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老城區(qū)地鐵工程建設(shè)的“點、線、面”管理分析

時間:2022-10-09 13:09:11

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老城區(qū)地鐵工程建設(shè)的“點、線、面”管理分析

1工程概況

廈門軌道3號線南延段(以下簡稱南延段)全長8.5km,為既有軌道3號線的延伸段,采取全地下敷設(shè)方式,投資估算約66.4億元,共設(shè)5個地下車站。工程起自成功大道與民族路交界,沿途設(shè)置沙坡尾站、廈大南門站、廈大白城站、曾厝垵站及上李新村站,并設(shè)區(qū)間下穿萬石山風(fēng)景區(qū)與軌道3號線火車站銜接。南延段線站位如圖1所示。雖然廈門軌道自2012年動工至今已經(jīng)開工建設(shè)了5條線路,并建成運營了3條線路,但2021年底開工建設(shè)的南延段,才算是廈門第一條真正意義上穿越廈門老城區(qū)地鐵。南延段不同于一般的市政或公路工程,屬于投資量大、覆蓋面廣、建設(shè)周期長、涉及部門多的項目,具有點多、線長、面廣的特點。加之南延段深入老城區(qū)且途經(jīng)環(huán)島路、廈門大學(xué)、沙坡尾等文旅核心區(qū),這就給工程建設(shè)帶來了更大的難度、更多的協(xié)調(diào)量、提出了更高的要求,需要地鐵工程建設(shè)管理者從“點、線、面”的角度切入,全面地分析站點建設(shè)需注意的內(nèi)部與外部因素,區(qū)間及線路建設(shè)需注意的分部與總體關(guān)系,以及建設(shè)協(xié)調(diào)過程中需注意的微觀與宏觀層面,以便更好地管控地鐵工程建設(shè)。

2地鐵建設(shè)需注意的“點”

地鐵建設(shè)需注意的“點”,即包括站點、風(fēng)井在內(nèi)的各工點。對于各工點,需全面分析其所處的內(nèi)部及外部環(huán)境,掌握其在施工過程中可能碰到的重點、難點,判斷在工點施工過程中,起決定的是內(nèi)部或者是外部因素,從而更好、更全面地掌控工點情況。南延段工程8處工點的重難點如表1所示,其中內(nèi)、外部因素基本各占一半。

2.1內(nèi)部因素

內(nèi)部因素主要聚焦于工程本身的技術(shù)難度或者工期壓力上,通??梢酝ㄟ^采用新工藝,或加大“人、機、料”的投入等方式進(jìn)行管控。如曾厝垵站所處路段長度方向空間有限,但寬度方向空間充裕,針對此特點,在設(shè)計時考慮將站點機電設(shè)備外掛,用寬度換長度,最終確定站點平面尺寸為147m×30m,是目前廈門地鐵全網(wǎng)最短地下車站。為此,針對車站跨度較一般車站大的特點,對車站主體結(jié)構(gòu)量身定做了“無柱預(yù)應(yīng)力設(shè)計”,在滿足設(shè)備安裝需求、減少占地的同時,還可以在后期運營為乘客提供一個視覺通透性更好、空間美感度更高的乘車環(huán)境[1]。

2.2外部因素

外部因素主要聚焦于工程外部的影響,可歸納為定性影響及不定性影響,需要有針對性地對影響因素進(jìn)行分析,找到解決辦法。定性影響如上李新村站,該站點與龍虎山路排洪箱涵長距離并行,同時穿越基巖凸起、孤石等復(fù)雜地質(zhì),且受制于地上構(gòu)筑物影響,地面爆破條件不佳。此站點的影響因素為既定的,是可以通過一定工程措施予以解決的,不存在或者存在較小的對外協(xié)調(diào)量,所以稱之為定性影響。對此,只需要有針對性地找到影響工程施工的關(guān)鍵點,重點抓盾構(gòu)掘進(jìn)基巖孤石處理及地面沉降控制,統(tǒng)籌兼顧施工進(jìn)度及質(zhì)量管控即可。不定性影響如老城區(qū)核心的起點風(fēng)井,涉及風(fēng)貌建筑、文旅核心區(qū),涉及風(fēng)貌建筑和文物保護單位較多,施工范圍及施工影響范圍內(nèi)多為50年以上老破舊房屋,權(quán)屬情況復(fù)雜,是南延段全線拆遷量最大的點[2]。此工點因拆除量大,涉及的各方主體多,影響因素不確定性較大,雖然通過工程措施,如控制好施工期間的沉降量等,可以在一定程度上管控工程,但是仍存在較大的對外協(xié)調(diào)量,所以稱之為不定性影響。對此,需在進(jìn)場前提前完善調(diào)查摸底,編制摸底清單,同時優(yōu)化方案預(yù)留相應(yīng)保護措施,以期達(dá)到最大程度保護周邊房屋,降低不定性因素對工程影響,從而達(dá)到配合工程措施,有效管控定性及不定性影響的目的。

3地鐵建設(shè)需注意的“線”

地鐵建設(shè)需注意的“線”,顧名思義即全線的情況。要了解全線的情況,需要在全面掌握各工點情況后,由點到線,由分部的區(qū)間到總體的線路,充分掌握各區(qū)間具體情況,再結(jié)合各工點的重點難點,即可系統(tǒng)全面掌控地鐵全線工程。

3.1分部的區(qū)間

南延段6處區(qū)間的施工重難點如表2所示。與工點施工的影響因素類似,區(qū)間施工的影響因素也分為內(nèi)部因素及外部因素,但因為區(qū)間為地下穿越,較少存在外部因素影響的情況,多為可通過工程措施予以解決的內(nèi)部因素,所以只需要安排好區(qū)間的施工組織,把控好區(qū)間施工的時序要求,針對區(qū)間施工存在的重點難點,從施工本身角度出發(fā),采用新工藝,加強對工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度等方面的把控,并關(guān)注好區(qū)間施工過程中地面沉降的控制即可。如上李新村站至南風(fēng)井區(qū)間,為目前福建省內(nèi)斷面最大的地鐵隧道,需穿越萬石山的多處斷層破裂帶等復(fù)雜地質(zhì)。隧道頂部距既有的成功大道隧道最近間距僅12m,最大深埋約170m,最大開挖跨度約20m,開挖斷面面積約231m2,相當(dāng)于半個籃球場,能同時滿足3列地鐵并列運行或存放的需求。為此,軌道集團組織施工單位積極研究新工藝、新技術(shù),對于2.4km的常規(guī)斷面隧道,利用“土壓+TBM”雙模盾構(gòu)技術(shù)在土壓掘進(jìn)模式適用于軟硬交界面、破碎帶、富水地層等復(fù)合地質(zhì),在TBM模式能夠發(fā)揮其針對巖石地層掘進(jìn)工效較高的優(yōu)勢,有效節(jié)約施工工期并降低施工風(fēng)險[3];對于0.8km大斷面隧道,則采取更利于管控的礦山法進(jìn)行施工。并且有針對性地制定了雙模盾構(gòu)及礦山法施工的重難點,即雙模盾構(gòu)需重點抓好設(shè)備選型,模式轉(zhuǎn)換及掘進(jìn)出渣量控制;礦山法施工需重點抓提高機械化作業(yè)程度,嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺及安全步距等。

3.2總體的線路

線路全線總體情況需建立在對各工點、各區(qū)間詳實分析掌控的基礎(chǔ)上,將各工點、各區(qū)間與線路全線總體結(jié)合起來,作為一個整體進(jìn)行分析。其中的關(guān)系,主要從以下兩個方面進(jìn)行統(tǒng)籌。一是需要梳理工籌,以便確定作為控制性工程的工點及區(qū)間。南延段控制性工點為需作為盾構(gòu)始站,且工點受外部因素影響較大的起點風(fēng)井、上李新村站,需要予以重點關(guān)注??刂菩詤^(qū)間為廈大南門站至廈大白城站區(qū)間、上李新村站至火車站區(qū)間,兩個區(qū)間長度分別為1.625km、3.666km,土建工期分別為39個月、45個月,區(qū)間長度長,工期緊。二是要根據(jù)各類影響因素的耦合關(guān)系,確定工區(qū)分區(qū)情況。如圖2所示,南延段劃分為兩個工區(qū),一工區(qū)由起點風(fēng)井至曾厝垵站,二工區(qū)由曾厝垵站至火車站,劃分主要考慮了長度、控制性工期、影響因素三個方面的因素。長度方面,一工區(qū)長約4.1km,二工區(qū)長約4.4km,各占線路全長的一半左右??刂菩怨て诜矫?,南延段兩個控制性工點、控制性工區(qū)平均分布于兩個工區(qū)內(nèi),有利于全線工程的平衡。影響因素方面,一工區(qū)范圍內(nèi)涉及征收、騰遷或下穿老舊房屋體量較大,協(xié)調(diào)難度較大,外部因素多,需集中予以攻破;二工區(qū)主要為下穿萬石山區(qū)間,地質(zhì)條件較好,外部因素較少,內(nèi)部因素多,利于集中管控。

4地鐵工程需注意的“面”

地鐵工程需注意的“面”,不單純指工點工作面或者區(qū)間盾構(gòu)隧道施工掌子面,而是指在地鐵施工過程需要協(xié)調(diào)的各方利益主體之間各種層面的集合體。需要在綜合分析各工點內(nèi)部與外部關(guān)系,梳理全線分部與總體關(guān)系的情況后,由點到線再到面,從微觀與宏觀的角度將地鐵工程施工中各個層面可能遇見的問題抽絲剝繭、歸納總結(jié)而后予以破解。

4.1微觀層面

微觀層面,主要指五方責(zé)任主體之間的各種關(guān)系。五方責(zé)任主體,指的是業(yè)主、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理。它們之間的關(guān)系,基本不涉及外部層面,聚焦于工程工況、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、變更、款項等業(yè)主協(xié)調(diào)的內(nèi)部層面[4]。為此,軌道集團在原有的組織架構(gòu)上增設(shè)了3號線南延段線路指揮部,由線路指揮部全面統(tǒng)籌五方主體,同時各方主體也相應(yīng)設(shè)置了線路分指揮部,形成扁平化的管理機制,便于消除五方主體之間的溝通壁壘,提高系統(tǒng)運行效率。

4.2宏觀層面

宏觀層面,指的是五方責(zé)任主體作為施工過程的整體合集與外部社會層面之間發(fā)生各種關(guān)系及可能產(chǎn)生的影響。大致可歸類為工程施工與社會層面之間及與政府層面之間的關(guān)系[5]。與社會層面之間的關(guān)系,主要是地鐵施工不可避免會對周邊居民的生活造成一定的影響,特別對于南延段,因其深入老城區(qū),車站主體結(jié)構(gòu)與周邊老舊房屋距離近等特點,更加不可避免地會與社會層面發(fā)生錯綜復(fù)雜的關(guān)系。對此,軌道集團一方面針對施工可能產(chǎn)生的沉降、振動等影響因素深入研究,采取國內(nèi)先進(jìn)的施工工藝和最安全的技術(shù)措施。如:在控制沉降方面,采用抗?jié)B性能好的地連墻,區(qū)間工法基本選取盾構(gòu)法并首次使用克泥效工法等。另一方面在加強工程管控的同時,依托軌道交通建設(shè)指揮部將施工過程中與社會面產(chǎn)生的各類關(guān)系引導(dǎo)到各職能部門進(jìn)行解決。與政府層面之間的關(guān)系,主要是因為地鐵投資量大、涉及面廣、建設(shè)周期長的屬性,不可避免地在建設(shè)全周期內(nèi)會涉及眾多政府職能部門,為此,廈門在地鐵建設(shè)之初即設(shè)立了完善的體制機制,成立由市領(lǐng)導(dǎo)掛帥的軌道交通建設(shè)指揮部并下設(shè)廈門市地鐵辦公室統(tǒng)一協(xié)調(diào)各職能部門,對地鐵建設(shè)全過程實施扁平化治理,如圖3所示。這樣可以引導(dǎo)問題在指揮部體內(nèi)循環(huán)解決,讓工程建設(shè)與政府部門之間、社會層面與政府層面之間的外部宏觀協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部微觀協(xié)調(diào),使得問題不出指揮部,有效地提升了工程全過程的效率。非機動車道與人行道之間的樹池既可提升綠化覆蓋率、道路景觀效果并提供遮蔭,也可兼作設(shè)施帶,故除條件特別困難外,建議在非機動車道與人行道之間設(shè)樹池。綜上所述,對于城市主干路、設(shè)計速度大于等于40km/h的城市次干路以及機動車道數(shù)量大于等于雙向四車道的道路,以方案一(圖1)為宜,可選方案二(圖2)、方案三(圖3);設(shè)計速度小于40km/h且機動車道數(shù)小于雙向四車道的城市次干路和機動車道數(shù)小于雙向四車道的城市支路,如條件允許,建議選擇方案一(圖1)、方案二(圖2)、方案三(圖3),條件受限時,可考慮選用方案四(圖4);各級道路的輔路可參照選用。

5結(jié)語

正是由于南延段在開工前,從“點、線、面”的角度,統(tǒng)籌全面地分析了站點建設(shè)需注意的內(nèi)部與外部因素,區(qū)間及線路建設(shè)需注意的分部與總體關(guān)系,以及建設(shè)協(xié)調(diào)過程中需注意的微觀與宏觀層面,使得南延段5站6區(qū)間順利于2022年1月全面開工。給地鐵建設(shè)管理人員在遇見類似項目時提供可參考的分析方法和可借鑒的管理手段,當(dāng)然,因?qū)懽餍枰c、線、面是分塊合并闡述,而在實際管理中,并不能單純地將點、線、面分開進(jìn)行分析,三者是處于螺旋交替互相影響的狀態(tài),點的情況會影響到線、面,線、面的情況又受制于點,需要根據(jù)實際情況,予以綜合考量。

參考文獻(xiàn)

[1]喻敏,蘭志光.復(fù)雜環(huán)境下非典型地鐵車站建筑設(shè)計分析[J].隧道建設(shè)(中英文),2018,38(07):1204-1211.

[2]楊婧.北京老城區(qū)地鐵站對歷史文化街區(qū)保護利用的影響研究[D].天津大學(xué),2020.

[3]孟慶軍,陳凡,周峰,王士民,賈少東,姚超凡,劉川昆.氣墊式泥水—土壓雙模盾構(gòu)快速轉(zhuǎn)換技術(shù)[J].四川建筑,2020,40(05):309-311.

[4]蘇詩瑋,陸春杰,張彥紅,李潔.地鐵大標(biāo)段施工總承包組織界面分析———以南京地鐵X號線施工總承包項目為例[J].建設(shè)科技.2021(20).

[5]張彥紅,黃朝進(jìn),任雪杰,王立曉.地鐵大標(biāo)段施工總承包項目前期工程管理研究———以南京地鐵7號線為例[J].項目管理技術(shù),2022,20(06).

作者:林寅 單位:廈門市地鐵辦