程晉 閻煒 郭二軍
1.中建八局軌道交通建設有限公司 北京 100000
2.天津濱海新區(qū)建設投資集團有限公司 天津 300000
地鐵機電施工時地鐵建設施工的重要一環(huán),其對地鐵建設工期承前啟后,了解地鐵各系統(tǒng)工程,認識機電工程施工重難點,協(xié)調(diào)地鐵機電施工尤為重要。
地鐵土建工程分為地鐵車站土建工程、地鐵車站區(qū)間工程、地鐵車輛基地土建工程。
1.1.1 地鐵車站工程
地鐵車站是供旅客乘降、換乘和候車的場所,是城市軌道交通的重要組成部分,也是連接其他交通方式的樞紐。地鐵車站通常由車站主體(站廳、站臺、設備與管理用房)、出入口及通道、通風道與地面風亭三部分組成。地鐵車站常用的施工方法有明挖法、蓋挖順作法、蓋挖逆作法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法。其主要涉及施工工序有支圍護結(jié)構(gòu)施工、土方開挖工程、降水工程、鋼筋、模板、混凝土結(jié)構(gòu)施工。
1.1.2 地鐵區(qū)間工程
地鐵區(qū)間土建是指連接地鐵車站之間的建構(gòu)筑物。其主要包含區(qū)間線路、聯(lián)絡通道、通風井及風道、區(qū)間泵房。地下區(qū)間施工方法主要有明挖法、盾構(gòu)法和礦山法。
1.1.3 地鐵車輛段
地鐵車輛基地作為城市軌道交通配套系統(tǒng),承擔車輛清洗、停放、整備、運用、檢修及各種運營設備的保養(yǎng)維修和物資保障等任務,是列車編組及車輛試驗等作業(yè)的整備場所,是保證城市軌道交通正常運營的后勤基地。地鐵車輛基地主要包括車輛段、綜合維修中心、物資總庫、培訓中心、生活設施及上蓋物業(yè)[1]。
工程概述;軌道是地鐵線路組成的重要部分,軌道作為一個整體性的工程鋪設于地鐵隧道下部基礎(chǔ)之上,在列車運行中起著導向作用,同時直接承受列車運行過程中產(chǎn)生的荷載。其主要由鋼軌、道床、道岔、輕軌、扣件以及軌道附屬設施等組成。
施工特點:線路長、施工空間狹小、工作面多;新型道床結(jié)構(gòu)類型施工復雜;道岔施工限制軌道工程整體施工進度;運輸組織工作繁重、安全工作責任重大、材料采購量大、軌道工程承前啟后,前受土建工程軌行區(qū)移交限制,后有強電、弱電、通信信號系統(tǒng)跟進施工。
地鐵常規(guī)機電工程主要分為環(huán)控工程、給排水工程、動力照明工程。
1.3.1 環(huán)控系統(tǒng)
地鐵環(huán)控系統(tǒng)亦稱通風空調(diào)系統(tǒng),是地鐵常規(guī)設備系統(tǒng)工程的重要組成部分。其主要作用是通過地鐵環(huán)控系統(tǒng)能夠的綜合調(diào)節(jié),使地鐵車站及隧道內(nèi)環(huán)境中空氣的溫度、濕度、氣流速度、空氣的品質(zhì)、噪聲等均達到要求,從而為地鐵車站和隧道創(chuàng)造舒適、良好的環(huán)境。地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)一般分為環(huán)控大系統(tǒng)和環(huán)控小系統(tǒng)及隧道通風系統(tǒng),并按A、B端分別獨立設置。環(huán)控大系統(tǒng)用于站廳和站臺公共區(qū)通風、空調(diào)及防排煙;環(huán)控小系統(tǒng)用于設備區(qū)設備房通風、空調(diào)及防排煙,隧道通風系統(tǒng)用于區(qū)間隧道和屏蔽門外站臺板下的通風、降溫及防排煙[2]。
其主要特點為設備數(shù)量、種類多;設備體積、質(zhì)量大;設備接口復雜。
1.3.2 給排水工程
地鐵給排水系統(tǒng)的功能是滿足車站的生產(chǎn)、生活用水、消防用水,及時排除生產(chǎn)、生活污廢水,結(jié)構(gòu)滲漏水,事故消防水及敞開部分雨水。地鐵給排水系統(tǒng)主要由給水及水消防、排水系統(tǒng)組成,給水系統(tǒng)包括生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)和消防水系統(tǒng),排水系統(tǒng)包括廢水排水、雨水排水和污水排水系統(tǒng)。
1.3.3 動力照明配電系統(tǒng)
動力照明配電系統(tǒng)主要由動力配電、照明及照明配電、控制及保護系統(tǒng)、接地及防雷系統(tǒng)。
1)動力配電系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由低壓配電柜、配電箱、控制箱、低壓配電線路、動力負荷等組成。低壓配電箱柜主要指車站和區(qū)間的動力配電箱(柜)、照明配電箱(柜),其作用是為低壓電控設備、末端負荷提供低壓供配電??刂葡洌ü瘢┲饕笧檐囌菊彰鳌L機水泵、通風空調(diào)、人防設備、自動扶梯等設備配套使用的控制箱。低壓配電線路是指從400V低壓開關(guān)析向下至動力照明設備的低壓纜線。動力負荷主要指各類風機、水泵、空調(diào)、人防門、電扶梯等設備。
2)照明配電系統(tǒng)
該系統(tǒng)由照明配電柜、照明配電箱、照明配電線路、照明開關(guān)、插座、照明燈具、光源等組成。
照明按區(qū)域劃分為站廳及站臺公共區(qū)照明、出入口通道照明、設備及管理區(qū)照明、站臺板下及電纜夾層照明、區(qū)間照明及戶外照明等;按功能分為工作照明、節(jié)電照明,應急照明、超低壓安全照明、廣告及商業(yè)照明,應急照明包括疏散照明、安全照明和備用照明,疏散照明由出口標志燈、指向標志燈和疏散照明燈組成。
3)控制及保護系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由低壓智能監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)控設備監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、漏電火災報警系統(tǒng)、繼電保護系統(tǒng)等組成。
4)接地及防雷系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要包括接地網(wǎng)、接地引上線、按地十線、按地端子箱(排)、防雷裝置及防雷系統(tǒng)等組成部分。
裝飾裝修工程主要分為裝飾裝修工程、導向標識系統(tǒng)、廣告系統(tǒng)。
1.4.1 裝飾裝修工程
地鐵車站裝飾裝裝修工程范圍主要涉及車站公共區(qū)、設備區(qū)以及地面附屬建筑。其主要特點為建設規(guī)模大、接口專業(yè)多、工程協(xié)調(diào)量大、管理復雜、材料設備運輸困難、施工環(huán)境差。
1.4.2 導向標識系統(tǒng)
導向標識系統(tǒng)是指在車站中解決信息傳遞、識別、辨別、和形象傳遞功能,主動提供信息、指引乘客方便快捷地完成進站乘車、下車出站、換乘等行為,在緊急情況下輔助乘客疏散的綜合信息系統(tǒng)。其工程特點為標識數(shù)量及種類多,位置分散、安裝受接口專業(yè)影響。
1.4.3 車站廣告系統(tǒng)
車站廣告系統(tǒng)通過合理有效地利用車站空間資源,固定設置在站內(nèi),其主要包括公共區(qū)站廳、站臺墻面燈箱,公共區(qū)通道墻面燈箱,軌行區(qū)燈箱,櫥窗廣告,LCD廣告,拉布燈箱,廣告看板。
系統(tǒng)設備工程主要包含信號系統(tǒng)工程、通信系統(tǒng)工程、供電系統(tǒng)工程、接觸網(wǎng)系統(tǒng)工程、綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程、綜合安防系統(tǒng)工程、防災報警系統(tǒng)工程、氣體滅火系統(tǒng)工程、自動售檢票系統(tǒng)工程、屏蔽門系統(tǒng)工程、自動扶梯與電梯系統(tǒng)工程。
從第二章可以看出地鐵建設是個系統(tǒng)工程,涉及到專業(yè)眾多,相關(guān)參與方也眾多,協(xié)調(diào)管理量大。每個地鐵建設都有自己的建設周期,作為管理者或運營方,減少建設周期,提前運營是建設方的工期目標。地鐵建設要抓主要的節(jié)點工期,從大的方面是洞通、軌通、電通,試運行,竣工驗收、試運營。
地鐵機電施工主要環(huán)控系統(tǒng)、給排水、動力照明工程,有的建設方便于協(xié)調(diào)管理管理將設備區(qū)砌筑與粗裝修一并由機電管理單位施工。
2.1.1 工期緊、節(jié)點多,施工組織難
作為政府民生工程,為確保軌道交通的開通時間如期完成,機電安裝受限于土建移交和裝飾收尾要求。施工周期被大幅壓縮,工期壓力大:尤其是車站出入口等附屬區(qū)域,與車站主體非同期交付,無法同時施工,局部工期被嚴重壓縮。
機電安裝工程分為區(qū)間和車站主體,車站主體又分為設備機房、公共區(qū)及出入口,設備機房再分為列車上線、車站調(diào)試、運營輔助用房三類機房。每個節(jié)點均影響最終工期,需按節(jié)點對各區(qū)域階段性完工移交。
2.1.2 作業(yè)隊伍多,管理協(xié)調(diào)難
除常規(guī)給排水及消防、電氣、暖通專業(yè),軌道交通中包含火災報警、綜合監(jiān)控、供配電、通信、信號民用通信、屏蔽門、售檢票、標識、廣告燈箱等作業(yè)隊伍,施工管理鏈條長,專業(yè)配合難度大。
同時,作為車站裝飾安裝總包單位,雖然對車站內(nèi)進行總包管理,但是對土建單位、軌道系統(tǒng)專業(yè)總包無直接管控權(quán),在面對市政管線、道路施工等單位時也較為弱勢。
2.1.3 場地狹小,平面管理難
車站內(nèi)空間有限,且室外道路變動大,垂直運輸及水平運輸難度大,路線頻繁調(diào)整,面臨材料運輸困難和材料大面積進場后二次搬運的兩難處境。
若車站施工嚴重滯后,可以在區(qū)間增加盾構(gòu)井提前進行盾構(gòu)施工。
2.1.4 系統(tǒng)復雜,綜合排布、調(diào)試難
機電安裝智能化、系統(tǒng)化要求更高,考慮軌交運營和公共安全,對系統(tǒng)穩(wěn)定性有極高要求導致地鐵機電安裝工程控制多,聯(lián)動調(diào)試難度大。
2.2.1 施工部位控制
以地鐵運行為最終節(jié)點,將地鐵機電安裝施工按區(qū)域分為了五類。具體見表1。
表1 移交區(qū)域劃分表
根據(jù)上表知道在土建施工階段要優(yōu)先施工第一類移交區(qū)域的房間,土建移交、砌筑都要優(yōu)先施工第一類房間區(qū)域。
2.2.2 移交管理
機電施工涉及到移交管理主要有土建單位向機電單位進行作業(yè)面移交、機電單位向強電單位進行房間移交,機電單位向弱電單位移交[3]。
土建單位向機電單位作業(yè)面移交移交區(qū)域內(nèi)車站主體結(jié)構(gòu)完工并完成分部驗收,移交區(qū)域與未移交區(qū)域有安全可靠的隔離措施;預留預埋:預留孔洞按照圖紙尺寸及位置(標高)要求預留;綜合接地端子、雜散電流測防端子按照圖紙要求進行預留、無損壞,綜合接地端子提供第三方測試報告;預留的承重掛環(huán),須作拉力試驗并提供報告;移交區(qū)域內(nèi)的人防門過管預埋件安裝完成;電纜夾層:電纜夾層內(nèi)找平層施工完成且強度滿足要求,施工垃圾、模板等雜物清理完成無積水。土建堵漏完成,無明顯漏水點; 土建離壁溝施工完成; 移交區(qū)域的施工垃圾、雜物清理干凈。
機電單位向供電單位移交分為兩次移交。初步移交:天花頂棚噴涂(如有)完成,所有孔洞的擋水措施完成;地面墊層及預埋件澆注完成,設備周圍地面平整,并經(jīng)過養(yǎng)護,強度達到了運輸設備承重要求;墻面打磨完成(至少留一遍面漆),有離壁墻的房間離壁溝及地漏、離壁墻及檢修口完成,“1 米線”書面交接、就近的標高測量控制點;永久門框、正式門(或臨時門)安裝完成;按要求預留運輸通道;房間所有通風空調(diào)風管及保溫完成;橋架、支架安裝完成;完成通信、BAS、FAS、氣滅系統(tǒng)管線安裝。完全移交:地磚鋪貼(自流平)全部完成;正式門(含門鎖)及防鼠板安裝完成;完成后砌墻,底漆面漆完成;機房內(nèi)通風空調(diào)的出風口及動照系統(tǒng)照明燈具必須嚴格注意不能位于設備機柜上方,不能與設備機柜安裝位置沖突;后砌墻部分的配合預留預埋完成;所有封堵完成。
機電單位向弱電單位移交為一次移交。一次移交:頂棚噴涂完成,吊頂天花龍骨完成。(天花待弱電電纜敷設完成后安裝);防靜電地磚完成;車站控制室、車輛段靜電地板下找平抹灰完成,標高復核完成,網(wǎng)格線標識完成,絕緣漆前幾層涂抹完成(留最后一遍)。(靜電地板待設備安裝完成后安裝);打磨完成(留一遍面漆);有離壁墻的房間離壁溝及地漏、離壁墻及檢修口完成;永久門或臨時門(帶鎖)安裝完成;防鼠板(如有)安裝完成;所有通風空調(diào)風管安裝完成;機房內(nèi)通風空調(diào)的出風口必須嚴格注意不能位于設備機柜上方,不能與設備機柜安裝位置沖突;弱電接地端子箱、雙電源低壓配電箱完成;照明系統(tǒng)完成;所有線纜橋架安裝完成;氣滅系統(tǒng)管線安裝完成;管線預留預埋完成;所有土建堵漏完成;所有垃圾、雜物清理干凈。
本文介紹地鐵建設涉及系統(tǒng)。地鐵機電施工重點難點,從施工部位控制與移交管理進地鐵機電施工管理介紹,認識到地鐵機電施工在地鐵建設中的重要性。