市场的价格变动情况,从而使甲方和施工方的经济利益最大化。
        4.6先进机械设备与施工技术的管理
        轨道交通往往在地下施工,考虑到地面的承载力作业的深度较大,施工中的运输设备、吊装设备等要满足地下施工要求。在轨道交通的施工方案上,应考虑先进的机械设备与施工技术,利用机械化作业代替传统的人工作业模式,提升施工质量水平,保护工人的生命安全。在施工技术方面,可以参考国外先进的技术手段或比较成功的施工案例,对其整理分析,结合施工项目的特点,选择适合的技术进行应用,降低施工难度,提升施工技术的先进性。
        4.7安全管理
        主体结构使用年限为一百年,安全等级为一级,按抗震进行设计,以减小周边建筑物变形为目标,这是提高轨道交通施工质量的主要内容。严格控制建筑物沉降,及时设置隔离桩,保护好地下管线,根据施工进度,及时增设临时支护体系,形成有效的围护结构,强化通信管道保护,破土之前先检查管线的埋设情况,实时监测围护结构、基坑边建筑物,严格监测管线变形。构建安全管理体系,健全轨道交通施工过程安全监管体系,严格对施工过程及采用的技术进行信息化监管,加强安全隐患排查。坚持质量第一、预防为主的根本原则,及时采取措施将渗水问题处理好,有效控制渗漏问题。
        4.8施工材料管理
        广义上的“施工材料”关系到任何一种工程管理核心问题,材料质量关系到工程质量,进一步影响到整个城市轨道交通系统的运营安全。因此,相关材料采购人员必须加强对材料质量审核的重视,从责任态度到检验能力等方面,不断地进行自我提升。一方面,可以针对施工材料建立多重检验机制,如整批检验、抽样检验、空降检验等,这一过程中兼顾施工材料场地管理监督,避免因人为原因造成质量受损。另一方面,要建立施工材料应用实验机制,例如钢轨焊接样本的检验,实行小规模的施工试验,检验结果通过之后再采用同一批次的产品。
        4.9创新管理方式
        电气施工:电气施工在轨道交通施工中是一项技术性很强的作业,因为它是提升轨道交通运输功能的关键,因此在平时工作中,电工加强对专业知识的学习,有效安装照明系统、及时调试电气系统、认真进行接地线路处理,通过运用电气施工专业技术,在规定时间内完成电工工作,同时提升轨道交通系统的安全性。给排水工艺:给排水施工环节,相应人员与市政给排水管理机构做好沟通,及时协调如何提高给排水处理能力的问题,根据标准化的施工流程,正确区分生活给水、生产给水、消防用水等。构建污水处理系统,加强水质管理,禁止污水随意排放,加强对污水处理技术的运用与管理,便于提高给排水系统的服务功能。设备安装:安装通风设备的环节,及时将风阀、消声器、风机、空调系统等装置准备好,便于有效开展设备安装工作。对于隧道风机的安装,作业人员利用信息系统掌握隧道施工概况,认真安装消声器、空调设备、排风机,将隧道风机与控制柜有效连接起来,保障风机安装质量,由此提升隧道风机的运行效应。
        结语
        综上所述,城市轨道交通施工技术随着城市化发展面临着更多的挑战、更高的要求,建设者应抓住不同城市轨道交通的施工技术要点,加强彼此之间的联系与衔接,以实现整体上的推动和完善。从现在发展趋势判断,未来我国城市环境中会实现“轨道交通”的全面覆盖。随着三、四线城市轨道建设区域的扩大,城市轨道交通施工技术要点中要更多地融入新要素,如地理、气候、人文等,由此形成的“施工环境”需要重新统筹“技术要点”和“技术管理”内容,遵循城市轨道交通区域化需求特色。
        参考文献
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