地铁与公共建筑合建振动噪声影响分析及控制技术研究-成果小结

第一篇：地铁与公共建筑合建振动噪声影响分析及控制技术研究-成果小结

地铁与公共建筑合建振动噪声影响分析及控制技术研究

主要完成单位：上海申通地集团有限公司

同济大学 上海市科技馆

主要完成人员：周顺华、徐晓红、刘加华、蔡 蔚、顾建生、韦 凯、刘 扬

1.研究背景

随着国内城市轨道交通的快速建设和发展，为充分利用地下空间和轨道交通带来的便利，公用建筑与地铁一体化共建的情况日益增多，如上海自然博物馆与地铁13号线综合工程、2号线与虹桥综合枢纽工程等。然而，地铁运行必将产生公用建筑物的振动、同时引发结构二次噪声，为满足公用建筑的使用功能要求，必须对地铁的振动噪声加以控制。但由于目前国内关于公共建筑物振动和噪声的控制标准尚不完善，也未形成较为成熟的计算方法和仿真技术，轨道交通的减振降噪技术和相关施工工艺也处于探索阶段，因此，有必要对地铁与公用建筑一体化建设时的振动与噪声控制技术进行深入研究。由上海市科委立项，上海申通地铁集团有限公司牵头，联合同济大学和上海市科技馆进行该课题的研究。

2.课题的总体目标和技术路线

提出地铁与公用建筑一体化建设时振动噪声控制标准建议值，完成车轨隧建筑物振动噪声仿真计算方法，并完成了综合控制技术和相关产品、相关施工工艺，达到经济合理、满足使用要求的目的。以13号线自然博物馆共建工程作为示范工程，以满足其使用功能的基本要求。

3.项目主要研究内容

(1)轨道交通振动噪声测试和评估方法研究

在对国内外振动噪声测试技术和标准研究的基础上，对轨道交通振动噪声的测试和评价方法做出统一规定，提出轨道交通振动噪声规范化测试和评估方法，以便在相对同一的平台上客观评价减振降噪产品的性能，实现振动噪声测试和产品性能评估的规范化与标准化。

(2)自然博物馆振动噪声控制标准建议值及类似场地测试分析研究 参考现有与本工程类似的振动噪声控制标准，并结合本工程特点与现实条件，有针对性地提出了地铁与公共建筑物合建工程的振动噪声控制建议限值，并利用以上提出的振动噪声测试方法对类似场地进行现场实测，进一步验证了该控制限值的适用性与实用价值。

(3)车轨隧建筑物振动噪声仿真计算研究

以上海地铁13号线与自然博物馆合建工程为背景，结合车辆—轨道耦合动力学理论和动力有限元理论，研究开发一套适用于求解地铁与建筑物合建工程振动噪声的新式车轨隧建筑物振动噪声仿真计算方法，用以评价各种减振降噪措施的实施效果，同时也可给后续类似合建工程中减振降噪设计提供相应的理论计算工具。

(4)地下结构振动噪声控制措施研究

以上海地铁13号线与自然博物馆合建工程为研究背景，其重点是与钢弹簧浮置板轨道参数优化研究相呼应，通过数值仿真一方面进一步确定出适用于本合建结构型式自振特点的钢弹簧浮置板轨道结构固有频率，另一方面是为了弥补轨道结构对其固有频率附近低频振动的微弱减振能力，还将探讨地基水泥土桩加固体（包括隧道空腔内填筑砼）对钢弹簧浮置板轨道固有频率附近低频振动的减振规律、减振效果及其影响，并根据结构振动计算结构二次噪声。

(5)轨道结构振动噪声控制措施研究

由于上海自然博物馆与地铁13号线合建的综合工程中自博馆内部建筑结构十分复杂、构造也很特殊、使用功能对环境振动要求较高，因此课题组重点针对列车运行引起的合建结构环境振动问题以及钢弹簧浮置板减振轨道参数优化等问题，顺序开展了不同轨道结构参数组合条件下钢弹簧浮置板轨道结构自振特性的模态分析，不同轨道参数组合和不同行车条件下浮置板钢弹簧支点反力特性分析以及合建结构的三维谐响应和瞬态响应分析，为合建结构钢弹簧浮置板减振轨道参数优化设计提供理论计算依据，同时研发两项轨道减振产品、一项减振道床产品和一项吸音产品，并测试其效果。

图1 道床吸音板

图2 vanguard扣件

图3 钢弹簧浮置板

图4 迷宫式约束阻尼钢轨

(6)建筑结构振动噪声控制措施研究

主要对国内外关于建筑结构的振动噪声控制技术进行研究，根据仿真计算结果提出相应的治理措施。

(7)浮置板设计和施工工艺优化研究

1)从设计角度研究实现预制龙骨整体吊装方案的技术条件，并进行结构仿真计算和受力分析；从施工角度对龙骨整体吊装和运输、基底施工、龙骨就位和轨道精调等关键环节进行研究，同时研究相应的工机具。

2)综合设计、施工和减振效果等角度提出合理板长，针对预制短板节段拼装方案板端变形协调、曲线几何形位的实现等关键技术进行研究，通过室内静载和疲劳试验验证其结构安全性、现场试验验证其安全性、平稳性；从施工角度对模板设计、精度控制、基底施工、短板就位和轨道精调等关键环节进行研究，同时研究相应的工机具。

3)通过对普通道床、传统长浮置板、预制短板节段拼装浮置板进行现场类比测试，对新设计的浮置板减振效果进行评价。

4)通过与传统浮置板的对比，分析预制龙骨整体吊装和预制短板节段拼装浮置板的经济和社会效益。(8)地铁运营后合建建筑物内振动噪声现场测试和分析

通过对地铁运营后合建建筑物内振动噪声测试结果，来评价减振降噪方案的效果。4.4.1 关键技术、技术难点和技术创新

关键技术

1)公共建筑物内振动和噪声控制标准的确定 2)振动和噪声测试数据的采集、处理和分析的方法

3)车－轨－隧道－地基－建筑物体系内的中低频振动响应的仿真技术 4)隧道及基础的减振技术方案及范围确定 5)超低频轨道结构方案及参数确定 6)浮置板设计优化和施工工艺方案优化研究

4.2 技术难点

1)车-轨-隧-地基-建筑物振动系统内中、低频振动响应的仿真技术 2)隧道及基础的减振技术方案 3)轨道结构技术及参数确定

4)浮置板断面的优化设计以及施工工艺技术

4.3 技术创新

1)从系统工程角度出发，以类比测试和仿真计算为手段，提供更为经济合理的振动噪声集成化综合处理措施，满足公共建筑使用的功能要求；

2)从控制振动噪声角度出发，以确保工程施工安全为前提，形成振动噪声控制及施工安全相结合的技术方案，为今后类似工程提供普遍借鉴意义；

3)从促进环境保护、社会和谐角度出发，以建立标准建议值和统一测试及评估方法为手段，促进轨道交通的健康发展和城市地下空间的有效利用，为博物馆及类似场馆建设提供指导意义；

4)从技术发展角度出发，通过研发中、低频减振道床和新型轨道减振技术等一系列产品，为轨道交通在复杂条件下的振动噪声控制提供新的技术手段，促进社会和科技进步；

5)从模块化、标准化设计理念出发，以现场试验为手段，提供更为快捷、经济的浮置板道床施工工艺流程，施工速度提高5倍以上，满足一体化施工进度要求。5.项目完成情况

课题组已经按照项目任务书的要求完成了一个总报告和九个分报告： 地铁与公共建筑合建振动噪声影响分析及控制技术研究 分报告一：自然博物馆振动噪声控制标准建议值研究 分报告二：振动噪声测试及评估方法研究 分报告三：类似场地测试及分析研究

分报告四：车轨隧建筑物振动噪声仿真计算研究 分报告五：地下结构振动噪声控制措施研究 分报告六：轨道结构振动噪声控制措施研究 分报告七：建筑结构振动噪声控制措施研究 分报告八：浮置板轨道设计及施工一体化研究 分报告九：现场测试及分析研究

形成地铁引起公共建筑的振动与噪声控制准则1份，提出了振动与噪声集成化仿真计算方法1份，比选出了地铁与建筑物合建结构的合理地基减振加固措施，对地铁与建筑合建结构内轨道结构进行了优化设计，并给出了最优参数组合。

完成轨道减振产品2项以上，降低噪声3dB以上；完成超低频道床减振产品1项，降低振动20dB、自振频率小于10Hz；完成吸音产品1项以上，降低噪声3dB以上；在“标准化、模块化、工厂化、机械化”的指导思想下，提出“标准化、模块化、工厂化、机械化”的城市轨道交通轨道工程设计与施工新理念，研究预制龙骨整体吊装工法和预制短板节段拼装工法等2项施工工法，并投入工程实际应用，从施工上实现了模块化、工厂化、机械化生产：①采用“预制龙骨整体吊装”方案将原钢弹簧浮置板施工进度由5~7m/天提高到35~50m/天；②采用“预制短板节段拼装”方案实现预制工厂化、模块化和施工机械化，大幅度提高施工效率，保证施工质量，使施工速度达到50m/天以上，最高达75m/天及以上，施工效率是原来的7~10倍。

申请2项发明专利，1项实用新型专利；发表4篇论文，培养了5名硕士生、2名博士生，完成了项目建议书所要求的主要技术指标。

课题研究成果直接指导了上海轨道交通13号线与自然博物馆合建示范性工程，且数值仿真的减振效果能够满足工程要求。

综上所述，完成了项目任务书所要求的各项工作。6.应用前景与效益预测

本研究成果可应用于上海乃至国内其它城市轨道交通与公共建筑共建类似工程的振动噪声预测、控制技术方案设计和施工中，提供更为经济合理的振动噪声集成化综合处理措施，为轨道交通在复杂条件下的振动噪声控制提供新的技术手段，为博物馆及类似场馆建设提供指导意义，促进技术创新和科技进步，从施工上实现了模块化、工厂化、机械化生产，施工速度提高5倍以上，破解了上海轨道交通钢弹簧浮置板的施工难题，最大限度地缩短工程建设周期、节省投资成本，将振动噪声控制纳入科学化和规范化轨道，对上海乃至国内其它城市的类似轨道交通与公共建筑合建工程具有借鉴和示范作用，促进社会主义和谐社会的构建。

第二篇：地铁车站造价分析与控制

摘要:地铁车站是地铁工程建设的主要组成部分，其投资所占比例较大，为合理控制其造价，对几个城市的十几个地铁车站(高架车站和地下车站)土建工程造价的组成和各分部工程造价指标进行比较与分析，找出影响车站投资的关键因素，针对关键因素提出控制高架车站和地下车站土建工程造价的主要思路和可采取的措施，以便施工单位合理优选施工方案、工艺和工法，从而达到合理控制造价的目的。关键词:地铁;车站;造价;分析;控制

随着我国现代化建设进程的加快，国民经济飞速发展，现代城市人口大量增加、地域不断扩大，城市交通拥堵问题日益突出，尤其是上海、北京、广州等一线城市的交通事故、噪音和空气污染等日益影响着人们的工作和生活。地铁作为快捷、安全、舒适、大运量、低能耗、少污染的城市交通工具，是解决城市交通矛盾的有效手段，因此，国内许多城市修建地铁的热潮空前高涨。通过对近年参与设计的上海、南京、宁波、深圳等城市20 多个地铁车站的造价资料分析，发现地铁车站费用约占地铁工程土建费用的35%以上，其投资巨大，是地铁工程造价控制的重点。地铁车站有高架车站和地下车站2 种结构形式，施工难易程度各不相同，造价指标有较大差异。本文拟对地铁车站土建部分的造价展开分析，研究如何降低地铁车站造价，这对控制城市轨道交通工程的造价具有实际意义，并可从中获取一些控制地铁车站造价有用的信息。

1高架车站

地铁高架车站需要占用一定的地面空间，故通常设在城市郊区及副中心等地理位置，一般有岛式及侧式 2 种车站结构形式，其造价组成分别为高架站房(含上下部结构)、出入口、人行天桥、建筑装修及其他(含地面辅助用房、附属设施等)费用。

下面以 13 个高架标准车站的初步设计概算为例，分析高架车站的造价组成及各项费用指标，如表

1、表 2 和图 1 所示。

使命：加速中国职业化进程

由表

1、表 2 和图 1 可以看出，高架标准车站的建筑面积一般为 6 000 ～ 8 000 m，车站长度

2120 ～140 m。2005 年上海、深圳等地的高架车站土建单方造价一般为 0． 4 万元/m2～ 0． 45 万元 / m2，土建总造价为 2 500 万元 ～ 3 000 万元。近年来由于建材价格大幅上涨及新的技术规范的出台等，使高架车站的造价水平相应提高，2011 年宁波地区高架车站土建单方造价已达 0． 55 万元/m2～ 0． 60 万元 / m2，土建总造价达 3 500 万元 ～4 000 万元。

车站高架站房(桥梁结构、站房建筑、钢屋架及屋面雨棚等)是高架车站的主要组成部分，单方造价最高，约占土建费用的 65%。

出入口及人行天桥为独立结构，与市政桥梁结构相类似，其费用约占高架车站土建费用的 10%。

车站建筑装修档次根据业主要求而定，在初步设计概算中通常以单方指标计列，一般占土建费用的 23%。

此外，高架车站造价还包含地面辅助用房、地面广场、自行车棚、绿化等其他费用，占车站土建费用的 2%。

由此可以看出，高架车站的造价控制要素为高架站房及建筑装修，可采取如下措施合理控制其造价。

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(1)按客流需求配属车辆编组，进而控制车站长度及总建筑面积，保证满足初、近、远期需求。

(2)选择经济合理的桩型做基础并满足承载要求。

(3)在符合设计规范要求的前提下，对站房钢结构雨棚进行优化，尽量减少钢结构自重。

(4)屋面雨棚选用轻质节能环保材料，减少能源浪费，减轻钢构负重等。

(5)车站建筑装修，应讲求经济实用、美观大方，除个别有特殊要求的车站外，可用地砖替代石材、涂料替代幕墙等措施来降低装修费用，也不影响设计效果。

2地下车站

地下车站不占用地面空间，通常设置在城市中心区域建筑物密集的地下，由于地下车站的工程造价相对高架车站更高，而且地下空间一旦开发形成，就不能再更改，因此地下车站的建设一定要从长远考虑，要有整体规划。

地下车站的站台形式一般分为岛式及侧式 2种，地下层数一般有地下二层或地下三层的空间形式，根据地质结构施工方法可分为明挖法、浅埋暗挖法和盖挖法。因此，影响地下车站造价的因素很多，如建筑层数、规模、布置、地质、水文、施工工法等都会造成地下车站造价指标差异很大。

车站的施工方法不同，对车站造价、工期、质量及周围环境影响也会不同，一般在有条件的情况下优选明挖法施工，但在受施工场地条件限制的情况下，才选择盖挖法或暗挖法施工。不同施工方法的综合比较如表 3 所示。

目前国内地下车站的主要施工方法以明挖法为主，故从采用明挖法施工的地下车站来分析车站的工程造价。

采用明挖法施工的车站费用组成如下。

(1)车站主体费用;

(2)出入口及通道费用;

(3)风道风井及风亭费用;

(4)车站建筑装修费用;

(5)施工监测费用;

(6)其他费用。项费用中(1)～(3)项费用又可细分为围护结构、土方支撑降水、主体结构及地基加固费用。围护结构是车站明挖法施工的重点，在某种程度上决定了车站的造价。围护结构形式根据工程地质、围护的刚度、基坑防水和车站现场实际情况确定，主要分为 SMW 工法桩、钻孔桩加止水帷幕、钻孔咬合桩、地下连续墙等形式。不同围护结构形式造价比较如表 4 所示。

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土方支撑降水费用含土方开挖、回填与运输，支撑(含格构柱)安装与拆除、租赁，施工降水及机械进出场费。主体结构费用包括支架搭拆、模板安拆、梁板柱混凝土浇注振捣、钢筋绑扎、防水制作、抗拔桩施工等建筑安装费用及机械进出场费。地基加固是为避免对周边建筑物的影响而进行的旋喷或搅拌桩加固施工。出入口及通道为车站与地面联系的纽带。其他费用包含风亭及出入口地面建筑、路引标识、车站小广场、停车场等费用。

目前，上海地区及南京地区地下车站主体围护结构以采用地下连续墙、钻孔桩、咬合桩等形式为主，为此对这几种围护结构的地下车站造价进行分析。地下车站的造价组成及各项费用指标，如表

5、表 6 和图 2 所示。

由表

5、表 6 和图 2 可以看出，地下标准车站的建筑面积一般为 10 000 ～12 000 m2，车站长度一般在 150 ～200 m，含配线段车站则长度和面积根据设计要求相应增加。2005—2008 年期间，车站土建单方造价一般为 0． 70 万元/m2～ 0． 95 万元 / m2，土建总造价为 7 000 万元 ～12 000 万元。2010 年车站造价较前几年有较大幅度上涨，土建单方造价已达1． 10万元 / m2～ 1． 20 万元 / m2，这主要是因为通胀而导致的各项成本上升。

围护结构、车站主体结构、出入口及风道是地下车站造价的主要组成部分，约各占土建费用的24%、使命：加速中国职业化进程

25%、23%。其中出入口通道的设置是为了满足客流进出地铁车站的需要，在功能上是车站的辅助部分，但其建设费用并不低，甚至个别车站的出入口通道费用超过了车站主体费用。因此，在出入口与风道的设计中，既要考虑使用功能，又要考虑技术经济指标。土方支撑降水占车站土建费用的 12%，地基加固占车站土建费用的 3%，施工监测占车站土建费用不到 1%，车站建筑装修一般占土建费用的 9%，其他费用占车站土建费用的 3%。

由以上分析可知，地下车站的造价控制要素为围护结构、主体结构、出入口及风道风井，因此，为合理控制造价，需要采取如下措施。

(1)合理确定车站的层数、地下深度，控制车站建筑面积及车站长度。

(2)根据工程地质情况和施工条件，经比较确定车站的施工方法，编制好施工组织设计并按计划实施。

(3)优选经济适用的围护结构工法，降低工程造价。

(4)合理设置车站出入口位置，减少车站的施工长度及工程量。

(5)地下车站的建筑装修由车站公共区、设备区、出入口通道组成，各部分的装修标准应从实际出发，在满足功能要求的前提下，要经济实用、美观大方、区别对待，切忌攀比豪华。

3结束语

以上分析的样本在区域上、数量上及时间上均有所限制，不能代表全国大部分城市地铁车站造价的普遍水平，但基本反映了城市地铁车站各部分所需费用及所占比例，以及控制工程造价应考虑的关键因素。因此，在进行地铁车站设计时，控制投资应从关键因素入手，对所提出的设计方案进行充分的论证、比较和优化，然后根据优选设计方案编制施工组织设计。施工单位应根据审批的设计方案和施工组织设计，优选施工方案、工艺和工法，从而达到控制工程造价的目的。

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第三篇：分析地铁施工技术控制问题及改进措施

分析地铁施工技术控制问题及改进措施

【摘 要】新时代背景下，社会的发展和科技的进步，以及城市化进程的不断加快，使得人们在繁华的城市中，常常会受到交通问题的影响和困扰。为进一步满足人们出行需要，并缓解城市交通压力，众多城市都进行了地铁的兴建。其不仅高效、便利、缓解了城市交通压力，更使得城市中污染减少，改善了城市的生态环境问题。但在地铁工程项目建设过程中，不仅需要高昂的资金，更需要解决很多实际难题，而地铁施工技术控制问题，即是其中极为重要的问题之一，也是降低地铁施工效率，增加施工成本，并会造成财产与人身伤亡的首要问题。对此，应对地铁施工中的控制技术进行详细的分析与研究，并?闹姓已暗浇饩龃死辔侍獾姆椒ê痛胧?，唯有如此，才能确保地铁施工的安全与质量，也才能更好的使地铁成为服务民众的主要交通设施。因此，对于“分析地铁施工技术控制问题及改进措施”的研究，就具有极大的现实意义。

【关键词】地铁；施工技术；控制问题；改进措施

1.地铁施工中的主要技术要点

1.1浅埋暗挖施工技术要点

地铁施工中的浅埋暗挖技术又被称为矿山法，是基于新奥法理论独创、与中国国情相适应的隧道开凿技术。浅埋暗挖施工技术最初是应用于北京地铁复兴门线工程，该技术的核心要点是能动态化设计、动态化施工。浅埋暗挖施工技术的原理是基于土层短期稳定性选择特殊支护措施，在土层的表面形成紧密的薄壁结构，无需开槽施工。浅埋暗挖施工技术适合应用于隧道深度较小、松散土质围岩的地铁工程，不会出现太明显的地表沉降问题，施工过程中噪声小、无污染是其最明显的优势。浅埋暗挖施工技术还适用于含水地层开挖隧道，所以，在挖掘、修建地铁隧道中得到了普遍使用，并成功地在很多地铁区间隧道施工中试用，特别是在修筑跨度较大、大型隧道时发挥出明显的施工技术优势。除了应用于地铁工程施工外，浅埋暗挖施工技术还用于修筑城市路面隧道以及地下车库等工程。

1.2地铁盾构施工技术要点

如果地铁工程施工环境相当复杂，则可考虑采取盾构施工技术。为了避免地铁施工发生管片上浮的问题，明确盾构施工技术要点至关重要。在应用盾构施工技术时，要先了解施工地段的真实地质去情况，涵盖土层分布、深度、强度及含水量等参数，并按照不同地段选择针对性强的技术措施。在地铁掘进施工中，要重视控制掘进的速度、推力、模式等，重视控制盾构机作业姿态，特别是在上坡或下坡地段，要重视发挥出千斤顶的功能，避免影响管片施工，调整并优化千斤顶的行程差，预防发生超挖或蛇行等问题，尽量用恰当的推力推进油缸。此外，还要注重对测量数据的精度进行控制，同时，控制测量的频率，完善建立起自动化的测量系统以及人工操作的测量系统，提高测量的精度；洞内布置的控制点、控制导线等要科学，要结合工程实际情况优化拼装盾构机的管片与参数，保证施工质量。要想控制好地面的沉降问题，在使用盾构施工技术掘进地铁隧道时，如果盾构与衬砌背面相互脱离，就要在空隙位置填充上浆液；立足地质的实际情况确定注浆的压力、剂量以及时间、浆液配比等，保证同步注浆的优良效果，成功发挥预期的作用。但针对多次压浆方法，目的在于使同步注浆缺陷得到弥补，从而预防地表发生沉降问题。这样就能使盾构机在穿越地下管线时预防出现地面沉降的现象，同时，预防开挖面地层承受到剧烈的扰动。在施工环节可选择灵活的正面支撑方法、合理的气压值，预防发生土体坍塌问题。在地铁盾构掘进施工环节还务必对开挖面出土量进行有效控制，从而预防发生超挖的问题。在优化盾构推进时，要重视纠偏量问题，弱化盾构扰动土层的作用，避免在土层里大幅度摆动盾构，控制好局部超挖。

1.3地铁明挖施工技术要点

地铁明挖施工技术出现较早，在应用该项技术开展地铁施工作业时，可直接按照地铁施工设计方案所规定的线路及相关的地铁参数，由地表开始向下挖掘。由于明挖施工技术出现的年代较早，地表建筑高度较低，且密集程度也较小，使得应用明挖施工技术获得了有利条件。所以，相比于其他地铁施工技术而言，明挖施工技术的效率更高、成本更低，且由于地铁施工直接由地表向下挖，极少发生断裂、塌方等问题，确保施工人员的安全性、财产的安全性。虽然明挖施工技术有诸多优点，但经济与社会在高速发展，城市建筑的密集程度与高度持续提升，在地铁施工中应用该项技术时受到较大的限制，人们更倾向于使用浅埋暗挖施工技术、盾构施工技术。

1.4地铁车站施工技术要点

针对地铁车站施工，人们较常使用的技术是人工挖孔桩护壁施工技术，该项技术具有技术简单、方便操作等特点，且在施工时不需使用大型机械设备，能灵活开展施工作业。人工挖孔桩护壁施工技术的应用还能直接检查桩的尺寸、外形，并依据相关测量详细检测桩的可靠性，保证地铁车站施工安全、可靠，确保地铁车站施工质量

2.地铁施工技术的控制问题

2.1渗漏与裂缝问题

在地铁施工技术应用过程中，会出现由于技术应用不当而导致的钢筋支撑头预埋件周边出现渗漏现象。而产生此种现象的因素为：在进行混凝土浇筑过程中，此处位置对于浇筑作业难以形成或完善，若浇筑过程中欠缺严密性，则出现渗漏现象的可能性则极具增加。而若在进行预埋件作业时，未对预埋件进行充分的清理，则会导致预埋件出现锈蚀现象。并且，当预埋件受到震动时，也极易出现与混凝土之间的贴合不紧密，从而因松动而导致的裂缝现象发生。一旦裂缝形成，则渗漏现象便无法避免。

2.2混凝土配比技术问题

配比技术是进行原材料混合过程中出现的问题之一。现阶段，部分地铁施工企业或单位，在进行混凝土的配比技术应用时，未进行前期的预配比工作或配比试验工作，致使混凝土配比时会出现各种配比数据不符合工程施工需要。其中所涉及到的技术参数众多，而很多地铁施工中的技术人员，不仅未严格参照配比率进行各项材料的阐述配比，更在配比后草草进行报审，使得混凝土的配比高于或低于实际施工要求，这不仅会影响到混凝土结构的耐久性和防水性等，更会使地铁施工的整体质量受到难以估量的影响。

2.3预埋技术问题

在地铁施工技术中，预埋技术的应用所占比例较大，而对于预埋技术的质量控制，则是很多地铁施工企业或单位未做到严格控制的。很多施工企业或单位在应用预埋技术时，未能对预埋件及预留孔洞等做设计技术上的结合。同时，很多施工单位在施工过程中，由于技术人员的失误，导致强电设备近200个预留孔洞产生遗漏，并为解决此类问题，则需对地铁车站结构进行钻孔切割，并进行支撑柱的进一步加设，方解决此问题。虽对地铁工程的整体影响程度稍有降低，但却严重影响到地铁结构的完整性与整体性。

3.地铁施工技术控制问题的改进措施

3.1对于渗漏及裂缝问题的改进措施

在地铁施工技术应用时，会由于多种因素影响，而导致裂缝或渗漏现象的出现，对此，应对其进行科学、合理的质量控制，以此减少或避免此类问题的出现。首先，在需要应用防水混凝土的问题，切勿用其他混凝土进行替代，且对于防水混凝土在选取上，应注重低水化热与建含量较低的硅酸盐水泥，并确保水泥强度处于32～42之间。其次，若需应用到补偿收缩型水泥的位置，应对设计要求进行细致分析，对于混凝土因收缩而引起的张拉力现象，则可通过在混凝土中添加适量的膨胀剂，即可使混凝土的收缩时间得到相应的延长，从而减少或防止混凝土裂缝的产生。除此之外，对于会产生裂缝或出现渗漏现象的位置，在进行相关技术应用时，也应做好质量保障工作，以此来避免出现裂缝情况及渗漏现象。

3.2对于混凝土配比问题的改进措施

对于混凝土配比技术而言，其受到的影响因素较多，如混凝土材料选用不合理、材料质量低下，不符合施工要求、以及混凝土配比缺乏合理性等方面。而对于混凝土的质量，对其影响最大的即是混凝土的配比。对此，需要施工单位在地铁施工前，便要对混凝土进行配比试验，并确保各类技术参数（如水胶比、水灰比、塌落度等）符合配比要求。随后，要对配比参数进行严格报??，并在通过审查后，方可进行混凝土的配比作业。同时，还要在配比过程中，依照设计参数与要求，使形成的混凝土结构，在耐久性和防水性等方面，均符合地铁施工要求。

3.3对于预埋技术问题的改进措施

预埋件是地铁施工中应用极为普遍且广泛的部分。为确保预埋技术的科学、合理应用，应对其进行事前、事中、以及事后等三阶段的施工技术控制与质量管理控制。其中事前的技术控制，即是要对预埋件及孔洞等进行严格的审查，并要进行施工技术质量交底表的审批。而事中控制，即是监理单位的质量巡检及工程验收，同时，还要依据具体的设计图纸，明确预埋件与孔洞的接口施工技术。事后控制，则是要对预埋件及孔洞部分进行移交检查，以此确保预埋技术在地铁施工技术中发挥出良好的应用效果

4.结束语

综上所述，随着经济的发展，越来越多的城市交通系统中，融入了地铁这种交通设施，这不仅为人们提供了出行的快捷和便利，更是城市环境不会受到尾气排放的进一步污染。但在地铁施工过程中，会由于施工技术控制问题，而导致地铁的施工质量与施工安全难以得到良好的保障，不仅会影响地铁施工工期，增加施工成本，更会使施财产与人身安全等受到威胁。对此，应从多角度分析，如设计出合理的技术控制方案、确保施工材料，尤其是混凝土等的质量受到严格的把关与控制、将控制点设立在关键点的施工位置、以及部分施工方面与技巧的创新应用等。唯有如此，才能确保地铁施工的质量与安全，也才能为城市轨道交通的发展与提升，起到相应的推动作用。

参考文献：

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第四篇：地铁大规模改造工程技术风险分析与控制

地铁大规模改造工程技术风险分析与控制

摘 要：结合北京地铁1、2号线设备消隐改造工程，综合分析和研究地铁大规模改造工程的技术风险，并提出规避技术风险的措施。

关键词：地铁改造 技术风险 标准 过渡方案

1、概述

北京地铁一期工程始建于20世纪60年代，由北京站经宣武门站和复兴门站至苹果园站，共计17座地下车站，一座古城车辆段，线路长度为 23.6km.北京地铁二期工程始建于20世纪70年代，线路呈马蹄形，由复兴门站经西直门站和东直门站至建国门站，共计12座地下车站，一座太平湖车辆段，线路长度为17.2km.北京地铁1、2号线改造工程主要包含一、二期工程，投资总额为37.5亿元。北京地铁一、二期工程建设初期的指导思想是，以战备疏散为主，兼顾城市交通。基于国内没有地铁设计规范和相关标准，工程建设参照了国外地铁的设计资料和规范，尤其是前苏联的设计规范。局限于当时的建设条件和国内的技术水平、生产工艺水平，采用了大量的非标产品和特殊设备。经过二三十年的运营，北京地铁1、2号线车辆、设备老化，大都进入设备报废期，系统技术性能下降，存在很大的地铁运营安全隐患。

本次改造涉及线路、车辆、供电、通信、信号、通风空调、给排水及消防、动力照明、火灾报警、环境与设备监控、车辆段等多专业的全面改造、更新和升级，根据工程筹划的要求，涉及行车安全、运营安全和消防安全等方面的改造内容必须在2008年前完成。在相对集中的时间段内完成多专业、多系统的改造，面临技术风险、管理风险和资金风险等困难，技术风险又是工程风险控制中首先要解决的问题。本文就改造中的技术风险进行分析。

2、技术风险的诱发因素

北京地铁1、2号线改造工程是一个复杂的技术改造工程，涉及全部设备专业、线路专业及土建专业，从某种意义上讲，相当于新建线路的设备安装阶段，但又不能等同于新建线路。本次改造工程是在不停运的前提下进行的，又受土建结构、人防设施不改变的制约，所以，诱发技术风险的因素很多，主要包括以下几类。

2.1 改造方案与规范的差距《地铁设计规范》（GB50157—2003）主要用于新建线路的指导，未涉及改造工程内容及要求。在车站安全出入口设置、消火栓设置、车站外部消防水源引入、区间火灾报警、区间风速等方面，改造方案与规范有一定的差距。

2.2 土建结构与人防设施不改变本次改造是在不停运的前提下进行的，不具备土建结构发生变化的条件，且运营线路又兼顾战备人防的需要，要求人防等级不降低。在变电所有限的空间内，标准化产品与设备安全操作距离出现不匹配的现象；车站及区间主风机难于达到区间风速要求，需要重新制定新的通风排烟系统运行模式。

2.3 过渡方案新旧系统倒接，必然涉及过渡设备和改造期间的车站运营模式和设备系统运行模式。过渡方案的制定与现状设备安全性、可靠性以及系统有密切的联系。

过渡方案的合理、可靠、安全与否将直接影响到改造工程的成败。

2.4 概算因素根据北京市有关规定，初步设计概算额不能超过可行性研究报告投资估算值的3%，否则重新立项。此项规定在新建项目执行中难度较小，但对于城市轨道交通系统改造而言，属于崭新领域，执行过程复杂。由于国内没有改造经验，可能会出现漏项问题，可行性研究报告投资估算值与初步设计概算额有较大出入。

正在运营的线路已经暴露出严重危及运营安全的隐患，改造工程刻不容缓。如果概算额超标（大于3%），进行重新立项的话，时间耽误不起。因此，按照现有规定不重新立项，需要根据不超标的初步设计概算额反过来调整设计方案。

2.5 现状变化与原始设计的出入北京地铁1、2号线已经运营30多年，路基、土建与建设初期比可能发生了变化，如路基沉降；建筑平面功能调整；设备及车辆处于老化期，大部分设备已到报废期，系统性能下降；由于基础资料的不齐整，使各类管线的现状敷设情况不很明朗等。

上述因素，将直接导致技术风险。当然，设计边界条件也是影响设计质量的因素之一。

3、技术风险的分类

3.1技术标准与设计标准目前，国内没有相关的城市轨道交通系统改造设计规范和标准。

《地铁设计规范》第1.0.2条规定：“改建、扩建和最高运行速度超过100km/h的地铁工程、以及其他类型的城市轨道交通相似的工程设计，可参照执行。”

衡量改造工程是否达到要求、是否贴近国家相关规范及标准，针对目前可参考的设计规范及标准，制定改造工程的技术标准和设计标准是必要的。对于不同的现状和条件，技术标准及设计标准也不同。制定标准的宗旨是尽量靠近现行的设计规范和标准，满足改造目标。

3.2 现状设备系统对现状系统及其设备的安全评价是改造工程的重要环节，是制定改造范围、内容及用户需求的依据，将直接影响到改造技术方案的合理性和可操作性。

在行车安全、消防安全及运营安全等方面，应分析哪些系统及设备存在安全隐患、哪些系统及设备制约着运输能力的提供和服务水平的提升、哪些因素制约着改造的技术标准和设计标准，从而为编制改造范围、内容、原则及用户需求提供依据。否则，可能会出现危及安全的遗漏项目或出现不应有的项目占用有限资金的现象。

3.3 改造技术方案改造技术方案是改造工程的核心内容，建立在现状系统及设备、技术标准及设计标准的基础上。高质量的改造技术方案应最大限度地消除安全隐患、提高运输能力和服务水平、在改造期间对运营的影响程度降到最低，而且通过工程筹划、设备招投标及施工管理，节约投资。

在不突破投资概算、不改变土建结构、改造期间降低对运营的影响等一系列的制约条件下，照搬新建线路的技术方案往往行不通，需要有新的思维方式，因地制宜，因事制宜。改造技术方案应有针对性，充分利用现有条件和资源。还要突破条条框框的束缚，有大胆的设想。

3.4 技术协调改造工程的技术协调工作与新建线路基本相同，这里不再赘述。

4、技术风险的规避措施

了解改造技术风险的诱发因素以及类型，就要有针对性地研究处理技术风险的方法，使改造技术方案既贴近实际情况，又能规避风险。北京地铁1、2号线车辆、设备消隐改造工程面临如此大的难度和技术风险，是城市轨道交通领域内需解决的重大课题。本工程通过测试、试验、调研、方案征集、技术方案论证、专家专题论证及专题研究等手段，研究控制技术风险的措施。

第五篇：地铁大规模改造工程技术风险分析与控制

地铁大规模改造工程技术风险分析与控制

摘 要：结合北京地铁1、2号线设备消隐改造工程，综合分析和研究地铁大规模改造工程的技术风险，并提出规避技术风险的措施。

关键词：地铁改造 技术风险 标准 过渡方案

1、概述

北京地铁一期工程始建于20世纪60年代，由北京站经宣武门站和复兴门站至苹果园站，共计17座地下车站，一座古城车辆段，线路长度为23.6km.北京地铁二期工程始建于20世纪70年代，线路呈马蹄形，由复兴门站经西直门站和东直门站至建国门站，共计12座地下车站，一座太平湖车辆段，线路长度为17.2km.北京地铁1、2号线改造工程主要包含一、二期工程，投资总额为37.5亿元。北京地铁一、二期工程建设初期的指导思想是，以战备疏散为主，兼顾城市交通。基于国内没有地铁设计规范和相关标准，工程建设参照了国外地铁的设计资料和规范，尤其是前苏联的设计规范。局限于当时的建设条件和国内的技术水平、生产工艺水平，采用了大量的非标产品和特殊设备。经过二三十年的运营，北京地铁1、2号线车辆、设备老化，大都进入设备报废期，系统技术性能下降，存在很大的地铁运营安全隐患。

本次改造涉及线路、车辆、供电、通信、信号、通风空调、给排水及消防、动力照明、火灾报警、环境与设备监控、车辆段等多专业的全面改造、更新和升级，根据工程筹划的要求，涉及行车安全、运营安全和消防安全等方面的改造内容必须在2008年前完成。在相对集中的时间段内完成多专业、多系统的改造，面临技术风险、管理风险和资金风险等困难，技术风险又是工程风险控制中首先要解决的问题。本文就改造中的技术风险进行分析。

2、技术风险的诱发因素

北京地铁1、2号线改造工程是一个复杂的技术改造工程，涉及全部设备专业、线路专业及土建专业，从某种意义上讲，相当于新建线路的设备安装阶段，但又不能等同于新建线路。本次改造工程是在不停运的前提下进行的，又受土建结构、人防设施不改变的制约，所以，诱发技术风险的因素很多，主要包括以下几类。

2.1 改造方案与规范的差距《地铁设计规范》（GB50157—2003）主要用于新建线路的指导，未涉及改造工程内容及要求。在车站安全出入口设置、消火栓设置、车站外部消防水源引入、区间火灾报警、区间风速等方面，改造方案与规范有一定的差距。

2.2 土建结构与人防设施不改变本次改造是在不停运的前提下进行的，不具备土建结构发生变化的条件，且运营线路又兼顾战备人防的需要，要求人防等级不降低。在变电所有限的空间内，标准化产品与设备安全操作距离出现不匹配的现象；车站及区间主风机难于达到区间风速要求，需要重新制定新的通风排烟系统运行模式。

2.3 过渡方案新旧系统倒接，必然涉及过渡设备和改造期间的车站运营模式和设备系统运行模式。过渡方案的制定与现状设备安全性、可靠性以及系统有密切的联系。

过渡方案的合理、可靠、安全与否将直接影响到改造工程的成败。

2.4 概算因素根据北京市有关规定，初步设计概算额不能超过可行性研究报告投资估算值的3%，否则重新立项。此项规定在新建项目执行中难度较小，但对于城市轨道交通系统改造而言，属于崭新领域，执行过程复杂。由于国内没有改造经验，可能会出现漏项问题，可行性研究报告投资估算值与初步设计概算额有较大出入。

正在运营的线路已经暴露出严重危及运营安全的隐患，改造工程刻不容缓。如果概算额超标（大于3%），进行重新立项的话，时间耽误不起。因此，按照现有规定不重新立项，需要根据不超标的初步设计概算额反过来调整设计方案。

2.5 现状变化与原始设计的出入北京地铁1、2号线已经运营30多年，路基、土建与建设初期比可能发生了变化，如路基沉降；建筑平面功能调整；设备及车辆处于老化期，大部分设备已到报废期，系统性能下降；由于基础资料的不齐整，使各类管线的现状敷设情况不很明朗等。

上述因素，将直接导致技术风险。当然，设计边界条件也是影响设计质量的因素之一。

3、技术风险的分类

3.1技术标准与设计标准目前，国内没有相关的城市轨道交通系统改造设计规范和标准。

《地铁设计规范》第1.0.2条规定：“改建、扩建和最高运行速度超过100km/h的地铁工程、以及其他类型的城市轨道交通相似的工程设计，可参照执行。”

衡量改造工程是否达到要求、是否贴近国家相关规范及标准，针对目前可参考的设计规范及标准，制定改造工程的技术标准和设计标准是必要的。对于不同的现状和条件，技术标准及设计标准也不同。制定标准的宗旨是尽量靠近现行的设计规范和标准，满足改造目标。

3.2 现状设备系统对现状系统及其设备的安全评价是改造工程的重要环节，是制定改造范围、内容及用户需求的依据，将直接影响到改造技术方案的合理性和可操作性。

在行车安全、消防安全及运营安全等方面，应分析哪些系统及设备存在安全隐患、哪些系统及设备制约着运输能力的提供和服务水平的提升、哪些因素制约着改造的技术标准和设计标准，从而为编制改造范围、内容、原则及用户需求提供依据。否则，可能会出现危及安全的遗漏项目或出现不应有的项目占用有限资金的现象。

3.3 改造技术方案改造技术方案是改造工程的核心内容，建立在现状系统及设备、技术标准及设计标准的基础上。高质量的改造技术方案应最大限度地消除安全隐患、提高运输能力和服务水平、在改造期间对运营的影响程度降到最低，而且通过工程筹划、设备招投标及施工管理，节约投资。

在不突破投资概算、不改变土建结构、改造期间降低对运营的影响等一系列的制约条件下，照搬新建线路的技术方案往往行不通，需要有新的思维方式，因地制宜，因事制宜。改造技术方案应有针对性，充分利用现有条件和资源。还要突破条条框框的束缚，有大胆的设想。

3.4 技术协调改造工程的技术协调工作与新建线路基本相同，这里不再赘述。

4、技术风险的规避措施

了解改造技术风险的诱发因素以及类型，就要有针对性地研究处理技术风险的方法，使改造技术方案既贴近实际情况，又能规避风险。北京地铁1、2号线车辆、设备消隐改造工程面临如此大的难度和技术风险，是城市轨道交通领域内需解决的重大课题。本工程通过测试、试验、调研、方案征集、技术方案论证、专家专题论证及专题研究等手段，研究控制技术风险的措施。

4.1 前期工作

4.1.1 测试与勘察涉及测试与勘察项目的专业

4.1.2 试验涉及试验项目的专业

4.1.3现场调研与市场调研现场调研和市场调研是在初步设计、施工设计工作开展前（或过程中）必需做的准备工作，改造工程无法脱离现场实际情况。通过现场调研，掌握设备及其机房的现状，根据工程改造的范围及内容、改造原则、改造目标，为技术标准及设计标准的编制提供科学依据。根据现场调研情况而确定的设计方案，进行必要的市场调研，以确保所采用的技术、工艺及设备满足设计方案的需要，避免或尽可能地少用非标准设备。

与新建线路相比，现场调研和市场调研要占用更多的时间和精力，在有限的设计周期内完成大量的调研工作难度很大，应正确处理好调研与设计时间分配的关系。

4.2 设计工作

4.2.1 设计标准的选用前面已经谈到，城市轨道交通系统领域尚未编制相关的改造标准。对于改造工程而言，设计标准与技术标准是相辅相成的，彼此既有联系又相互制约。设计标准应建立在改造目标现状的基础上，否则，不切合实际的技术方案无法实施，可能会中断运营，造成地面交通的混乱，这也是政府和市民不愿见到的事情。

对于难于把握的内容，可以通过专家专题论证和专题研究来解决。

4.2.2 技术标准的制定技术标准应根据改造后需达到的目标制定。本工程技术标准取决于几个方面：一是不停止运营条件下进行改造，要求技术方案不能影响地铁运营，制定的标准首先追求安全性和可靠性；二是土建结构不可改变，要求各系统技术方案“量身裁衣”，符合实际；三是循序渐进地改造，并非全面、彻底地改造，工程造价是控制工程改造规模的重要环节，技术方案不能过于追求技术的先进性，应充分考虑工程的经济性。

在考虑上述因素后，首先应对改造工程需达到的目标进行客观定位，然后使合理的技术标准贯穿于整个设计过程中。

本工程技术标准应遵循安全、可靠、经济、先进的原则。

4.2.3 技术一致性全线车站及区间的技术标准、技术方案追求一致性，有利于日后的运营管理和降低管理成本。

受客观条件的限制（如车站规模不改变或投资控制等），技术方案只能因地制宜，只要满足性能指标就应认为满足改造要求。

4.2.4 过渡方案过渡方案是改造工程能否顺利实施的关键。既然改造工程是在不停运条件下实施的，各系统及各专业必然存在新旧系统的过渡方案。通风空调系统、给排水及消防系统等专业的过渡方案将对消防安全、服务水平构成潜在影响，供电系统、通信系统、照明配电系统等专业的过渡方案将对消防安全、服务水平、运输能力及运营安全构成潜在的影响，信号系统、线路专业的过渡方案将对运输能力及运营安全构成潜在的影响。

过渡方案的制定应首先遵循安全、可靠、经济的原则，将安全放在首位。其中，供电系统的过渡方案对运营中的地铁影响最大，应充分认识到过渡方案一旦失败就将中断运营的严重危害性。

新旧系统间的过渡存在技术上的难度，毕竟安全是第一位的。关键的技术处理措施，可以通过在社会上广泛征集方案来实现，其中包括向设备供应商、科研院校及设计单位等征集供电系统的双边联跳、信号系统的系统制式及过渡方案等。

4.2.5 方案调整由于受各种因素的影响（如限额设计、边界条件等），需要对设计方案甚至是改造内容进行调整，调整时，必须对调整内容进行评估，评价其是否背离了改造目标，若脱离了改造目标而进行的改造工作是失败的。

4.3 专题研究与论证由于设计标准的选用问题，势必需要进行专题研究和专家论证，取得技术研究上的支持和相关部门的认可。

其中，涉及消防安全的内容与新建线路的设计规范有较大差异，应组织消防专家论证会，对改造内容中的消防技术方案进行论证，提出可操作的指导意见，以指导设计工作和竣工验收工作。

5、结语

改造工程具有很强的挑战性，分析技术风险的所在以及如何解决，是改造工程的一大特点，也是其难度所在。本工程通过前期的可研、总体设计、初步设计阶段工作，归纳总结了上述内容。随着施工设计和安装施工实施的开展，预计将会出现新的问题和难点。本文希望能起到抛砖引玉的作用，引起社会各界同仁的关注，毕竟当城市轨道交通进入稳定发展期时，国内将迎来改造的时期。

参考文献

[1]毛儒。论工程项目的风险管理[J].都市快轨交通，2004，17（2）。

[2]毛儒。有效的风险管理[J].都市快轨交通，2004，17（3）。

[3]朱民，冯爱军，邓志高，等。城市轨道交通项目前期风险分析研究[J].都市快轨交通，2004，17（6）。