北京市軌道交通大興線軌道工程施工進度管理

李照星，廉瑞軍，蘇 靖

(1.鐵科院(北京)工程咨詢有限公司, 北京 100081； 2.北京市軌道交通建設管理有限公司， 北京 100037)

1 概述

城市軌道交通工程是一項涵蓋土建結構施工和系統設備制造安裝的系統工程,在其眾多的構成中,軌道專業工程中既有混凝土的施工,是軌道交通工程中最后一個進行大體積混凝土施工的單位工程,同時,軌道專業工程中也有鋼軌、扣件、道岔及附屬設施等設備安裝的內容。軌道專業工程處于整個工程建設的中樞,有著“承上(土建施工)啟下(設備安裝)”的重要作用。在整個軌道交通工程建設中,“軌通”是非常重要的一個里程碑,標志著整個工程全面進入到了設備安裝階段。軌道專業工程的進度管理不但作用于其本身的施工,同時也對土建工程施工(優化作業順序)和設備安裝作業(提供便利條件)具有促進和優化作用,進而對整個工程的進度管理起到了至關重要的作用。

2 大興線軌道工程進度管理

2.1 工程概況

大興線是聯系大興新城與中心城區的快速軌道交通線,與地鐵4號線共同構成北京市南北向的軌道交通主干線。全線共設車站11座、車輛段1座。

線路正線全長21.756 km,其中地下線長度為17.427 km,占80.1%；過渡段長度為0.703 km,占3.2%,高架段長度為3.626 km,占16.7%；出入段線長度約為1.002 km,其中地下線長度為0.565 km,過渡段長度為0.186 km,地面段長度為0.250 km。正線最小曲線半徑300 m,位于黃村火車站站—義和莊站區間；正線線路最大坡度26‰,位于西紅門站—高米店北站區間；出入段線最大線路最大坡度35‰。正線選用60 kg/m U71Mn鋼軌,車場線選用50 kg/m U71Mn鋼軌,采用1/40軌底坡。正線、輔助線地下一般段采用短軌枕整體道床、DTⅥ2型扣件,高架一般段采用承軌臺短軌枕整體道床、DTⅦ2型扣件,梯形軌枕段采用彈條Ⅱ-1型扣件；車輛段地面線及試車線采用碎石道床、DTⅥ1型扣件,庫外線路采用碎石道床、DTⅣ1型扣件。正線及輔助線均采用60 kg/m鋼軌9號單開道岔、單渡線及交叉渡線；車場線采用50 kg/m鋼軌7號單開道岔及交叉渡線。

全線軌道工程共分為2個施工標段,以正線里程K14+500分標段分界點。2個標段共完成軌道鋪設63單線km,其中正線43.4單線km,車輛段軌道19.6單線km。為了響應北京市委市政府加快北京市城市軌道交通建設的號召,包括大興線在內的5條新線加快了建設步伐。與其他線路不同的是,大興線的開通試運營是直接與地鐵4號線貫通運營,這在我國城軌建設史上沒有先例,對包括軌道工程在內的各專業施工提出了更高的工期要求和挑戰。

2.2 軌道施工流程簡介

對于整個城市軌道交通工程來說,軌道專業施工主要可以分為正線和車輛段或停車場兩類子單位工程。一般說來因為停車場、車輛段相對獨立,軌道通常采用碎石道床,施工時可以獨立進行,且場地條件好,有增加投入搶工的條件,相比較而言,正線通常為整體道床,施工時必須考慮土建工程進度對施工的影響,同時,正線軌道完成可以為設備安裝提供便利條件和施作基準,對整體工程影響更大,故筆者以正線整體道床施工為例,對軌道專業工程的進度管理進行分析。軌道工程施工流程為：施工準備→整體道床施工→鋼軌焊接與單元軌鎖定→接觸軌與防護罩安裝→附屬設施安裝與軌道精調→預驗收與整改→竣工驗收與交付。

在整個軌道施工工期中,整體道床施工所占比例最大,要達到整個施工過程的一半以上,也是軌道工程施工進度管理中的重點。國內城市軌道交通整體道床一般采用“軌排鋪架法”進行施工[1，2],其整體道床的施工主要有基底處理、軌排鋪架機走行軌鋪設、鋼筋綁扎與防迷流端子焊接、軌排運輸與就位、軌道狀態調整與控制、模板支立與調整、混凝土澆筑與養生等7個小步驟。其中,在混凝土澆筑之前,必須由監理工程師檢查同意,才能進行后續施工。

(1)基底處理

進行基底處理前,以軌面高程為基準線,先對軌道結構高度進行檢測,確認整體道床底至鋼軌頂面不小于設計高度。軌行區基底采用風鎬進行密集鑿毛(盾構區間不鑿),鑿毛后立即清掃雜物垃圾。

(2)軌排鋪架機走行軌的安裝

軌排鋪架機是洞內軌道車不能行駛部位(養生中的混凝土道床、軌排已就位待澆筑混凝土段、鋼筋綁扎段等)軌排、鋼筋、混凝土等材料吊運的機具,使用非常頻繁,作用很大。因此,要求軌排鋪架機走行軌鋪設及拆除方便、快捷,便于洞內人工搬運,及軌排鋪架機行走平穩安全。

軌排鋪架機走行軌長度應根據施工實際情況進行調整,一般應超前鋼筋網鋪設地段50 m為宜。

(3)道床鋼筋綁扎與防迷流端子焊接

整體道床鋼筋網采取鋪軌基地下料、加工,現場綁扎焊接成型的作業方式。縱向鋼筋按設計道床塊長度配料,鋼筋在鋪軌基地捆綁成束,吊入平板車。鋪設時由軌排鋪架機從平板車吊運至鋪設地段,分散布置后,進行鋼筋網間距的調整及綁扎,并按照要求進行焊接。

高架線上承軌臺式整體道床的鋼筋綁扎工序與此相同,按設計要求進行鋼筋間距的布置和防迷流端子焊接。

(4)軌排運輸與就位[1]

軌排的組裝在鋪軌基地進行。組裝軌排前,根據設計文件和規范要求做好配軌計算,編制軌排表。組裝完畢的軌排根據鋪設順序編號,并按先鋪設者在上,后鋪設者在下的順序裝車。由軌道車將軌排運至作業面附近,然后再通過軌排鋪架機吊裝就位。

(5)軌道狀態調整與控制

軌排經軌排鋪架機初步擺放就位后,即以施工基標為依據,通過鋼軌支撐架絲杠對軌道狀態進行初調。然后將前后鋼軌用臨時接頭連接,上緊緊固螺栓并保持軌縫對接。

軌排粗調完成后,在澆灌道床混凝土前,再用經過校正的精度允許誤差為0～0.5 mm的道尺,對鋼軌位置、高程、方向等依據基標進行精調,使軌道幾何尺寸全部符合規定要求。

(6)模板的支立與調整

地下段道床混凝土分2部分施工,先施工短軌枕下、中心水溝兩側道床混凝土,后施工水溝底和兩外側混凝土部分。因此,在第1次澆筑前,需要在短軌枕兩旁支立4道模板。道床混凝土澆筑順序及模板位置如圖1所示。重點是道床中心水溝兩側的模板,關系成品外觀質量。最外面2道模板位置可視實際情況調整,以方便振搗器伸入為準。高架線上是2條帶狀承軌臺式整體道床,在鋼筋、軌排調整就位后,可一次澆筑到位。

在軌排擺放就位后即可進行模板的支立,在鋼軌調整完畢后,再對模板進行調整。

圖1 道床混凝土澆筑順序

(7)監理工程師檢查

必須由監理工程師進行隱蔽工程檢查,確認合格并簽認后,施工單位方可進入下道工序—混凝土澆筑。

(8)整體道床混凝土澆筑與養生

混凝土澆筑采用鋪軌預留口或其他投料口下料、軌道運輸車運至澆筑部位,軌排鋪架機吊運澆筑,插入式振搗器振搗,人工抹面的方法施工。

第1次澆筑混凝土達到強度后拆除模板和軌排支撐架。混凝土澆筑完畢后需采取養護措施,防止混凝土開裂。必須在混凝土強度達到設計強度的70%以上時,才能允許軌道車通行。剩余部分的混凝土澆筑可以根據工程進展情況靈活安排施工時間,但要在接觸軌安裝之前完成。

一個工作面上的全部整體道床施工完畢后,開始鋼軌接頭焊接,當25 m定長鋼軌被焊接成為900～1 500 m的長軌條(單元軌條)時,需要進行應力放散和鎖定[3]。鋼軌接頭焊接和應力放散、鎖定是無縫線路施工中的重要一環,是軌道專業施工質量控制的重點,直接影響安全和使用功能。在施工進度管理中,鋼軌接頭焊接處于關鍵線路,影響總工期,而應力放散和軌條鎖定可在不影響總工期的前提下,靈活安排施工時機。

當鋼軌焊接成為長軌條之后,不影響焊軌機通行的區段,可以進行接觸軌及其防護罩和附屬設施的安裝。一般情況下,為了達成“三軌通”的節點目標,施工單位一般先進行接觸軌及其防護罩的安裝,在接觸軌、軌道進行精調時,進行附屬設施的安裝。

全線工程施工完畢并經施工單位自檢合格后,監理組織預驗收。施工單位對預驗收發現的問題進行整改,完畢后向監理提供自檢報告,監理復檢合格后,向建設單位提供竣工驗收及交付運營單位的建議。

2.3 進度管理的重點與措施[4～5]

2.3.1 管理重點

從軌道工程的流程和整體道床的施工過程中,可以歸納出軌道及其工程進度管理的重點。

首先,必須保證施工單位有足夠長度的可施工區段,使整體道床施工能充分展開,形成流水作業連續進行。其次,督促施工單位充足投入各種資源,主要是勞動力數量和質量、機械的數量和維護以及材料物資的保證。最后,還要幫助施工單位制定科學的施工組織方案,使多項投入獲得最大成效。

進度管理的控制方式和具體措施均圍繞以上重點展開。

2.3.2 控制分類

在大興線軌道工程監理工作中,進度管理主要采用事前、事中和事后控制。

(1)事前控制

①審查承包單位編制的工程總進度計劃

總進度計劃應符合施工合同中竣工日期的規定和整個工程的總體進度計劃或安排,可以用橫道圖或網絡圖表示,并附有文字說明。通常總進度計劃是施工組織設計的一個組成部分。監理工程師應對總進度計劃進行分析研究,并找出網絡圖中的關鍵線路。分析時應根據本工程項目的具體條件(工程規模、質量目標、施工條件、工藝復雜程度、承包單位資質及能力等),全面分析總進度計劃的可行性、合理性，并編制控制方案及風險分析,將總進度計劃的工期與本工程項目的定額工期(綜合75 m/d·工作面)進行比較,需要時可要求承包單位進行修正與調整。

②審查承包單位編制的月(季)度工程進度計劃

月(季)度工程進度計劃應與總進度計劃相符。審查時應結合現場條件(施工部位、施工機具、勞動配備、材料設備供應情況、天氣狀況、水電暖供應情況,施工現場障礙物的清除等)進行其可行性和合理性的分析,需要時可要求承包單位進行修正與調整。

(2)事中控制

①工程進度計劃實施中,項目監理機構應對承包單位的實際施工進度進行跟蹤監督檢查,實施動態控制。

②項目監理機構每周檢查一次實際施工進度。

本周實際進度與計劃進度的差異；

形象進度、實物工程量與工作量指標的完成情況。

③項目監理機構應對檢查結果進行分析評價,如實際進度滯后于計劃進度,應簽發監理通知,向承包單位發出警告,責成承包單位采取措施。

④定期召開監理例會,通報施工進度,并對發現的問題進行分析討論,施工單位落實消除問題的責任人及消除的時間。

(3)事后控制

對于實際工程進度滯后的,應發出監理通知和預警,要求施工單位采取措施,并以書面形式報總監理工程師審核,保證施工進度。

2.3.3 建設管理措施

(1)組織措施

①建立工程進度目標控制體系,并據此建立進度控制的監理現場組織機構,將實現進度目標的責任落實到每個進度控制人員。

②建立現場進度控制的工作責任制度,說明進度控制人員在進度控制中的具體職責。

③派駐稱職的監理人員,即監理人員應具備一定的素質和執業資格,并在上崗前經過有針對性的培訓。對工程進度計劃進行動態控制,勤檢查、多督促、常匯報,使實際進度符合計劃進度。如實際進度嚴重滯后將嚴重影響執行施工合同中對工期的約定時,總監理工程師立即向建設單位匯報,并商定采取進一步的措施。

(2)管理措施

建立各單位施工力量信息臺賬。包括施工人員的數量及技術等級、上崗資質、勞動效率、機械設備、各種加工能力及物資供應能力、資金狀況等,以保證施工計劃的需要。

(3)技術措施

①認真審查施工組織方案,并提出相關建議,在施工的方法上采取點、線結合,靈活穿插于能夠施工的各個作業點,盡量避免停工和窩工現象,以保證進度計劃的執行。

②幫助承包商算大賬、舍小賬,對施工過程中需適當增加投入的情況,本著保進度、降成本、顧大局、保效益的原則促使解決,使施工進度向前推進。

③建立業主、總監辦和各施工方主要負責人的通訊熱線,及時采集和溝通來自現場的施工信息,隨時掌控施工動態,協調解決施工中遇到的棘手問題。

2.4 “障礙點臺賬”法介紹

軌道專業工程是一個工序性比較強的專業,上道工序完成以后方可進入下道工序,加上軌道施工多在洞內作業,工作面極其有限,因此,往往一個環節出現問題,就會對后續工作造成很大影響,從而使整個施工進度滯后。

在大興線軌道工程監理工作中,采用了“障礙點臺賬”法對工程進度進行控制和管理,變被動為主動,使軌道工程最大程度地得以連續施工。所謂“障礙點臺賬”,即對可能影響施工致使不能連續施工的部位做好記錄,由總監辦、業主與相關單位進行共同協調,使之不影響施工或對施工的影響降到最低。“障礙點臺賬”法的實質是過程中的事前控制,核心是優化土建工程和其他前置工程的施工工序和工期,使得軌道工程連續施工路線上的障礙點在鋪軌到達之前消除或者將其對軌道的施工影響降到最低。

2.4.1 “障礙點臺賬”組成

障礙點臺賬如表1所示。

表1 障礙點臺賬

表1中“障礙點”一欄填寫障礙點的名稱,如“土建施工”、“材料堆積”等簡單表明障礙出現的原因。對于同一施工單位造成的應按同一障礙點填寫,由于里程較長且可逐步解決的,可按100 m/段分成多個問題,并分別填寫每段的最遲消除時間。“區間、線別、里程范圍”3欄根據實際情況準確填寫,以便于較快確定消除單位，解決問題。“簡單描述”一欄中是對形成障礙點原因的簡單描述,要求內容言簡意賅,為下一步協調打下基礎。“預計到達時間”填寫鋪軌計劃到達該障礙點的時間,“最遲消除時間”填寫不影響連續施工的前提下,該障礙點必須消除的時間。障礙點臺賬的使用,一方面促使軌道施工、監理單位主動發現和解決問題,另一方面也使得建設單位及時了解和掌握施工現場的實際情況和工作重點,從而在工程協調和調度時能夠有的放矢,采取恰當的措施,保證施工的連續進行。例如,在軌道施工至西紅門站和高米店南站時,兩站軌行區均需搭設腳手架以便進行土建施工。如果等兩站正常施工完畢后再進行鋪軌作業,則鋪軌工期至少延誤2周。施工單位將這一情況記入障礙點臺賬上報后,總監辦在與相應土建標段總監辦聯系協商的同時,報請建設單位協調。最終由建設單位確定了在兩站軌行區搭設門形支架,從而在保證土建施工的同時,不影響鋪軌的連續施工。類似的障礙點解決還有很多。

基標測設是軌道施工的重要前提,大興線的基標測設由專業單位施工,不在軌道工程施工及監理范圍之內。但在實際工作中,尤其是在全面開工之初,由于基標測設不及時造成的進度緩慢和滯后現象一度非常嚴重。為了扭轉這一局面,2009年12月六中心召開的會議決定,將基標測設納入軌道監理范圍內,于是影響基標測設的問題也通過此臺賬進行協調,有效地保證了基標測設的及時、連續,為軌道連續、快速鋪設施工創造了條件。

2.4.2 實施過程

(1)臺賬建立。每天由現場領工員將工作面下1周內擬進行施工場地進行實地考察,每3 d由施工單位工程部負責人將下2周內擬進行施工的場地進行考察,每周有施工單位總工或經理將下1個月內擬進行施工的場地進行考察,由工程部負責填寫臺賬。

(2)協調。主要通過三級協調,施工單位協調、總監辦協調、業主協調。施工單位項目經理協調的內容是1周內一般障礙點的消除和現場施工配合問題,總監協調的內容是在2周內對施工有影響的一般問題和影響基標的問題,由項目經理部和總監協調不了的問題由業主出面協調。

在實施過程中,總監辦一方面督促施工單位及時上報障礙點臺賬,促使施工單位主動提前去了解現場情況,有利于施工單位合理安排施工,最大限度地組織各項工作的同步交叉作業；另一方面通過障礙點臺賬的建立和整理,將信息傳達至相關單位,使其及時了解軌道工程的最新進展及重點,對相關施工工序和工藝進行合理優化。

通過建立“障礙點臺賬”,提前、主動發現“障礙點”,并主動將“障礙點”消除,盡量減少由于外在原因引起施工環節出現問題,在軌道工程進度管理中發揮了重要作用。

2.5 大興線軌道工程進度管理效果

大興線軌道工程自2009年9月28日舉行開鋪儀式,同年11月開始實質性施工,至2010年7月12日完成全部鋪軌任務,歷時不到10個月。主要施工里程碑時間見表2。軌道1標于2009年11月12日開工,2010年5月18日完成正線鋪軌任務，2010年7月12日完成全部軌道施工任務；軌道2標于2009年9月28日開工,11月進入全面施工,2010年3月8日實現短軌通、3月29日長軌通,2010年4月30日順利完成全部軌道工程施工任務。工程質量符合設計和規范要求,為后續設備安裝、動車調試、冷熱滑試驗創造了良好的條件,為全線按計劃實現試運營奠定了堅實基礎。

表2 大興線軌道工程里程碑時間

3 體會與思考

3.1 必須堅持確保質量和安全前提下的科學管理原則

施工進度的保證不能以犧牲質量和安全作為代價,確保安全和質量對施工進度的影響應在進度計劃和工期中充分考慮,必須堅持科學合理的工期安全性,而非盲目追求工程進度。在大興線軌道工程施工中,雖然進度快,但監理人員始終堅持“確保質量和安全前提下的科學管理原則”,如混凝土強度未達到70%時絕不允許軌道車行駛其上、軌道車時速不得超過安全時速等,雖然表面上對進度和工效有所犧牲,但有效避免了安全和質量風險,避免了安全和質量所造成的工期延誤,從而真正保證了施工總體進度。

3.2 必須有業主的大力支持和配合

在大興線軌道工程監理工作中,我們無時不體會到業主的支持和配合對于監理工作的巨大助力,尤其在進度管理中,業主單位從上到下對監理單位的充分信任和大力支持,才能使監理單位的管理和協調真正落實到位,從而實現了工程進度與質量、安全都豐收的結果。在大興線軌道施工過程中,無論是軌道專業之內還是與土建等其他專業的協調和管理中,六中心都對軌道專業給予了巨大的支持,協調場地、落實基地等,沒有業主的大力支持就不會有軌道工程的順利進行。得到業主的支持和配合,是進行好進度管理的基礎。

3.3 充分調動施工單位的主動性

施工單位是工程的實施者,是保證工程工期和質量、安全目標的決定因素。工程是“干”出來而非“管”出來的。只有充分調動施工單位的積極性,科學組織、合理投入才能高標準完成包括工期在內的工程建設目標。在大興線軌道施工中,軌道總監辦不但加強對施工單位的督促與檢查,還堅持給施工單位“算賬”,向施工單位灌輸科學組織、合理投入給施工單位帶來的效益,使施工單位的主動性、積極性充分發揮,自覺地改進和優化施工組織和計劃,從而保證了工期目標的實現。

3.4 重視施工前的準備和施工策劃

施工前的準備和策劃對于加快工程進度的作用非常大,這一點在軌道專業尤為明顯。就大興線軌道工程來說,在施工準備階段對工程預留的3個鋪軌基地中的2個改變了位置,并增加了1處鋪軌基地和1處下料口,事實表明,這樣的改變有效地縮短了工期。以4號鋪軌基地為例,原計劃設在車輛段交叉渡線區,在施工準備階段,經過實地考察和對土建工期分析,將4號基地位置移至天宮院站以南、魏永路以北線路旁。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形槽至韓園子站的正線、出入段線不能施工,而且車輛段的交叉渡線也無法鋪設。改變基地位置后,除魏永路段3月初鋪設之外,正線、出入段線和車輛段交叉渡線全部提前完成,與原方案相比至少提前工期1個月。這樣的結果是施工后投入巨大代價也不一定可以實現的,所以重視和做好施工前的準備和施工策劃,對工程進度具有決定性的影響,務必做到周密、深入、全面。

3.5 做好困難地段的預鋪

在軌道施工中,有一些特殊區段技術要求高、施工難度較大，或者由于受到環境條件的限制無法及時澆筑道床,前者如道岔、鋼彈簧浮置板道床,后者如預應力梁上道床。為了保證工期和施工連續性,要考慮進行預鋪。尤其設置于預應力梁上的整體道床澆筑,按照設計要求,應于預應力張拉90 d后方可施工,嚴重影響了鋪軌和后續的設備安裝和橋面工程。為了保證工期,在大興線軌道施工中,建設、監理、施工三方達成一致,采用了支墩過渡方案,保證鋪軌的連續進行。同時要求測量單位加強觀測,在橋梁徐變穩定后,再對過渡段重新按照基標調整軌面高程澆筑混凝土。原支墩全部鑿除。這樣的預鋪對縮短軌道工程的工期成效非常明顯,因此做好困難地段軌道的預鋪和過渡,是軌道工程進度管理的重要內容,必須加以重視。

4 結語

由于軌道工程施工工序性強的特點,其進度管理既有工程的普遍特性,又具有自身獨特的規律。在大興線軌道工程施工中,監理單位在業主和施工單位的支持和配合下,認真做好施工前的準備和工程籌劃,有效地實施了各類控制手段和措施,尤其采用了“障礙點臺賬”的方法,變被動等待場地為主動催促場地,有力調動了施工單位積極性、主動性,從而實現了工期短、質量和安全優良的工程建設目標。同時,做好困難區段、特殊區段軌道的預鋪工作,使工期大大提前,為后續的設備安裝和動車調試以及試運行創造了條件。

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