地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制摘　要　結(jié)合北京地鐵1、2號(hào)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(xiǎn),并提出規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的措施。關(guān)鍵詞　地鐵改造　技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)　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(jì)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(jì)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(hào)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(jì)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(jì)資料和規(guī)范,尤其是前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)規(guī)范。局限于當(dāng)時(shí)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(yùn)營,北京地鐵1、2號(hào)線車輛、設(shè)備老化,大都進(jìn)入設(shè)備報(bào)廢期,系統(tǒng)技術(shù)性能下降,存在很大的地鐵運(yùn)營安全隱患。 本次改造涉及線路、車輛、供電、通信、信號(hào)、通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防、動(dòng)力照明、火災(zāi)報(bào)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(jí),根據(jù)工程籌劃的要求,涉及行車安全、運(yùn)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(duì)集中的時(shí)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(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)和資金風(fēng)險(xiǎn)等困難,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)又是工程風(fēng)險(xiǎn)控制中首先要解決的問題。本文就改造中的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。2技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的誘發(fā)因素 北京地鐵1、2號(hào)線改造工程是一個(gè)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(yùn)的前提下進(jìn)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(xiǎn)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(jì)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(bào)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(yùn)的前提下進(jìn)行的,不具備土建結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的條件,且運(yùn)營線路又兼顧戰(zhàn)備人防的需要,要求人防等級(jí)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(jī)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(yùn)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(yùn)營模式和設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)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(jì)概算額不能超過可行性研究報(bào)告投資估算值的3%,否則重新立項(xiàng)。此項(xiàng)規(guī)定在新建項(xiàng)目執(zhí)行中難度較小,但對(duì)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(yàn),可能會(huì)出現(xiàn)漏項(xiàng)問題,可行性研究報(bào)告投資估算值與初步設(shè)計(jì)概算額有較大出入。 正在運(yùn)營的線路已經(jīng)暴露出嚴(yán)重危及運(yùn)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(jìn)行重新立項(xiàng)的話,時(shí)間耽誤不起。因此,按照現(xiàn)有規(guī)定不重新立項(xiàng),需要根據(jù)不超標(biāo)的初步設(shè)計(jì)概算額反過來調(diào)整設(shè)計(jì)方案。2.5現(xiàn)狀變化與原始設(shè)計(jì)的出入 北京地鐵1、2號(hào)線已經(jīng)運(yùn)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(bào)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(xiǎn)。當(dāng)然,設(shè)計(jì)邊界條件也是影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素之一。3技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的分類3.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定:“改建、擴(kuò)建和最高運(yùn)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(jì),可參照?qǐng)?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(duì)目前可參考的設(shè)計(jì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)是必要的。對(duì)于不同的現(xiàn)狀和條件,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)現(xiàn)狀系統(tǒng)及其設(shè)備的安全評(píng)價(jià)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(yùn)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(yùn)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(jì)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(huì)出現(xiàn)危及安全的遺漏項(xiàng)目或出現(xiàn)不應(yīng)有的項(xiàng)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(jì)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(yùn)輸能力和服務(wù)水平、在改造期間對(duì)運(yùn)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(duì)運(yùn)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(duì)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(xiǎn)的規(guī)避措施 了解了改造技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的誘發(fā)因素以及類型,就要有針對(duì)性地研究處理技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的方法,使改造技術(shù)方案既貼近實(shí)際情況,又能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。北京地鐵1、2號(hào)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(xiǎn),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(cè)試、試驗(yàn)、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(xiǎn)的措施。
4.1 前期工作4.1.1測(cè)試與勘察涉及測(cè)試與勘察項(xiàng)目的專業(yè)、內(nèi)容見表1。表1中各項(xiàng)測(cè)試及勘察項(xiàng)目,在不同的設(shè)計(jì)階段,所體現(xiàn)的作用不同,為設(shè)計(jì)方案調(diào)整及方案征集提供依據(jù)。如編號(hào)13、31等測(cè)試項(xiàng)目屬于施工設(shè)計(jì)階段中需要完成的內(nèi)容,對(duì)系統(tǒng)的投入使用影響極大;編號(hào)21測(cè)試項(xiàng)目屬于初步設(shè)計(jì)前期需要完成的內(nèi)容,為過渡方案的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)招標(biāo)提供選擇性依據(jù);編號(hào)71、72等勘察項(xiàng)目屬于初步設(shè)計(jì)前期需要完成的內(nèi)容,對(duì)設(shè)計(jì)方案及概算有直接影響。4.1.2　試驗(yàn)涉及試驗(yàn)項(xiàng)目的專業(yè)、內(nèi)容見表2。 表2中的試驗(yàn)項(xiàng)目均屬于初步設(shè)計(jì)階段需要完成的內(nèi)容,為設(shè)計(jì)方案調(diào)整及方案征集提供依據(jù)。如編號(hào)11試驗(yàn)項(xiàng)目為直流牽引供電系統(tǒng)過渡方案提供設(shè)計(jì)依據(jù);編號(hào)41試驗(yàn)項(xiàng)目通過確定混凝土養(yǎng)生期間對(duì)列車速度的限制要求,為改造期間的行車組織運(yùn)行圖提供編制依據(jù)。4.1.3現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與市場(chǎng)調(diào)研 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和市場(chǎng)調(diào)研是在初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)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(chǎng)實(shí)際情況。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,掌握設(shè)備及其機(jī)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)的編制提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況而確定的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行必要的市場(chǎng)調(diào)研,以確保所采用的技術(shù)、工藝及設(shè)備滿足設(shè)計(jì)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(chǎng)調(diào)研和市場(chǎng)調(diào)研要占用更多的時(shí)間和精力,在有限的設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)間分配的關(guān)系。4.2設(shè)計(jì)工作4.2.1設(shè)計(jì)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(duì)于改造工程而言,設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)際的技術(shù)方案無法實(shí)施,可能會(huì)中斷運(yùn)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(duì)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(gè)方面:一是不停止運(yùn)營條件下進(jìn)行改造,要求技術(shù)方案不能影響地鐵運(yùn)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(shí)際;三是循序漸進(jìn)地改造,并非全面、徹底地改造,工程造價(jià)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(jìn)性,應(yīng)充分考慮工程的經(jīng)濟(jì)性。 在考慮上述因素后,首先應(yīng)對(duì)改造工程需達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行客觀定位,然后使合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程中。 本工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵循安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)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(yùn)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(shí)施的關(guān)鍵。既然改造工程是在不停運(yùn)條件下實(shí)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(duì)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(duì)消防安全、服務(wù)水平、運(yùn)輸能力及運(yùn)營安全構(gòu)成潛在的影響,信號(hào)系統(tǒng)、線路專業(yè)的過渡方案將對(duì)運(yùn)輸能力及運(yùn)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(jì)的原則,將安全放在首位。其中,供電系統(tǒng)的過渡方案對(duì)運(yùn)營中的地鐵影響最大,應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到過渡方案一旦失敗就將中斷運(yùn)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(huì)上廣泛征集方案來實(shí)現(xiàn),其中包括向設(shè)備供應(yīng)商、科研院校及設(shè)計(jì)單位等征集供電系統(tǒng)的雙邊聯(lián)跳、信號(hào)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(jì)、邊界條件等),需要對(duì)設(shè)計(jì)方案甚至是改造內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整時(shí),必須對(duì)調(diào)整內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估,評(píng)價(jià)其是否背離了改造目標(biāo),若脫離了改造目標(biāo)而進(jìn)行的改造工作是失敗的。4.3 專題研究與論證 由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選用問題,勢(shì)必需要進(jìn)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(見表3)。 其中,涉及消防安全的內(nèi)容與新建線路的設(shè)計(jì)規(guī)范有較大差異,應(yīng)組織消防專家論證會(huì),對(duì)改造內(nèi)容中的消防技術(shù)方案進(jìn)行論證,提出可操作的指導(dǎo)意見,以指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作和竣工驗(yàn)收工作。5結(jié)語 改造工程具有很強(qiáng)的挑戰(zhàn)性,分析技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的所在以及如何解決,是改造工程的一大特點(diǎn),也是其難度所在。本工程通過前期的可研、總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)階段工作,歸納總結(jié)了上述內(nèi)容。隨著施工設(shè)計(jì)和安裝施工實(shí)施的開展,預(yù)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)新的問題和難點(diǎn)。本文希望能起到拋磚引玉的作用,引起社會(huì)各界同仁的關(guān)注,畢竟當(dāng)城市軌道交通進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期時(shí),國內(nèi)將迎來改造的時(shí)期。參考文獻(xiàn)[1]毛儒.論工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理[J].都市快軌交通,2004,17(2).[2]毛儒.有效的風(fēng)險(xiǎn)管理[J].都市快軌交通,2004,17(3).[3]朱民,馮愛軍,鄧志高,等.城市軌道交通項(xiàng)目前期風(fēng)險(xiǎn)分析研究[J].都市快軌交通,2004,17(6).