(廈門軌道交通集團有限公司 福建 廈門 361000)
截止2016年底,國家發(fā)展改革委共批復了44座城市的軌道交通工程建設規(guī)劃,涉及線路317條,總里程8469.72km,總投資4.7萬億。城市軌道交通建設呈現蓬勃發(fā)展的勢頭,為促進城市經濟發(fā)展做出了重要貢獻[1];但另一方面城市軌道交通具有投資巨大、施工周期長、技術復雜、施工環(huán)境較差,風險復雜多變等特點[2]。如何對城市軌道交通建設過程中質量安全有效管控,提高風險防范水平,是一項極為重要的課題。本文以廈門市軌道交通1號線一期工程為實例樣本,對其中的車站設備安裝及裝修工程質量安全管理工作進行探討,分析項目實施過程中存在的問題,并提出對應的解決措施和建議。
廈門市軌道交通工程專業(yè)主要分為土建和機電兩大類,其中土建專業(yè)包括:車站主體結構及附屬、區(qū)間隧道、車輛段與停車場的建筑主體施工;機電專業(yè)包括:供電系統(牽引供電、變配電)、軌道工程、通信信號及綜合監(jiān)控、車站設備安裝及裝修、車輛段與停車場內各機電設備安裝及裝修工程等。其中車站作為未來運營面向市民開放的“窗口”,施工質量直接影響運營后市民公眾的安全。并且車站具有專業(yè)多且各專業(yè)交叉施工頻繁、工期緊、任務重、材料吊裝運輸困難,站內施工環(huán)境不理想,風險復雜多變,加上全線車站眾多,點多面廣等特點[3],所以車站設備安裝及裝修工程的質量安全管理是管控的重點,研究并做好車站內施工的質量安全(文明施工)具有典型的代表意義。
廈門市軌道交通1號線一期工程線路長30.23km,本島15.0km,島外15.23km,全線共設置車站24座,其中地下站23座,高架站1座。車站設備安裝及裝修工程(以下簡稱:車站機電工程)以正線車站及所轄區(qū)間劃分為6個標段,每個標段4個車站。車站機電工程施工包含車站內及所轄區(qū)間的給排水及消防、低壓配電及動力照明、通風空調專業(yè);車站內的設備區(qū)及公共區(qū)的裝飾裝修;火災自動報警系統(FAS),環(huán)境與設備監(jiān)控系統(BAS)及綜合監(jiān)控(ISCS)等系統。還包含了車站內部分設備廠家施工:如電梯及電扶梯、屏蔽門、自動售檢票(AFC)等。車站機電施工最早于2016年5月進場,預計2017年9月全線車站機電工程陸續(xù)完工。截止目前,廈門市軌道交通1號線一期車站機電工程質量安全管理整體受控,未發(fā)生一般及以上質量安全事故,施工平穩(wěn)有序。
根據車站機電工程專業(yè)特點,坍塌風險存在于土建主體結構施工,不屬于機電范疇,對2002-2016年城市軌道交通事故類型(剔除坍塌事故)進行頻率統計[4],見圖1
圖1 2002-2016年城市軌道交通事故類型(剔除坍塌)發(fā)生頻率
綜上數據分析可以看出,城市軌道交通事故類型集中在物體打擊、高處墜落、機械傷害、火災和爆炸、觸電、起重傷害、車輛傷害等方面。
1.火災事故風險
車站內施工專業(yè)較多,如裝飾裝修、通風空調、給排水和消防、低壓動力照明、電扶梯、通信信號及綜合監(jiān)控、屏蔽門等,所用機電設備、材料多,施工時拆除下來的材料包裝紙、木箱等可燃易燃物較多。部分材料加工作業(yè)涉及切割和電焊操作等明火作業(yè)。車站屬于地下空間,作業(yè)環(huán)境相對封閉,施工階段車站出入口仍未成型,進出車站只能通過梯籠,人員疏散較難。
2.起重吊裝風險
根據車站機電工程的施工環(huán)境與特點,大量的設備與材料是通過預留吊裝口、風井等由地面吊裝進入車站,并且站內大量的建筑垃圾需要通過吊裝清運出車站[2],所以起重吊裝作業(yè)頻繁,且吊臂長,許多車站地處繁華市區(qū),施工圍擋外就是繁忙的城市主干道,吊裝作業(yè)面狹小;吊索具磨損嚴重,未及時更換;人員違章作業(yè)現象較多,起重機械就位未設置警戒區(qū)域、信號指揮人員未持證上崗等,安全風險壓力大。
3.觸電傷害風險
車站機電工程施工觸電風險主要在兩個方面:一是機電工程工序轉換較快,使用大量手持電動工具和小型加工機具[2],施工現場臨時用電不規(guī)范,易發(fā)生觸電風險;二是廈門市軌道交通牽引供電系統采用DC1500V架空接觸網供電,走形軌回流方式,軌行區(qū)接觸網送電后,車站機電安裝作業(yè)人員進入軌行區(qū)施工觸電風險較大。
4.車輛傷害風險
城市軌道交通建設過程中的車輛傷害定義中的車輛不僅包含場內機動車的車輛,還應包含軌行區(qū)中的軌道車、電客車。車站機電工程項目中可能引起車輛傷害包括兩方面:一是車站內用于材料運輸叉車的車輛傷害;二是軌行區(qū)送電前軌道施工與供電系統放纜使用的軌道車與送電后運行調試的電客車。這里指的傷害不僅是對人員的傷害,還有機具、設備或結構侵限,軌行區(qū)車輛與侵限物體的碰撞、剮蹭,造成車輛或系統設備損害事故的風險。
5.高處墜落風險
車站的站廳層、站臺層高度為4-5m,個別車站超過6m。站內各專業(yè)管線眾多,且大部分安裝在上方的綜合支吊架上,所以車站內管線的安裝施工多使用移動作業(yè)平臺,施工區(qū)域超過地面2m,為高處作業(yè)。若移動作業(yè)平臺失穩(wěn)或者護欄未安裝,作業(yè)人員未系安全帶,極易發(fā)生高處墜落事故。車站內樓梯臨邊、預留洞口、電梯井口、電纜井口、站臺與軌行區(qū)臨邊等未采取防護措施,或防護措施不到位,也極易發(fā)生高處墜落事故。
6.物體打擊風險
大部分城市軌道交通車站處于地下,且為兩至三層結構:站臺層、站廳層、設備層,物料、機具由地面往站內進行輸送倒運,若不規(guī)范作業(yè),站內作業(yè)人員很可能受到物體打擊傷害,且站廳層、站臺層高度為4-5m,站內管線眾多,且大部分安裝在上方的綜合支吊架上,1號線中集美學村站為高架站,由舊火車站進行改造,建筑外立面是土建施工,站內為機電施工,涉及到土建、機電交叉施工。外立面腳手架搭設、拆除,施工機具的拋擲都有可能使人員受到打擊傷害。
7.機械傷害
廈門軌道交通建設要求機電工程施工原則上不允許在車站內進行材料加工,風管與消防水管等都推行工廠化加工,但部分非標準形狀線管接口較為復雜,還有裝修時瓷磚的收邊收口等,需要進行臨時切割或套絲,這就存在機械傷害風險。
8.文明施工對安全的影響
文明施工是項目在施工過程中科學地組織安全生產,規(guī)范化、標準化管理現場,使施工現場按標準化要求保持良好的施工環(huán)境和施工秩序,以文明施工促進安全生產,所以文明施工是安全生產管理中的重要組成部分。車站內機電工程要做好文明施工有較大難度,一是車站屬于地下有限空間,空間狹小、通風困難,導致空氣潮濕,加工產生的煙氣、粉塵較多,蚊蟲較多;二是交叉作業(yè),各道工序銜接沖突,協調難度大,施工產生的廢料、垃圾較多;三是臨水、臨電、臨邊防護設置雜亂,“三臨”設施與正式管線、裝修等位置沖突;四是車站主體結構頂板、側墻滲漏水、車站出入口、風亭施工時產生滲漏水;五是砌筑、鉆孔施工產生大量的泥漿、砌塊碎渣等污染地面。文明施工做不好,車站施工現場安全風險會上升。
車站機電工程的安全管理不僅僅是局限于施工過程中的安全,還必須拓展至工程竣工驗收后投入運營后的安全,這就是城市軌道交通工程提出的“建設為運營服務,運營為市民服務”概念,乘客進入車站地下空間,任何工程質量隱患都可能釀成事故,所以必須高度重視工程質量,最大程度實現從建設至運營的全周期安全。因此從本質上說,質量和安全密不可分。
1.材料與設備半成品、成品保護風險
廈門地處東南沿海,進入汛期臺風、雨水較多,遇到極端暴雨天氣,雨水極易通過滲漏或倒灌方式進入車站,且施工后期,土建出入口開挖產生的地下水、澆筑混凝土養(yǎng)護用水等原因,車站內進水問題或多或少都會存在。車站內設備安裝與裝修所需的設備、材料眾多,大量堆放在車站中。如車站二次結構施工使用的蒸壓加氣混凝土砌塊浸泡水中將無法使用;環(huán)控柜、配電柜、空調柜、變壓器等設備浸泡水后將徹底報廢;部分設備較為精密,如通信主機等,粉塵進入設備將影響設備使用壽命,增大設備故障率;裝飾裝修使用的瓷磚、吊頂、門窗等材料,容易在施工過程中破損或污染。
2.材料、設備進場驗收風險
車站投入運營后,作為大量乘客集散地,屬于人流量密集的公共場所,因此車站機電工程的使用的材料質量是高標準、嚴要求。根據國家制定的城市軌道交通相關規(guī)范,車站使用的材料主要體現在以下方面:①安全性原材料的安全性主要包括防火、防爆、防毒、防污染。車站內使用的電纜要求具有低煙無鹵耐火阻燃性能,裝修用材料防火要求較高,應根據設計要求防火等級,選用相應等級的阻燃材料,進場后應抽樣進行第三方送檢,以保證工程竣工后通過消防驗收。②耐久性車站內對溫度、濕度控制求高,對材料抗拉伸變形性能的要求也較高,所選材料要嚴格把關,保證質量。③環(huán)保性綠色環(huán)保對車站裝修尤為重要,按設計要求,相關材料必須通過國家環(huán)保認證,進場材料要按規(guī)定進行復試并出具檢測報告,以保證工程完工后順利通過環(huán)保部門的環(huán)境檢測驗收。④先進性車站內大量使用新型環(huán)保、耐久材料,如設備房地面納米漆等。積極采用新技術、新工藝進行施工,施工工藝精細,施工質量要求高。所以設備安裝和裝修使用的材料質量是確保整個車站機電工程質量的最關鍵部分,所以材料的選取采購、進場驗收、第三方送檢等環(huán)節(jié)必須嚴格審查把控。材料、設備的進場驗收相關工作是否到位,在廈門市軌道交通建設質量安全管控中是一項重要內容。
3.施工工藝質量風險
車站機電工程除了設備、材料外施工工藝質量也是影響工程質量的重要因素。車站內的二次結構砌筑,綜合支吊架施工、吊頂施工質量把控不嚴,近則影響施工過程中作業(yè)人員的安全,也直接關系到運營后車站內乘客安全,設備房內各設備接地,風管、消防水管的施工質量,都直接影響了各自系統的安全運行。
管理上的風險反映在施工、監(jiān)理單位對質量安全(文明施工)工作不夠重視[5],安全管理未能與時俱進。施工單位項目經理、監(jiān)理單位總監(jiān)、關鍵崗位人員配置和到位情況不理想,現場技術人員配置不足,項目部分人員專業(yè)水平不強;安全保證體系與質量保證體系中各項制度內容不全面;管理手段單一,依靠建設單位的被動管理,施工單位安全教育培訓、安全技術交底、班前活動等流于形式;監(jiān)理單位人員專業(yè)水平不足,缺乏責任心,未能切實履行現場質量安全監(jiān)督職責,未能嚴格審查材料進場報驗資料等。
企業(yè)在生產經營和全部管理過程中,貫徹執(zhí)行國家和地區(qū)、部門的安全生產法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)章和標準,并將這些內容細化,制定本企業(yè)質量安全生產方面的管理制度,并在企業(yè)生產經營管理工作的全過程、全方位、全員中、全天候地切實得到貫徹實施,使企業(yè)的安全生產工作得到不斷加強并持續(xù)改進,使企業(yè)的本質安全水平不斷得到提升,使企業(yè)的人、機、物、環(huán)始終處于和諧和保持在最好的安全狀態(tài)下運行,并持續(xù)改進,最終實現質量安全管理目標[6][7]。
根據車站機電工程風險的特點,只有全面推行質量安全標準化管理工作,才能最大程度的降低風險,確保工程質量安全管理目標。
1.建設單位
集團公司協調、組織、督導參建單位開展標準化評價工作。每季度對所有車站機電工程項目標準化自評材料進行審查。
2.監(jiān)理單位
監(jiān)理單位對所監(jiān)理的施工項目標準化評價工作進行監(jiān)督和自評情況進行確認,對項目自評材料簽署意見。同時要求監(jiān)理單位應建立安全質量監(jiān)理制度與責任制,編制監(jiān)理規(guī)劃與實施細則,且實施細則的安全、質量風險控制內容必須齊全。規(guī)范對施工組織和專項方案,各類驗收審查,現場嚴格履行職責,規(guī)范檢查、旁站、見證行為。
3.施工單位
施工項目部為標準化創(chuàng)建主體,按要求組建安全專職管理機構與質量保證機構以及標準化自評部門,明確職責及工作內容。進場前必須根據施工組織設計同步編制本項目的質量安全標準化實施方案,并報監(jiān)理、集團公司審核,審批通過后實施。每月根據方案開展質量安全管理標準化自評工作,形成項目自評材料。
施工單位還必須按要求建立安全管理體系與質量保證體系。其中應制定的重要安全制度包括:安全生產責任制、安全檢查制度、事故隱患排查治理制度、安全教育培訓制度、安全技術交底制度、各工種安全操作規(guī)程、應急預案(綜合、專項、現場處置)等;應制定的質量保證制度應包括:工程重要部位、環(huán)節(jié)施工前條件驗收制度;材料進場、退場驗收和使用前檢驗制度;自檢、互檢、交接檢/專檢的“三檢”制度、技術交底制度等[8]。
集團公司以《城市軌道交通工程質量安全檢查指南》(以下簡稱《檢查指南》)為總的標準化管理依據,配套出臺了《廈門城市軌道交通工程質量安全標準化實踐實施方案》、《質量安全標準化管理辦法》、《廈門市軌道交通機電工程安全風險技術管理體系》、《廈門軌道交通機電工程安全文明施工標準化圖冊》、《機電工程首件制管理辦法》與《機電工程施工質量標準化控制手冊-車站設備安裝及裝修》等制度,明確了參建各方落實質量安全標準化工作的主體責任與職責,為車站機電工程標準化工作的推行提供了大的管理框架。同時針對車站施工安全管理特點,編制了《車站屬地安全管理辦法》、《車站機電工程安全文明施工標準化實施細則》等,有效的指導車站機電工程質量安全標準化工作的實施。
1.質量安全標準化檢查
集團公司制定了以施工項目部為開展主體、監(jiān)理監(jiān)督、建設單位指導的“三位一體”落實標準化工作開展的模式。每月監(jiān)理單位聯合施工單位開展月度質量安全標準化檢查工作,監(jiān)理單位根據《檢查指南》中各評分表進行打分,并形成檢查通報下發(fā),并督促施工單位整改閉合;施工單位按照《檢查指南》形成月度質量安全標準化自評報告;季度檢查由集團質安部組織,對全線車站依據《檢查指南》進行檢查,并審查、指導監(jiān)理、施工單位月度質量安全標準化工作的開展情況。
2.建立質量安全管理標準化評價機制
根據國家促進企業(yè)信用體系建設的相關文件精神,建立參建單位信用評價體系,是促進企業(yè)落實主體責任的重要措施,為此集團公司制定了《機電工程信用評價及勞動競賽管理辦法》,車站機電工程各參建單位納入考核,信用評價及勞動競賽每半年為一個評價期,依據“投資、工期履約”、“季度質量安全檢查(標準化實施情況)”、“人員履約”“評價期內獎懲”等履約情況進行考核排名,形成對不同參建單位管理好與壞的區(qū)別對待,提高優(yōu)秀單位的積極性,淘汰不符合要求的參建單位。
3.事故隱患排查治理標準化
目前集團公司正在推行事故隱患排查治理系統。隱患排查治理實行分級管理,根據質量安全隱患危害大小和整改難度,按嚴重程度隱患分為一級(嚴重)、二級(較嚴重)、三級(一般)共三個等級。
一級隱患:危害大,可能造成較大及以上生產安全事故、使用功能重大受損的質量事故,在國家、省市范圍內造成不良社會影響的;隱患整改難度大、事故發(fā)生頻率高,需全部或局部停工,并經過一定時間整改治理方能消除的隱患。
二級隱患:危害較大,可能造成一般生產安全事故、質量問題及社會集中關注的安全事件,或整改難度較大,需經過一定時間整改治理方能消除的隱患。
三級隱患:危害和整改難度不大,發(fā)現后能夠立即整改消除的隱患。
通過辨識分析確定車站機電工程共涉及20類20張表,其中一級隱患15項,二級隱患253項,三級隱患983項,重要項299項,見表1。且對每類隱患的排查項目、排查內容、排查頻次、整改時限都有明確說明,并且系統對監(jiān)理、施工、業(yè)主各單位的崗位權限進行了設定,規(guī)范了隱患排查處理的流程,參建各方對照排查表進行檢查,并反饋至系統,系統自動進行流轉,推動整改閉合,從而實現了檢查標準化。
表1 車站機電工程質量安全隱患排查統計表
施工人員大多由農民工組成,素質水平較低,自主安全意識薄弱。集團大力推進各施工項目部設置標準化體驗館和農民工夜校,加強農民工素質教育,安全體驗教育[9],從作業(yè)人員思想上提升安全意識。結合質量安全檢查,檢查作業(yè)人員進場“三級教育”、專項安全教育資料,安全交底資料,要求教育培訓資料必須具備培訓內容、試卷、總結、簽到表。交底項目與內容必須齊全,班組全員覆蓋并簽字。
根據《福建省安全文明標準示范圖集》、《福建省建筑施工安全防護制作安裝標準示范圖集》并結合國內其他城市成熟地鐵的經驗,編制的《廈門軌道交通機電工程安全文明施工標準化圖冊》,圖冊中以清晰的圖片和簡明文字詳細對包括:施工項目部的建設標準(會議室、員工宿舍、食堂、衛(wèi)生設施);施工現場的場地布置(材料加工區(qū)、材料機具的堆放、倉庫的設置)、“三臨”(臨水、臨電、臨邊防護)設施的設置、車站進出管理與監(jiān)控、安全警示標志、半成品與成品保護、消防設施等作出了明確的要求。
由于車站機電工程實施過程中,與車站出入口、風亭土建交叉,因此還要求機電車站屬地管理單位對全部移交、部分移交的區(qū)域用彩條布進行與土建區(qū)域的垂直隔離,施工過程中車站內出現滲漏水應及時采取防治措施,設置擋水坎,并引流至站內集水坑,及時抽排。安排人員每天對現場進行灑水、打掃、垃圾清理等常態(tài)化保潔工作。這些內容都將編入標準化實施方案中,每月根據方案對實施情況進行自評,監(jiān)理督促施工單位嚴格按照圖冊要求進行實施。
1.設備、材料控制
為確保廈門市軌道交通工程選擇技術先進、性能優(yōu)良、質量可靠的機電產品,集團公司配合廈門市地鐵辦公開開展廈門市軌道交通工程機電產品名錄優(yōu)選工作,形成甲供設備、甲控乙供優(yōu)質產品名錄,投標人必須從名錄中進行選擇。且月度、季度檢查中根據規(guī)范及招標文件要求對材料進行梳理,確保材料供貨商資質、材料出廠質量證明文件、第三方檢測報告齊全,檢測項目無缺漏。
2.施工工藝標準化
以《機電工程首件制管理辦法》與《機電工程施工質量標準化控制手冊-車站設備安裝及裝修》相結合?!妒准乒芾磙k法》以首件工程作樣本,通過對首件工程的各項質量指標進行綜合評價,指導后續(xù)工程批量安裝生產,及時預防和糾正后續(xù)批量生產施工可能產生的各種質量問題,總結經驗,吸取教訓,進而對全線起到指導和推進作用;《施工質量標準化控制手冊》按照工藝流程、作業(yè)要點、驗評標準、現場作業(yè)參照圖片四個部分進行編寫,對車站機電工程分部、分項、施工開項做出詳細要求。從而確保車站機電工程建設質量。
3.半成品、成品保護
車站機電工程施工過程中半成品、成品保護是保證質量的一個重要部分。車站內施工環(huán)境粉塵較多,污染較精密的設備會影響設備使用壽命,車站頂板消防噴黑作業(yè)會污染已安裝好的線管或瓷磚等[10]。所以要求材料、設備等半成品進入車站后必須按《標準化圖冊》的要求進行下墊上蓋,并掛設提示牌,讓作業(yè)人員注意保護,避免碰撞損壞材料、設備,或污染導致材料、設備報廢或影響設備的使用壽命。線管、地磚安裝鋪設完畢后,若有可能導致污染的作業(yè),應提前覆蓋完全進行保護。對于較為精密的設備如通信機房采用無塵化施工,安裝臨時門隔檔粉塵,進入機房的作業(yè)人員應脫鞋,未施工時主機使用防塵罩覆蓋,保證設備的環(huán)境。
集團率先在國內軌道交通建設領域全面推廣使用BIM技術。成功的從設計三維模型轉化成施工三維模型,把BIM技術在設計過程中的應用延續(xù)拓展到施工階段。利用BIM技術,模擬車站臨水、臨電及臨邊防護的布置,在設計臨水、臨電走向或臨邊防護時就避開實體工程或利用實體工程。在BIM模型中臨水、臨電、臨邊防護進行統一規(guī)劃、著色和布置,減少了與實體工程的碰撞、避免了大規(guī)模的返工、提高現場安全文明標準化施工的水平。見圖2,圖3
圖2 “三臨”BIM模型
圖3 “三臨”施工現場
利用BIM模型的仿真性,對施工現場的材料堆放區(qū)、加工區(qū)等的位置、外觀進行整體合理規(guī)劃,選擇實體工程少,離吊裝口近的部位為加工區(qū)、堆放區(qū),既提高現場文明施工水平,又方便對進場材料的卸裝,還把對正式工程進度的影響降到最低。見圖4,圖5。
圖4 場地規(guī)劃BIM模型
圖5 場地規(guī)劃施工現場
利用已建立的BIM模型族,提供3D模型的幾何尺寸給生產廠家,由廠家進行工廠化預制加工,不僅節(jié)省在現場加工所需的人力和占用的空間,且避免了材料浪費,成品的質量、美觀度還更高。以機電專業(yè)風管彎頭加工為例:原始加工方法是等彎頭兩側直管段安裝完成后,現場實際測量兩直管段之間的偏差,然后下料加工。BIM技術利用已建立的車站BIM模型,直接導出彎頭的尺寸和偏移量,進行工廠化預制加工,節(jié)省時間和材料。
圖6 車站內臨邊圍欄BIM模型與制作成品
利用BIM技術,打破傳統交底模式,實現三維全方位可視化交底,使交底內容更直觀、更形象、更容易理解。通過生成二維碼,可以使用手機掃描觀看各類交底。
圖8 施工工藝可視化交底(示例)
集團公司除利用BIM技術外,還使用其他先進信息化手段,如車站機電工程現場采用綜合監(jiān)控技術手段,在施工現場出入口、通道口、樓梯口和主要施工區(qū)安裝有攝像頭與門禁,連入工程安全監(jiān)管信息化集成平臺,可以遠程監(jiān)控施工現場標準化實施情況,掌握現場施工動態(tài),及時發(fā)現事故隱患。
廈門軌道交通車站機電工程質量安全標準化主要從“管理體系標準化、管理行為標準化、施工質量標準化、現場安全文明施工標準化、創(chuàng)新管理模式”五個方面開展。通過車站機電工程質量安全標準化實施,極大的提升質量安全管理水平,其中1號線“巖內站”車站機電工程作為BIM指導標準化創(chuàng)建樣板工地,成為住建部標準化觀摩樣板車站,得到很大的肯定,也為各地城市軌道交通機電工程提供了寶貴經驗。