北京市轨道交通大兴线轨道工程施工进度管理

李照星，廉瑞军，苏 靖

(1.铁科院(北京)工程咨询有限公司, 北京 100081； 2.北京市轨道交通建设管理有限公司， 北京 100037)

1 概述

城市轨道交通工程是一项涵盖土建结构施工和系统设备制造安装的系统工程,在其众多的构成中,轨道专业工程中既有混凝土的施工,是轨道交通工程中最后一个进行大体积混凝土施工的单位工程,同时,轨道专业工程中也有钢轨、扣件、道岔及附属设施等设备安装的内容。轨道专业工程处于整个工程建设的中枢,有着“承上(土建施工)启下(设备安装)”的重要作用。在整个轨道交通工程建设中,“轨通”是非常重要的一个里程碑,标志着整个工程全面进入到了设备安装阶段。轨道专业工程的进度管理不但作用于其本身的施工,同时也对土建工程施工(优化作业顺序)和设备安装作业(提供便利条件)具有促进和优化作用,进而对整个工程的进度管理起到了至关重要的作用。

2 大兴线轨道工程进度管理

2.1 工程概况

大兴线是联系大兴新城与中心城区的快速轨道交通线,与地铁4号线共同构成北京市南北向的轨道交通主干线。全线共设车站11座、车辆段1座。

线路正线全长21.756 km,其中地下线长度为17.427 km,占80.1%；过渡段长度为0.703 km,占3.2%,高架段长度为3.626 km,占16.7%；出入段线长度约为1.002 km,其中地下线长度为0.565 km,过渡段长度为0.186 km,地面段长度为0.250 km。正线最小曲线半径300 m,位于黄村火车站站—义和庄站区间；正线线路最大坡度26‰,位于西红门站—高米店北站区间；出入段线最大线路最大坡度35‰。正线选用60 kg/m U71Mn钢轨,车场线选用50 kg/m U71Mn钢轨,采用1/40轨底坡。正线、辅助线地下一般段采用短轨枕整体道床、DTⅥ2型扣件,高架一般段采用承轨台短轨枕整体道床、DTⅦ2型扣件,梯形轨枕段采用弹条Ⅱ-1型扣件；车辆段地面线及试车线采用碎石道床、DTⅥ1型扣件,库外线路采用碎石道床、DTⅣ1型扣件。正线及辅助线均采用60 kg/m钢轨9号单开道岔、单渡线及交叉渡线；车场线采用50 kg/m钢轨7号单开道岔及交叉渡线。

全线轨道工程共分为2个施工标段,以正线里程K14+500分标段分界点。2个标段共完成轨道铺设63单线km,其中正线43.4单线km,车辆段轨道19.6单线km。为了响应北京市委市政府加快北京市城市轨道交通建设的号召,包括大兴线在内的5条新线加快了建设步伐。与其他线路不同的是,大兴线的开通试运营是直接与地铁4号线贯通运营,这在我国城轨建设史上没有先例,对包括轨道工程在内的各专业施工提出了更高的工期要求和挑战。

2.2 轨道施工流程简介

对于整个城市轨道交通工程来说,轨道专业施工主要可以分为正线和车辆段或停车场两类子单位工程。一般说来因为停车场、车辆段相对独立,轨道通常采用碎石道床,施工时可以独立进行,且场地条件好,有增加投入抢工的条件,相比较而言,正线通常为整体道床,施工时必须考虑土建工程进度对施工的影响,同时,正线轨道完成可以为设备安装提供便利条件和施作基准,对整体工程影响更大,故笔者以正线整体道床施工为例,对轨道专业工程的进度管理进行分析。轨道工程施工流程为：施工准备→整体道床施工→钢轨焊接与单元轨锁定→接触轨与防护罩安装→附属设施安装与轨道精调→预验收与整改→竣工验收与交付。

在整个轨道施工工期中,整体道床施工所占比例最大,要达到整个施工过程的一半以上,也是轨道工程施工进度管理中的重点。国内城市轨道交通整体道床一般采用“轨排铺架法”进行施工[1，2],其整体道床的施工主要有基底处理、轨排铺架机走行轨铺设、钢筋绑扎与防迷流端子焊接、轨排运输与就位、轨道状态调整与控制、模板支立与调整、混凝土浇筑与养生等7个小步骤。其中,在混凝土浇筑之前,必须由监理工程师检查同意,才能进行后续施工。

(1)基底处理

进行基底处理前,以轨面高程为基准线,先对轨道结构高度进行检测,确认整体道床底至钢轨顶面不小于设计高度。轨行区基底采用风镐进行密集凿毛(盾构区间不凿),凿毛后立即清扫杂物垃圾。

(2)轨排铺架机走行轨的安装

轨排铺架机是洞内轨道车不能行驶部位(养生中的混凝土道床、轨排已就位待浇筑混凝土段、钢筋绑扎段等)轨排、钢筋、混凝土等材料吊运的机具,使用非常频繁,作用很大。因此,要求轨排铺架机走行轨铺设及拆除方便、快捷,便于洞内人工搬运,及轨排铺架机行走平稳安全。

轨排铺架机走行轨长度应根据施工实际情况进行调整,一般应超前钢筋网铺设地段50 m为宜。

(3)道床钢筋绑扎与防迷流端子焊接

整体道床钢筋网采取铺轨基地下料、加工,现场绑扎焊接成型的作业方式。纵向钢筋按设计道床块长度配料,钢筋在铺轨基地捆绑成束,吊入平板车。铺设时由轨排铺架机从平板车吊运至铺设地段,分散布置后,进行钢筋网间距的调整及绑扎,并按照要求进行焊接。

高架线上承轨台式整体道床的钢筋绑扎工序与此相同,按设计要求进行钢筋间距的布置和防迷流端子焊接。

(4)轨排运输与就位[1]

轨排的组装在铺轨基地进行。组装轨排前,根据设计文件和规范要求做好配轨计算,编制轨排表。组装完毕的轨排根据铺设顺序编号,并按先铺设者在上,后铺设者在下的顺序装车。由轨道车将轨排运至作业面附近,然后再通过轨排铺架机吊装就位。

(5)轨道状态调整与控制

轨排经轨排铺架机初步摆放就位后,即以施工基标为依据,通过钢轨支撑架丝杠对轨道状态进行初调。然后将前后钢轨用临时接头连接,上紧紧固螺栓并保持轨缝对接。

轨排粗调完成后,在浇灌道床混凝土前,再用经过校正的精度允许误差为0～0.5 mm的道尺,对钢轨位置、高程、方向等依据基标进行精调,使轨道几何尺寸全部符合规定要求。

(6)模板的支立与调整

地下段道床混凝土分2部分施工,先施工短轨枕下、中心水沟两侧道床混凝土,后施工水沟底和两外侧混凝土部分。因此,在第1次浇筑前,需要在短轨枕两旁支立4道模板。道床混凝土浇筑顺序及模板位置如图1所示。重点是道床中心水沟两侧的模板,关系成品外观质量。最外面2道模板位置可视实际情况调整,以方便振捣器伸入为准。高架线上是2条带状承轨台式整体道床,在钢筋、轨排调整就位后,可一次浇筑到位。

在轨排摆放就位后即可进行模板的支立,在钢轨调整完毕后,再对模板进行调整。

图1 道床混凝土浇筑顺序

(7)监理工程师检查

必须由监理工程师进行隐蔽工程检查,确认合格并签认后,施工单位方可进入下道工序—混凝土浇筑。

(8)整体道床混凝土浇筑与养生

混凝土浇筑采用铺轨预留口或其他投料口下料、轨道运输车运至浇筑部位,轨排铺架机吊运浇筑,插入式振捣器振捣,人工抹面的方法施工。

第1次浇筑混凝土达到强度后拆除模板和轨排支撑架。混凝土浇筑完毕后需采取养护措施,防止混凝土开裂。必须在混凝土强度达到设计强度的70%以上时,才能允许轨道车通行。剩余部分的混凝土浇筑可以根据工程进展情况灵活安排施工时间,但要在接触轨安装之前完成。

一个工作面上的全部整体道床施工完毕后,开始钢轨接头焊接,当25 m定长钢轨被焊接成为900～1 500 m的长轨条(单元轨条)时,需要进行应力放散和锁定[3]。钢轨接头焊接和应力放散、锁定是无缝线路施工中的重要一环,是轨道专业施工质量控制的重点,直接影响安全和使用功能。在施工进度管理中,钢轨接头焊接处于关键线路,影响总工期,而应力放散和轨条锁定可在不影响总工期的前提下,灵活安排施工时机。

当钢轨焊接成为长轨条之后,不影响焊轨机通行的区段,可以进行接触轨及其防护罩和附属设施的安装。一般情况下,为了达成“三轨通”的节点目标,施工单位一般先进行接触轨及其防护罩的安装,在接触轨、轨道进行精调时,进行附属设施的安装。

全线工程施工完毕并经施工单位自检合格后,监理组织预验收。施工单位对预验收发现的问题进行整改,完毕后向监理提供自检报告,监理复检合格后,向建设单位提供竣工验收及交付运营单位的建议。

2.3 进度管理的重点与措施[4～5]

2.3.1 管理重点

从轨道工程的流程和整体道床的施工过程中,可以归纳出轨道及其工程进度管理的重点。

首先,必须保证施工单位有足够长度的可施工区段,使整体道床施工能充分展开,形成流水作业连续进行。其次,督促施工单位充足投入各种资源,主要是劳动力数量和质量、机械的数量和维护以及材料物资的保证。最后,还要帮助施工单位制定科学的施工组织方案,使多项投入获得最大成效。

进度管理的控制方式和具体措施均围绕以上重点展开。

2.3.2 控制分类

在大兴线轨道工程监理工作中,进度管理主要采用事前、事中和事后控制。

(1)事前控制

①审查承包单位编制的工程总进度计划

总进度计划应符合施工合同中竣工日期的规定和整个工程的总体进度计划或安排,可以用横道图或网络图表示,并附有文字说明。通常总进度计划是施工组织设计的一个组成部分。监理工程师应对总进度计划进行分析研究,并找出网络图中的关键线路。分析时应根据本工程项目的具体条件(工程规模、质量目标、施工条件、工艺复杂程度、承包单位资质及能力等),全面分析总进度计划的可行性、合理性，并编制控制方案及风险分析,将总进度计划的工期与本工程项目的定额工期(综合75 m/d·工作面)进行比较,需要时可要求承包单位进行修正与调整。

②审查承包单位编制的月(季)度工程进度计划

月(季)度工程进度计划应与总进度计划相符。审查时应结合现场条件(施工部位、施工机具、劳动配备、材料设备供应情况、天气状况、水电暖供应情况,施工现场障碍物的清除等)进行其可行性和合理性的分析,需要时可要求承包单位进行修正与调整。

(2)事中控制

①工程进度计划实施中,项目监理机构应对承包单位的实际施工进度进行跟踪监督检查,实施动态控制。

②项目监理机构每周检查一次实际施工进度。

本周实际进度与计划进度的差异；

形象进度、实物工程量与工作量指标的完成情况。

③项目监理机构应对检查结果进行分析评价,如实际进度滞后于计划进度,应签发监理通知,向承包单位发出警告,责成承包单位采取措施。

④定期召开监理例会,通报施工进度,并对发现的问题进行分析讨论,施工单位落实消除问题的责任人及消除的时间。

(3)事后控制

对于实际工程进度滞后的,应发出监理通知和预警,要求施工单位采取措施,并以书面形式报总监理工程师审核,保证施工进度。

2.3.3 建设管理措施

(1)组织措施

①建立工程进度目标控制体系,并据此建立进度控制的监理现场组织机构,将实现进度目标的责任落实到每个进度控制人员。

②建立现场进度控制的工作责任制度,说明进度控制人员在进度控制中的具体职责。

③派驻称职的监理人员,即监理人员应具备一定的素质和执业资格,并在上岗前经过有针对性的培训。对工程进度计划进行动态控制,勤检查、多督促、常汇报,使实际进度符合计划进度。如实际进度严重滞后将严重影响执行施工合同中对工期的约定时,总监理工程师立即向建设单位汇报,并商定采取进一步的措施。

(2)管理措施

建立各单位施工力量信息台账。包括施工人员的数量及技术等级、上岗资质、劳动效率、机械设备、各种加工能力及物资供应能力、资金状况等,以保证施工计划的需要。

(3)技术措施

①认真审查施工组织方案,并提出相关建议,在施工的方法上采取点、线结合,灵活穿插于能够施工的各个作业点,尽量避免停工和窝工现象,以保证进度计划的执行。

②帮助承包商算大账、舍小账,对施工过程中需适当增加投入的情况,本着保进度、降成本、顾大局、保效益的原则促使解决,使施工进度向前推进。

③建立业主、总监办和各施工方主要负责人的通讯热线,及时采集和沟通来自现场的施工信息,随时掌控施工动态,协调解决施工中遇到的棘手问题。

2.4 “障碍点台账”法介绍

轨道专业工程是一个工序性比较强的专业,上道工序完成以后方可进入下道工序,加上轨道施工多在洞内作业,工作面极其有限,因此,往往一个环节出现问题,就会对后续工作造成很大影响,从而使整个施工进度滞后。

在大兴线轨道工程监理工作中,采用了“障碍点台账”法对工程进度进行控制和管理,变被动为主动,使轨道工程最大程度地得以连续施工。所谓“障碍点台账”,即对可能影响施工致使不能连续施工的部位做好记录,由总监办、业主与相关单位进行共同协调,使之不影响施工或对施工的影响降到最低。“障碍点台账”法的实质是过程中的事前控制,核心是优化土建工程和其他前置工程的施工工序和工期,使得轨道工程连续施工路线上的障碍点在铺轨到达之前消除或者将其对轨道的施工影响降到最低。

2.4.1 “障碍点台账”组成

障碍点台账如表1所示。

表1 障碍点台账

表1中“障碍点”一栏填写障碍点的名称,如“土建施工”、“材料堆积”等简单表明障碍出现的原因。对于同一施工单位造成的应按同一障碍点填写,由于里程较长且可逐步解决的,可按100 m/段分成多个问题,并分别填写每段的最迟消除时间。“区间、线别、里程范围”3栏根据实际情况准确填写,以便于较快确定消除单位，解决问题。“简单描述”一栏中是对形成障碍点原因的简单描述,要求内容言简意赅,为下一步协调打下基础。“预计到达时间”填写铺轨计划到达该障碍点的时间,“最迟消除时间”填写不影响连续施工的前提下,该障碍点必须消除的时间。障碍点台账的使用,一方面促使轨道施工、监理单位主动发现和解决问题,另一方面也使得建设单位及时了解和掌握施工现场的实际情况和工作重点,从而在工程协调和调度时能够有的放矢,采取恰当的措施,保证施工的连续进行。例如,在轨道施工至西红门站和高米店南站时,两站轨行区均需搭设脚手架以便进行土建施工。如果等两站正常施工完毕后再进行铺轨作业,则铺轨工期至少延误2周。施工单位将这一情况记入障碍点台账上报后,总监办在与相应土建标段总监办联系协商的同时,报请建设单位协调。最终由建设单位确定了在两站轨行区搭设门形支架,从而在保证土建施工的同时,不影响铺轨的连续施工。类似的障碍点解决还有很多。

基标测设是轨道施工的重要前提,大兴线的基标测设由专业单位施工,不在轨道工程施工及监理范围之内。但在实际工作中,尤其是在全面开工之初,由于基标测设不及时造成的进度缓慢和滞后现象一度非常严重。为了扭转这一局面,2009年12月六中心召开的会议决定,将基标测设纳入轨道监理范围内,于是影响基标测设的问题也通过此台账进行协调,有效地保证了基标测设的及时、连续,为轨道连续、快速铺设施工创造了条件。

2.4.2 实施过程

(1)台账建立。每天由现场领工员将工作面下1周内拟进行施工场地进行实地考察,每3 d由施工单位工程部负责人将下2周内拟进行施工的场地进行考察,每周有施工单位总工或经理将下1个月内拟进行施工的场地进行考察,由工程部负责填写台账。

(2)协调。主要通过三级协调,施工单位协调、总监办协调、业主协调。施工单位项目经理协调的内容是1周内一般障碍点的消除和现场施工配合问题,总监协调的内容是在2周内对施工有影响的一般问题和影响基标的问题,由项目经理部和总监协调不了的问题由业主出面协调。

在实施过程中,总监办一方面督促施工单位及时上报障碍点台账,促使施工单位主动提前去了解现场情况,有利于施工单位合理安排施工,最大限度地组织各项工作的同步交叉作业；另一方面通过障碍点台账的建立和整理,将信息传达至相关单位,使其及时了解轨道工程的最新进展及重点,对相关施工工序和工艺进行合理优化。

通过建立“障碍点台账”,提前、主动发现“障碍点”,并主动将“障碍点”消除,尽量减少由于外在原因引起施工环节出现问题,在轨道工程进度管理中发挥了重要作用。

2.5 大兴线轨道工程进度管理效果

大兴线轨道工程自2009年9月28日举行开铺仪式,同年11月开始实质性施工,至2010年7月12日完成全部铺轨任务,历时不到10个月。主要施工里程碑时间见表2。轨道1标于2009年11月12日开工,2010年5月18日完成正线铺轨任务，2010年7月12日完成全部轨道施工任务；轨道2标于2009年9月28日开工,11月进入全面施工,2010年3月8日实现短轨通、3月29日长轨通,2010年4月30日顺利完成全部轨道工程施工任务。工程质量符合设计和规范要求,为后续设备安装、动车调试、冷热滑试验创造了良好的条件,为全线按计划实现试运营奠定了坚实基础。

表2 大兴线轨道工程里程碑时间

3 体会与思考

3.1 必须坚持确保质量和安全前提下的科学管理原则

施工进度的保证不能以牺牲质量和安全作为代价,确保安全和质量对施工进度的影响应在进度计划和工期中充分考虑,必须坚持科学合理的工期安全性,而非盲目追求工程进度。在大兴线轨道工程施工中,虽然进度快,但监理人员始终坚持“确保质量和安全前提下的科学管理原则”,如混凝土强度未达到70%时绝不允许轨道车行驶其上、轨道车时速不得超过安全时速等,虽然表面上对进度和工效有所牺牲,但有效避免了安全和质量风险,避免了安全和质量所造成的工期延误,从而真正保证了施工总体进度。

3.2 必须有业主的大力支持和配合

在大兴线轨道工程监理工作中,我们无时不体会到业主的支持和配合对于监理工作的巨大助力,尤其在进度管理中,业主单位从上到下对监理单位的充分信任和大力支持,才能使监理单位的管理和协调真正落实到位,从而实现了工程进度与质量、安全都丰收的结果。在大兴线轨道施工过程中,无论是轨道专业之内还是与土建等其他专业的协调和管理中,六中心都对轨道专业给予了巨大的支持,协调场地、落实基地等,没有业主的大力支持就不会有轨道工程的顺利进行。得到业主的支持和配合,是进行好进度管理的基础。

3.3 充分调动施工单位的主动性

施工单位是工程的实施者,是保证工程工期和质量、安全目标的决定因素。工程是“干”出来而非“管”出来的。只有充分调动施工单位的积极性,科学组织、合理投入才能高标准完成包括工期在内的工程建设目标。在大兴线轨道施工中,轨道总监办不但加强对施工单位的督促与检查,还坚持给施工单位“算账”,向施工单位灌输科学组织、合理投入给施工单位带来的效益,使施工单位的主动性、积极性充分发挥,自觉地改进和优化施工组织和计划,从而保证了工期目标的实现。

3.4 重视施工前的准备和施工策划

施工前的准备和策划对于加快工程进度的作用非常大,这一点在轨道专业尤为明显。就大兴线轨道工程来说,在施工准备阶段对工程预留的3个铺轨基地中的2个改变了位置,并增加了1处铺轨基地和1处下料口,事实表明,这样的改变有效地缩短了工期。以4号铺轨基地为例,原计划设在车辆段交叉渡线区,在施工准备阶段,经过实地考察和对土建工期分析,将4号基地位置移至天宫院站以南、魏永路以北线路旁。如果按照原方案,由于魏永路段土建施工在2010年2月底完成,在此之前不但U形槽至韩园子站的正线、出入段线不能施工,而且车辆段的交叉渡线也无法铺设。改变基地位置后,除魏永路段3月初铺设之外,正线、出入段线和车辆段交叉渡线全部提前完成,与原方案相比至少提前工期1个月。这样的结果是施工后投入巨大代价也不一定可以实现的,所以重视和做好施工前的准备和施工策划,对工程进度具有决定性的影响,务必做到周密、深入、全面。

3.5 做好困难地段的预铺

在轨道施工中,有一些特殊区段技术要求高、施工难度较大，或者由于受到环境条件的限制无法及时浇筑道床,前者如道岔、钢弹簧浮置板道床,后者如预应力梁上道床。为了保证工期和施工连续性,要考虑进行预铺。尤其设置于预应力梁上的整体道床浇筑,按照设计要求,应于预应力张拉90 d后方可施工,严重影响了铺轨和后续的设备安装和桥面工程。为了保证工期,在大兴线轨道施工中,建设、监理、施工三方达成一致,采用了支墩过渡方案,保证铺轨的连续进行。同时要求测量单位加强观测,在桥梁徐变稳定后,再对过渡段重新按照基标调整轨面高程浇筑混凝土。原支墩全部凿除。这样的预铺对缩短轨道工程的工期成效非常明显,因此做好困难地段轨道的预铺和过渡,是轨道工程进度管理的重要内容,必须加以重视。

4 结语

由于轨道工程施工工序性强的特点,其进度管理既有工程的普遍特性,又具有自身独特的规律。在大兴线轨道工程施工中,监理单位在业主和施工单位的支持和配合下,认真做好施工前的准备和工程筹划,有效地实施了各类控制手段和措施,尤其采用了“障碍点台账”的方法,变被动等待场地为主动催促场地,有力调动了施工单位积极性、主动性,从而实现了工期短、质量和安全优良的工程建设目标。同时,做好困难区段、特殊区段轨道的预铺工作,使工期大大提前,为后续的设备安装和动车调试以及试运行创造了条件。

参考文献：

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[2]李海峻，贺建峰，梁 宁.北京地铁5号线地下线铺轨施工工艺[J].铁道标准设计，2007(10)：95-97.

[3]刘林昌，郑树成.北京地铁5号线工程施工监理质量控制措施[J].铁道标准设计，2007(10)：7-9.

[4]孙京健.北京地铁5号线轨道工程建设管理[J].铁道标准设计，2007(10)：1-3.

[5]张世勇，孙京健.北京地铁10号线轨道工程建设管理[J].铁道标准设计，2008(7)：1-3.