徐榮煊(上海隧道工程有限公司,上海 200232)
城市軌道交通工程按工作內容可劃分為土建工程、機電工程、車輛工程,其中土建工程主要包含車站主體結構工程、區間隧道結構工程、軌道工程、車站建筑及裝飾裝修工程、人防工程及線路標識工程等六大項工程內容。機電工程主要包含通風空調采暖系統、給排水及消防系統、動力照明系統、電梯扶梯自動人行道系統、屏蔽門安全門系統、供電系統、通信系統、信號系統、自動售檢票系統工程(AFC)、火災自動報警系統(FAS)、環境設備監控系統工程(BAS)、門禁系統(ACS)及綜合監控系統工程等 13項系統工程。車輛工程主要包含車輛及車輛段工藝設備兩大系統工程。其中機電工程的可靠使用是軌道交通系統運營的必要條件,一旦發生故障產生的社會影響及經濟損失都是非常巨大的。而機電工程又有著專業系統多、專業程度高、系統間接口多及涉及線路長等特點,對城市軌道交通工程機電工程建設施工管理提出了極高的要求。
由于城市軌道交通機電工程專業系統多、系統專業性強、系統間接口多及涉及線路長的自身特點,對建設施工過程中管理工作提出了極高的要求,根據工作經驗結合當前行業情況其中主要難點體現為以下 3 點。
(1) 設計施工圖協調管理難度大。完善的施工圖紙是任何工程順利實施的前提,軌道交通機電工程由于自身專業系統多、系統專業性強、內部及外部接口多及涉及線路長的項目特點,對施工圖質量要求更是極高,一旦施工圖紙存在差錯、調整涉及影響的范圍是極廣的。而當前軌道交通建設過程中,機電工程涉及的各專業系統設計人員往往根據專業設備、系統劃分分屬不同的設計部門或者設計單位,從設計項目整體構成角度來看,各專業設計之間的協調聯絡性就存在先天不足,且由于當前地鐵建設設計市場競爭力壓力巨大的,往往存在一個專業設計負責人需要同時跟蹤多個不同項目的實際情況,因此需要多方協力、科學組織方能處理好設計圖紙協調、管理工作,機電工程安裝施工階段就要協調管理問題。
(2) 城市軌道交通機電工程施工范圍為地鐵車站及區間,其中大部分機電設備又集中在車站設備區;同時當前城市軌道交通工程建設周期要求一般都比較緊張,而在實際施工過程中經常發生機電工程施工工期受土建結構施工節點延誤而影響的情況,施工人員、材料、設備嚴重擁擠的情況比較頻發。因此如何在有限空間、有限時間情況下做好多系統、多設備的機電工程安裝施工協調管理也是擺在面前的一個難題。
(3) 機電工程設備調試聯合調試系統復雜、專業程度高、管理難度大。城市軌道交通機電工程調試階段涉及的專業性強、工作量大,且作為對機電設備的功能檢查及后續車輛調試、系統試運行的基礎,單機調試及聯合調試的進度及質量對整個項目的影響極大。而實際施工過程中,受調試技術人員的人員配置及專業能力制約,設備調試及系統聯合調試工作往往難以順利實施。
根據國內地鐵建設施工經驗的不斷累積,目前在機電工程建設過程中,積極開展設計聯絡工作對完善設計功能及接口起著極大對推動作用。通過設計聯絡工作主要完成幾個方面的工作。
(1) 確認合同材料、設備的產品功能、技術參數滿足合同及設計要求。
(2) 明確合同材料、設備的安裝設計圖紙。
(3) 確認各專業系統合同設備與相關系統設備間的接口關系及配置形式。
(1) 由總體設計院提前制定統一的原則及設計標準,保障各專業系統設計技術要求及系統功能設計目標與整體功能目標的統一、設計文件組成與內容的統一。
(2) 為保證設計聯絡工作順利進行,應提前確定設備招標文件,并提前完成材料、設備的招投標工作。
(3) 設計聯絡前應根據項目功能要求對所涉及的接口專業進行梳理,根據各自不同的接口情況制定設計聯絡議程,確定需參會的業主、設計、監理、總包管理負責人、設備廠家。
(4) 設計聯絡過程應由運營接管單位全程參與,所有系統及接口項目應取得運營單位認可。
(5) 一般需要經過多次設計聯絡會議方可完成系統設計聯絡工作。總體設計聯絡第一階段完成后宜統一固化綜合管線圖紙,并由施工、監理單位根據各個相關系統內部管線需求對結構施工階段預留預埋工作進行復核,如涉及預留預埋的調整,經匯總后統一與土建專業對接。
(6) 每次設計聯絡會均應形成會議紀要,明確本次設計聯絡會成果,擬定下次設計聯絡會議題。最終的設計聯絡確認文件應得到所有參與方簽字確認,應包含但不限于:設計聯絡會議紀要、各專業涉及接口文件、材料設備確認報告等。
(7) 各專業完成設計聯絡后應根據合同及項目要求完成施工圖設計工作。
(8) 由業主單位牽頭總體設計院落實設計圖紙進度及質量。
(9) 機電工程主要專業及接口參考表1。

表1 機電工程接口梳理
在機電工程施工前期應做好對土建結構施工的預留預埋對接工作,結合預留預埋施工圖及各專業設計聯絡資料,提前整理現狀預留預埋不足之處,匯總后由土建結構單位統一進行整改。對施工過程中經常發生的預埋管道部位、尺寸不對,墻體留洞與圖紙要求不一致等情況應仔細復核,避免類似問題重復發生。
針對機電工程專業多、交叉作業多、上下道工序銜接緊密的特點,在施工過程中建立定期的施工協調會機制,定期核定施工進度,解決交叉施工配合問題,根據工程進度的展開可分每日或每周進行。同時建議各專業班組人員在每個單獨車站或區間施工時每天開展施工現場碰頭會,協調現場交叉施工問題。
工程實施計劃先行,復雜環境下的機電工程施工更應做到、做好施工總體計劃的制定,機電工程總體施工計劃制定時應充分考慮相同部位不同專業的施工安排,明確影響后續施工的前置條件,充分保障施工工序的順暢銜接。根據總體施工計劃與土建管理進行協調對接,尤其需要注意協調以下幾點:土建工程移交節點;設備運輸通道需求節點;機電材料設備堆放對土建裝飾裝修的影響;裝修裝飾板、吊頂施工節點時間。總體施工計劃對各專業的人員、材料、設備的配置、管理起著重要作用,需要參建各單位認真討論后確認,對于施工過程中發生的變動,應及時討論后做出調整,并告知相關專業單位。
目前軌道交通施工普遍運用并不斷強化施工過程中的屬地管理理念,一般采取組織第三方單位、委任機電安裝單位或委任裝飾裝修單位這 3 種形式來進行屬地管理。合同區域內屬地管理單位的主要內容包含:臨水、臨電布置及維護;臨邊圍護設置及維護;其他安全措施的布置及維護;施工人員進出場安全管理及施工中安全監管;材料設備現場堆放統一管理;施工現場清理及施工垃圾統一清運。各專業施工班組進入現場前需與屬地管理單位簽訂管理協議,服從屬地管理單位的安全、文明施工管理,對于不配合的班組屬地管理單位可通知相關總包單位進行處罰。在施工開展過程中可以通過組織專業施工班組的安全員進行每日安全聯合檢查的辦法,推進各施工班組現場安全文明施工,減少互相推諉的情況。
同時,在目前的城市軌道交通機電工程施工過程中也在不斷嘗試通過引進一些新技術、新工藝的辦法來對機電工程的協調管理進行探索,目前比較可行的辦法主要圍繞 BIM系統進行。在設計階段可以通過建立管綜系統的 BIM 模型,通過管線碰撞、視覺效果等方式優化管綜方案,減少各專業系統施工接口的矛盾。同時對環控室、消防泵房等設備材料密集的設備房間進行 BIM 建模后,合理安排有限房間內的各專業設備位置,優化整體方案。通過管綜 BIM 建模由工廠定制的方式定制橋架、風管、水管,既提高材料的制作質量又解決了材料加工區域不易設置的難題。
機電工程施工單位大多為專業分包單位,在工程實施前要求各專業系統根據圖紙及設計接口要求編制專項單機調試及聯調聯試方案。方案中應通過表格形式按先單機設備后電源(控制柜)、先確定進出線電源再確定進出線控制線纜、先系統內部總體接口后系統間接口的要求進行梳理,包含但不限于以下幾點:按圖紙名稱、里程、系統要求等規則對每項設備進行編號;應對每項設備的上級(電源/控制線)進線(如有)、下級(供電/控制線)出線(如有)進行詳細說明;應對每項設備的控制要求進行詳細描述;應對每項設備與其他設備的接口及接口形式進行詳細說明。可以說通過專項方案的編制把設計圖紙控制內容表格化、數據化,可以將安裝調試過程中一些功能性的檢查測試工作交由一般技術人員負責,再由系統專業技術人員進行復核確認。大大減少了專業技術人員的人員工作量、提高工作效率。
目前在機電工程調試階段一般需要第三方技術咨詢單位對設備調試及聯調進行監督把控,第三方技術咨詢單位通常為具有深厚地鐵調試背景的單位,可靠第三方技術咨詢單位可以對現場調試尤其聯合調試工作進行良好的監督。
城市軌道交通機電工程系統多、專業程度高、系統間接口多、涉及線路長,同時這些年的建設發展過程新技術、新材料、新工藝的不斷推出,且社會各方對機電工程質量要求越來越高,對機電工程的精細化管理要求越來越嚴格,需要參建各方對管理模式、管理辦法進行不斷地優化和創新。