程晋 阎炜 郭二军
1.中建八局轨道交通建设有限公司 北京 100000
2.天津滨海新区建设投资集团有限公司 天津 300000
地铁机电施工时地铁建设施工的重要一环,其对地铁建设工期承前启后,了解地铁各系统工程,认识机电工程施工重难点,协调地铁机电施工尤为重要。
地铁土建工程分为地铁车站土建工程、地铁车站区间工程、地铁车辆基地土建工程。
1.1.1 地铁车站工程
地铁车站是供旅客乘降、换乘和候车的场所,是城市轨道交通的重要组成部分,也是连接其他交通方式的枢纽。地铁车站通常由车站主体(站厅、站台、设备与管理用房)、出入口及通道、通风道与地面风亭三部分组成。地铁车站常用的施工方法有明挖法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、浅埋暗挖法、盾构法。其主要涉及施工工序有支围护结构施工、土方开挖工程、降水工程、钢筋、模板、混凝土结构施工。
1.1.2 地铁区间工程
地铁区间土建是指连接地铁车站之间的建构筑物。其主要包含区间线路、联络通道、通风井及风道、区间泵房。地下区间施工方法主要有明挖法、盾构法和矿山法。
1.1.3 地铁车辆段
地铁车辆基地作为城市轨道交通配套系统,承担车辆清洗、停放、整备、运用、检修及各种运营设备的保养维修和物资保障等任务,是列车编组及车辆试验等作业的整备场所,是保证城市轨道交通正常运营的后勤基地。地铁车辆基地主要包括车辆段、综合维修中心、物资总库、培训中心、生活设施及上盖物业[1]。
工程概述;轨道是地铁线路组成的重要部分,轨道作为一个整体性的工程铺设于地铁隧道下部基础之上,在列车运行中起着导向作用,同时直接承受列车运行过程中产生的荷载。其主要由钢轨、道床、道岔、轻轨、扣件以及轨道附属设施等组成。
施工特点:线路长、施工空间狭小、工作面多;新型道床结构类型施工复杂;道岔施工限制轨道工程整体施工进度;运输组织工作繁重、安全工作责任重大、材料采购量大、轨道工程承前启后,前受土建工程轨行区移交限制,后有强电、弱电、通信信号系统跟进施工。
地铁常规机电工程主要分为环控工程、给排水工程、动力照明工程。
1.3.1 环控系统
地铁环控系统亦称通风空调系统,是地铁常规设备系统工程的重要组成部分。其主要作用是通过地铁环控系统能够的综合调节,使地铁车站及隧道内环境中空气的温度、湿度、气流速度、空气的品质、噪声等均达到要求,从而为地铁车站和隧道创造舒适、良好的环境。地铁车站环控系统一般分为环控大系统和环控小系统及隧道通风系统,并按A、B端分别独立设置。环控大系统用于站厅和站台公共区通风、空调及防排烟;环控小系统用于设备区设备房通风、空调及防排烟,隧道通风系统用于区间隧道和屏蔽门外站台板下的通风、降温及防排烟[2]。
其主要特点为设备数量、种类多;设备体积、质量大;设备接口复杂。
1.3.2 给排水工程
地铁给排水系统的功能是满足车站的生产、生活用水、消防用水,及时排除生产、生活污废水,结构渗漏水,事故消防水及敞开部分雨水。地铁给排水系统主要由给水及水消防、排水系统组成,给水系统包括生产、生活给水系统和消防水系统,排水系统包括废水排水、雨水排水和污水排水系统。
1.3.3 动力照明配电系统
动力照明配电系统主要由动力配电、照明及照明配电、控制及保护系统、接地及防雷系统。
1)动力配电系统
该系统主要由低压配电柜、配电箱、控制箱、低压配电线路、动力负荷等组成。低压配电箱柜主要指车站和区间的动力配电箱(柜)、照明配电箱(柜),其作用是为低压电控设备、末端负荷提供低压供配电。控制箱(柜)主要指为车站照明、风机水泵、通风空调、人防设备、自动扶梯等设备配套使用的控制箱。低压配电线路是指从400V低压开关析向下至动力照明设备的低压缆线。动力负荷主要指各类风机、水泵、空调、人防门、电扶梯等设备。
2)照明配电系统
该系统由照明配电柜、照明配电箱、照明配电线路、照明开关、插座、照明灯具、光源等组成。
照明按区域划分为站厅及站台公共区照明、出入口通道照明、设备及管理区照明、站台板下及电缆夹层照明、区间照明及户外照明等;按功能分为工作照明、节电照明,应急照明、超低压安全照明、广告及商业照明,应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明,疏散照明由出口标志灯、指向标志灯和疏散照明灯组成。
3)控制及保护系统
该系统主要由低压智能监控系统、环控设备监控系统、智能照明控制系统、漏电火灾报警系统、继电保护系统等组成。
4)接地及防雷系统
该系统主要包括接地网、接地引上线、按地十线、按地端子箱(排)、防雷装置及防雷系统等组成部分。
装饰装修工程主要分为装饰装修工程、导向标识系统、广告系统。
1.4.1 装饰装修工程
地铁车站装饰装装修工程范围主要涉及车站公共区、设备区以及地面附属建筑。其主要特点为建设规模大、接口专业多、工程协调量大、管理复杂、材料设备运输困难、施工环境差。
1.4.2 导向标识系统
导向标识系统是指在车站中解决信息传递、识别、辨别、和形象传递功能,主动提供信息、指引乘客方便快捷地完成进站乘车、下车出站、换乘等行为,在紧急情况下辅助乘客疏散的综合信息系统。其工程特点为标识数量及种类多,位置分散、安装受接口专业影响。
1.4.3 车站广告系统
车站广告系统通过合理有效地利用车站空间资源,固定设置在站内,其主要包括公共区站厅、站台墙面灯箱,公共区通道墙面灯箱,轨行区灯箱,橱窗广告,LCD广告,拉布灯箱,广告看板。
系统设备工程主要包含信号系统工程、通信系统工程、供电系统工程、接触网系统工程、综合监控系统工程、综合安防系统工程、防灾报警系统工程、气体灭火系统工程、自动售检票系统工程、屏蔽门系统工程、自动扶梯与电梯系统工程。
从第二章可以看出地铁建设是个系统工程,涉及到专业众多,相关参与方也众多,协调管理量大。每个地铁建设都有自己的建设周期,作为管理者或运营方,减少建设周期,提前运营是建设方的工期目标。地铁建设要抓主要的节点工期,从大的方面是洞通、轨通、电通,试运行,竣工验收、试运营。
地铁机电施工主要环控系统、给排水、动力照明工程,有的建设方便于协调管理管理将设备区砌筑与粗装修一并由机电管理单位施工。
2.1.1 工期紧、节点多,施工组织难
作为政府民生工程,为确保轨道交通的开通时间如期完成,机电安装受限于土建移交和装饰收尾要求。施工周期被大幅压缩,工期压力大:尤其是车站出入口等附属区域,与车站主体非同期交付,无法同时施工,局部工期被严重压缩。
机电安装工程分为区间和车站主体,车站主体又分为设备机房、公共区及出入口,设备机房再分为列车上线、车站调试、运营辅助用房三类机房。每个节点均影响最终工期,需按节点对各区域阶段性完工移交。
2.1.2 作业队伍多,管理协调难
除常规给排水及消防、电气、暖通专业,轨道交通中包含火灾报警、综合监控、供配电、通信、信号民用通信、屏蔽门、售检票、标识、广告灯箱等作业队伍,施工管理链条长,专业配合难度大。
同时,作为车站装饰安装总包单位,虽然对车站内进行总包管理,但是对土建单位、轨道系统专业总包无直接管控权,在面对市政管线、道路施工等单位时也较为弱势。
2.1.3 场地狭小,平面管理难
车站内空间有限,且室外道路变动大,垂直运输及水平运输难度大,路线频繁调整,面临材料运输困难和材料大面积进场后二次搬运的两难处境。
若车站施工严重滞后,可以在区间增加盾构井提前进行盾构施工。
2.1.4 系统复杂,综合排布、调试难
机电安装智能化、系统化要求更高,考虑轨交运营和公共安全,对系统稳定性有极高要求导致地铁机电安装工程控制多,联动调试难度大。
2.2.1 施工部位控制
以地铁运行为最终节点,将地铁机电安装施工按区域分为了五类。具体见表1。
表1 移交区域划分表
根据上表知道在土建施工阶段要优先施工第一类移交区域的房间,土建移交、砌筑都要优先施工第一类房间区域。
2.2.2 移交管理
机电施工涉及到移交管理主要有土建单位向机电单位进行作业面移交、机电单位向强电单位进行房间移交,机电单位向弱电单位移交[3]。
土建单位向机电单位作业面移交移交区域内车站主体结构完工并完成分部验收,移交区域与未移交区域有安全可靠的隔离措施;预留预埋:预留孔洞按照图纸尺寸及位置(标高)要求预留;综合接地端子、杂散电流测防端子按照图纸要求进行预留、无损坏,综合接地端子提供第三方测试报告;预留的承重挂环,须作拉力试验并提供报告;移交区域内的人防门过管预埋件安装完成;电缆夹层:电缆夹层内找平层施工完成且强度满足要求,施工垃圾、模板等杂物清理完成无积水。土建堵漏完成,无明显漏水点; 土建离壁沟施工完成; 移交区域的施工垃圾、杂物清理干净。
机电单位向供电单位移交分为两次移交。初步移交:天花顶棚喷涂(如有)完成,所有孔洞的挡水措施完成;地面垫层及预埋件浇注完成,设备周围地面平整,并经过养护,强度达到了运输设备承重要求;墙面打磨完成(至少留一遍面漆),有离壁墙的房间离壁沟及地漏、离壁墙及检修口完成,“1 米线”书面交接、就近的标高测量控制点;永久门框、正式门(或临时门)安装完成;按要求预留运输通道;房间所有通风空调风管及保温完成;桥架、支架安装完成;完成通信、BAS、FAS、气灭系统管线安装。完全移交:地砖铺贴(自流平)全部完成;正式门(含门锁)及防鼠板安装完成;完成后砌墙,底漆面漆完成;机房内通风空调的出风口及动照系统照明灯具必须严格注意不能位于设备机柜上方,不能与设备机柜安装位置冲突;后砌墙部分的配合预留预埋完成;所有封堵完成。
机电单位向弱电单位移交为一次移交。一次移交:顶棚喷涂完成,吊顶天花龙骨完成。(天花待弱电电缆敷设完成后安装);防静电地砖完成;车站控制室、车辆段静电地板下找平抹灰完成,标高复核完成,网格线标识完成,绝缘漆前几层涂抹完成(留最后一遍)。(静电地板待设备安装完成后安装);打磨完成(留一遍面漆);有离壁墙的房间离壁沟及地漏、离壁墙及检修口完成;永久门或临时门(带锁)安装完成;防鼠板(如有)安装完成;所有通风空调风管安装完成;机房内通风空调的出风口必须严格注意不能位于设备机柜上方,不能与设备机柜安装位置冲突;弱电接地端子箱、双电源低压配电箱完成;照明系统完成;所有线缆桥架安装完成;气灭系统管线安装完成;管线预留预埋完成;所有土建堵漏完成;所有垃圾、杂物清理干净。
本文介绍地铁建设涉及系统。地铁机电施工重点难点,从施工部位控制与移交管理进地铁机电施工管理介绍,认识到地铁机电施工在地铁建设中的重要性。