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。