姜興鵬
(中鐵十八局集團 第一工程有限公司,河北 涿州 072750)
截至目前,國內外對于城市軌道交通仍沒有形成統(tǒng)一、標準的定義,且立足“城市交通運輸”職能展開的定位分析,將地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)等籠統(tǒng)地視為“城市軌道交通”,這種概念內涵概述并不嚴謹。原因在于,在滿足城市交通運力需求的前提下,城市軌道交通工程施工不可能以“固有屬性”為原則,現實中是以城市環(huán)境條件展開“靈活實施”為原則,較為常見的是“地鐵”和“輕軌”,前者未必完全是處于地下空間的交通形式,后者也不一定完全是輕型軌道。例如北京地鐵四號線中,“北京南站”、“西紅門站”等雖然屬于地鐵交通站點,但實際運行卻是在地上空間。因此,城市軌道交通在城市發(fā)展過程中的定位,不應過度強調交通線路自身的特色,還需要兼顧與其他交通系統(tǒng)、交通設施的關聯(lián)性,在施工技術要點及管理方面應立足“軌道”這一特征展開。
隨著我國城市化規(guī)模及速度的不斷提升,軌道交通工程在化解城市擁堵、促進經濟發(fā)展、保障民生需求等方面的價值也越發(fā)突出。世界各國發(fā)展軌道交通的基本出發(fā)點是開發(fā)城市交通空間資源,通過地下、空中交通系統(tǒng)的建設,與常規(guī)地面交通相關聯(lián),從而形成立體化、多載體的形式,基于“軌道”展開工程設計、施工、管理等工作,可以滿足較科學的統(tǒng)籌和布局。一定程度上說,我國城市軌道交通是伴隨著“城市化”發(fā)展的。自2005年《深圳市城市軌道交通建設規(guī)劃》得到批復以來,十幾年間我國城市交通軌道批復數據不斷上漲,累積達到432個,并逐漸由“北上廣深”一線城市向二三線城市擴張,這也從側面反饋出我國城市化水平的提升。2018年國務院出臺了《關于進一步加強城市軌道交通規(guī)劃建設管理的意見》,該意見預示著我國城市軌道交通工程的“新紀元”到來,城市軌道交通發(fā)展將進一步強化各種軌道類型的協(xié)同,將重點布局下放到三四線城市中,這就需要我們在保障交通安全、質量、成本等基礎上,不斷改進工程施工技術和管理措施。相關的“軌道”技術要點包括以下三個方面。
城市軌道交通之所以能夠成為現代城市交通系統(tǒng)中的“主干”,主要源于自身大運能、低消耗、小污染、高效率等優(yōu)勢,而這一切都是建立在相對封閉的結構設計上的。例如具有代表性的“地鐵交通”,盡管存在“換乘站”的概念,但卻是依賴交通設施輔助功能實現的,對有軌部分不會產生任何影響。從這一點出發(fā)展開對軌道技術要點分析,其關鍵在于整體道床結構,涉及新型減振扣件整體道床、鋼彈簧浮置板道床等,既是軌道交通工程的基本部分,也是軌道結構的基本形式,因此在技術要點掌控上,需要從整體層面出發(fā),分析整個軌道交通線路、設施、功能等,提供針對性的保障機制。
城市軌道交通承受的負荷較大,尤其在一線城市中運轉周期長、站次密集,因此必須重視彈性短軌枕道的荷載作用。現有城市軌道枕道采用的是橡膠墊板,除了橡膠墊之外,還包括彈簧扣、鋼軌等部分也屬于“荷載承受范圍”,而荷載作用之下必然會出現一些變化,其中“彈性形變”是最主要的形式,以此作為參考標準展開相關配件因素的協(xié)調,才能滿足安全性與穩(wěn)定性的基本要求;進一步,軌道交通荷載作用不會直接作用于地面,整個過程中震動能量會在彈性軌道的作用下消解、吸收,根據這一原理形成緩沖狀態(tài),將減震效果控制在有效范圍之內。
一方面,在進行彈性短軌枕道組裝過程中,必須對工程施工現場進行必要的清理,不允許妨礙安裝的雜物、垃圾等出現,地下施工中還要注意積水抽排工作。短軌在未進入施工現場之前,應置于專門的存放場地上。另一方面,在施工管理方面,砂墊層、復合防水板、短軌枕等要按照順序放置,其中“軌枕”的地面要反轉橡膠包套,實現主要部分的壓制,夾具、橡膠包套之間要正面對稱。
基于“軌道”展開城市軌道交通工程施工技術要點分析,可分別按照“常規(guī)軌道”、“長軌”和“短軌”三種類型展開。
所謂“常規(guī)軌道”,本文將其歸納為一般地上軌道交通模式,如“輕軌”就比較典型,在對應工程施工方面各項要素、內容均處于“常規(guī)情況”下,如鋪設、焊接、安裝等,其技術要點主要是充分結合道床現實情況,展開靈活設計與實施,尤其在軌道焊接長度的明確上。
一方面,基于軌道運輸工作的施工技術要點。常規(guī)軌道施工往往是車輛運輸、軌道焊接兩項工作同時展開的,軌道車輛運輸至道床兩側,然后利用膠輪運輸車向施工地點投放,而運送的內容主要是已經焊接好的軌道。另一方面,基于軌道組裝工作的施工技術要點,軌排假設離不開鋼軌支撐,特別是地面軌道交通對于穩(wěn)定性、安全性的需求下,需要較長周期的混凝土澆灌作業(yè),因此需要統(tǒng)籌各環(huán)節(jié)安裝的對接,將重點放在無縫線路上,當然大部分焊接工作不一定要在現場執(zhí)行。
顧名思義,“長軌道”的施工技術要點取決于軌道長度,較長軌道鋪設工作是建立在鋪設基地之上的,兩方面工作同步進行,這也是常軌道工程施工技術的主要特色。就安裝部分而言,主要涉及到常軌排、扣減、短軌枕等安裝內容,這一過程是一個系統(tǒng)性、協(xié)同性的作業(yè)模型,既要遵循基地施工進度,還要借助對應的施工工具提高效率;最后展開混凝土澆筑作業(yè),值得注意的是,由于長軌道施工大多在地下或隧道中展開,所以軌道焊接工作應該置于現場,以此解決存放地到施工地的運輸問題,保障施工速度和效率優(yōu)勢。
短軌道施工的難度相對較小,置于城市軌道交通的整個功能體系中,“短”意味著很高的靈活性,因此在施工技術要點方面,應將重點放在功能單位的劃分上,例如,在“地鐵”軌道施工中,平均站點之間的距離為3-5公里,這種“短軌道”可以作為一個功能單元(如“AB站點”施工項目),施工過程中將全部資源、精力等投入到A站點和B站點之間的軌道上,以此突出針對性和整體性的優(yōu)勢。連接短軌排所用的夾具便于操作,露天、地下、隧道等空間操作,可以專門開辟一塊場地進行焊接,然后在短軌道運輸道制定施工地點。但是,這一過程中還要關注環(huán)境安全問題,尤其是在相對狹隘、密閉的環(huán)境中展開施工,可能會出現廢氣、雜物等,影響施工安全。
以“軌道”為管理對象,整個城市軌道交通施工技術管理可分解為四個方面:施工統(tǒng)籌、施工準備、施工安全和施工材料。
城市軌道交通工程具有公益性,在城市空間相對促狹的條件下,對各個部門、各種資源、各項支持等需要科學統(tǒng)籌,全面掌握施工基礎。從實踐角度出發(fā),在正式施工開始之前,聯(lián)合設計方、施工方、監(jiān)理方等對工程項目展開綜合探討,從根源上規(guī)避一些可能出現的問題,在檢查中如果出現已經發(fā)生或正在發(fā)生的問題,應溯根求源重新探討設計方案,將“技術風險”降到最低;在此基礎上,涉及城市軌道交通參與的各方建立溝通協(xié)同機制。
“準備”同樣是一個事前機制,從實踐角度出發(fā),施工準備主要包括對施工現場的勘察、施工場地的清理、施工要素的分配等。以“地鐵”這一典型軌道交通施工為例,隧道作業(yè)完成之后,需要對滯留的垃圾、雜物等進行清理,尤其要注重防水管理,處理好注漿堵水、地下水脈涌動等問題。
城市軌道交通工程面臨的安全風險是多方面的,就“技術管理”而言,包括地基塌陷、隧道塌方等事故類型,一旦發(fā)生不僅會造成施工設備、材料等經濟損失,也會危害到施工人員生命健康,在安全管理方面要做好必要教育、防護工作,同時建立安全責任制度;同時,兼顧新技術、新工藝、新設備等運用過程中的安全防護,因為一些新型設備由于操作不夠熟練、配合不夠密切,容易在施工過程中出現風險。
廣義上的“施工材料”關系到任何一種工程管理核心問題,材料質量關系到工程質量,進一步影響到整個城市軌道交通系統(tǒng)的運營安全。因此,相關材料采購人員必須加強對材料質量審核的重視,從責任態(tài)度到檢驗能力等方面,不斷地進行自我提升。一方面,可以針對施工材料建立多重檢驗機制,如整批檢驗、抽樣檢驗、空降檢驗等,這一過程中兼顧施工材料場地管理監(jiān)督,避免因人為原因造成質量受損。另一方面,要建立施工材料應用實驗機制,例如鋼軌焊接樣本的檢驗,實行小規(guī)模的施工試驗,檢驗結果通過之后再采用同一批次的產品。
綜上所述,城市軌道交通施工技術隨著城市化發(fā)展面臨著更多的挑戰(zhàn)、更高的要求,建設者應抓住不同城市軌道交通的施工技術要點,加強彼此之間的聯(lián)系與銜接,以實現整體上的推動和完善。從現在發(fā)展趨勢判斷,未來我國城市環(huán)境中會實現“軌道交通”的全面覆蓋。隨著三、四線城市軌道建設區(qū)域的擴大,城市軌道交通施工技術要點中要更多地融入新要素,如地理、氣候、人文等,由此形成的“施工環(huán)境”需要重新統(tǒng)籌“技術要點”和“技術管理”內容,遵循城市軌道交通區(qū)域化需求特色。