城市軌道交通病害整治的創(chuàng)新施工組織設(shè)計研究

摘 "要：武漢地鐵2號線作為城市交通的大動脈，其運營安全至關(guān)重要。然而，隨著時間的推移，軌道病害問題逐漸顯現(xiàn)，亟需有效的整治措施。該文聚焦于武漢地鐵2號線軌道病害整治工程，探討創(chuàng)新施工組織設(shè)計在提升施工效率、保障施工安全及環(huán)境保護方面的應(yīng)用與效果。通過深入分析工程概況、挑戰(zhàn)及施工組織設(shè)計的創(chuàng)新點，提出一套系統(tǒng)的施工管理策略，包括資源優(yōu)化配置、進度精確控制、安全與環(huán)境綜合管理等。同時，該文還重點討論施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及其在實際操作中的應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明，創(chuàng)新的施工組織設(shè)計有效提高施工質(zhì)量和效率，保障施工安全，對城市軌道交通病害整治工程具有重要的理論和實踐意義。

關(guān)鍵詞：軌道病害整治；施工組織設(shè)計；技術(shù)創(chuàng)新；安全管理；武漢地鐵2號線

中圖分類號：U231 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2095-2945（2025）10-0039-05

Abstract： Wuhan Metro Line 2 is the main artery of urban transportation， and its operation safety is crucial. However， with the passage of time， track disease problems have gradually emerged， and effective remediation measures are urgently needed. This paper focuses on the track disease remediation project of Wuhan Metro Line 2， and discusses the application and effect of innovative construction organization design in improving construction efficiency， ensuring construction safety and environmental protection. Through in-depth analysis of the project overview， challenges and innovations in construction organization design， a set of systematic construction management strategies are proposed， including optimal allocation of resources， accurate schedule control， and comprehensive management of safety and environment. At the same time， this paper also focuses on discussing key technological innovations in the construction process and their application effects in actual operations. The research results show that the innovative construction organization design effectively improves construction quality and efficiency， ensures construction safety， and thereby has important theoretical and practical significance for urban rail transit disease remediation projects.

Keywords： track disease remediation; construction organization design; technological innovation; safety management; Wuhan Metro Line 2

城市軌道交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代城市交通的骨干，承擔著日益增長的客運需求。隨著使用年限的延長和運營環(huán)境的復(fù)雜性，軌道結(jié)構(gòu)逐漸暴露出諸如軌道幾何尺寸變化、道床沉降、扣件松動等一系列病害問題，對運營安全和效率構(gòu)成挑戰(zhàn)[1]。有效的軌道病害整治不僅關(guān)乎乘客的安全與舒適，也是城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。武漢地鐵2號線作為城市交通網(wǎng)絡(luò)的主干線，其病害整治工程的成功實施，對于提升整個城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性具有示范意義。

1 "國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述

國際上，軌道病害整治技術(shù)已相對成熟。在病害檢測方面，隨著科技的進步，超聲波檢測[2]、紅外熱成像、激光掃描[3]等高精度、非接觸式檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于軌道病害的早期識別與診斷，顯著提高了病害檢測的效率和準確性。在整治技術(shù)層面，注漿加固[4]、軌道幾何形態(tài)自動調(diào)整系統(tǒng)[5]、高性能復(fù)合材料應(yīng)用等創(chuàng)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為軌道病害的精準治理提供了有力支撐。

然而，盡管已有諸多研究成果，但針對特定地質(zhì)條件、復(fù)雜運營環(huán)境下的施工組織設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新研究仍顯不足。特別是在大規(guī)模、高效率的病害整治工程中，如何科學(xué)合理地規(guī)劃施工組織、優(yōu)化資源配置、確保施工安全與質(zhì)量，成為亟待解決的關(guān)鍵問題。因此，本研究旨在通過武漢地鐵2號線這一具體案例，深入探索軌道病害整治工程的施工組織設(shè)計創(chuàng)新，以期為同類工程提供可借鑒的理論依據(jù)與實踐指導(dǎo)。

2 "研究內(nèi)容與方法

本研究以武漢地鐵2號線軌道病害整治工程為案例，采用文獻綜述、現(xiàn)場調(diào)研、技術(shù)分析和案例研究等方法，系統(tǒng)分析工程概況、施工組織設(shè)計的創(chuàng)新點、關(guān)鍵施工技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用、施工安全管理、環(huán)境管理以及施工監(jiān)測和質(zhì)量控制等方面的內(nèi)容。研究旨在提出一套適應(yīng)于城市軌道交通運營環(huán)境的病害整治施工組織設(shè)計方案，以期為類似工程提供參考。

3 "工程概況與挑戰(zhàn)

3.1 "武漢地鐵2號線工程概述

武漢地鐵2號線作為武漢市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的骨干線路，自2012年開通以來，已成為連接漢口、武昌兩大區(qū)域的重要交通紐帶。線路全長共計27.7 km，設(shè)有21個站點，日均客流量達到數(shù)十萬人次。隨著時間的推移，部分區(qū)段出現(xiàn)了軌道病害，如軌道沉降、道床破損等問題，這些問題不僅影響了乘客的舒適度，更重要的是對運營安全構(gòu)成了威脅。因此，對2號線進行軌道病害整治，是保障運營安全、提高服務(wù)質(zhì)量的重要措施。如圖1所示，地鐵2號線中寶區(qū)間軌道病害突出。

3.2 "軌道病害現(xiàn)狀與整治需求

通過對武漢地鐵2號線中南路—寶通寺、江漢路—積玉橋等區(qū)間的詳細檢測與評估，發(fā)現(xiàn)軌道病害主要表現(xiàn)為軌道幾何形態(tài)偏差、道床破損、隧道結(jié)構(gòu)滲漏等問題。特別是在江漢路至積玉橋區(qū)間和中南路至寶通寺區(qū)間，這些問題尤為突出。這些問題的存在，不僅影響了乘客的舒適度，更重要的是對運營安全構(gòu)成了威脅。因此，迫切需要對這些病害進行有效的整治。

3.3 "工程挑戰(zhàn)與創(chuàng)新施工組織設(shè)計的必要性

軌道病害整治工程面臨著諸多挑戰(zhàn)。一是施工空間有限，作為運營中的地鐵線路，施工空間受到嚴格限制，需在保證列車正常運營的同時進行作業(yè)，增加了施工的復(fù)雜性和難度，如圖2所示。二是施工時間受限，施工時間需安排在列車停運的“天窗期”內(nèi)進行，時間緊迫且難以連續(xù)作業(yè)，對施工進度和效率提出了更高要求。三是對運營影響最小化，施工過程中需確保對既有設(shè)備、設(shè)施及運營線路的最小干擾，保障地鐵的正常運營秩序。

4 "創(chuàng)新施工組織設(shè)計

4.1 "施工組織設(shè)計理論基礎(chǔ)與創(chuàng)新理念

施工組織設(shè)計是確保工程順利實施的重要環(huán)節(jié)。本項目深度融合了系統(tǒng)工程理論與精益建造理念，旨在構(gòu)建一套創(chuàng)新的施工組織設(shè)計框架。通過系統(tǒng)化地優(yōu)化施工流程、精確化地強化資源配置、全面化地提升安全管理和環(huán)境控制，實現(xiàn)施工過程的高效性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。具體而言，注重從全局視角出發(fā)，協(xié)調(diào)各施工環(huán)節(jié)，確保各工序間的無縫銜接，同時引入精益管理的思想，減少浪費，提升施工效率和資源利用率。

4.2 "施工總體部署與資源配置

在施工總體部署方面，針對武漢地鐵2號線軌道整治項目的具體特點，提出了分階段、分區(qū)域、分作業(yè)面的施工策略。通過科學(xué)合理地劃分施工段落，明確各階段的施工目標和任務(wù)，減少對地鐵正常運營的影響。同時，采取平行作業(yè)與交叉作業(yè)相結(jié)合的方式，提高施工效率。例如在中南路至寶通寺區(qū)間和江漢路至積玉橋區(qū)間，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，將施工區(qū)域劃分為多個作業(yè)單元，并合理安排施工順序，確保各單元之間的施工互不干擾。

在資源配置方面，充分利用現(xiàn)代化施工設(shè)備和優(yōu)質(zhì)材料，提高施工效率和質(zhì)量。通過合理調(diào)配人力資源，確保各工種、各崗位人員充足且技能熟練。在材料供應(yīng)上，采用集中采購、分批供應(yīng)的方式，確保材料質(zhì)量符合標準且供應(yīng)及時。此外，針對特殊施工環(huán)節(jié)，如注漿加固、軌道鑿除等，配備專業(yè)的施工設(shè)備和經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員，確保施工順利進行。

4.3 "施工進度計劃與控制

施工進度計劃利用先進的項目管理軟件（Primavera P6），結(jié)合武漢地鐵2號線軌道整治項目的實際情況，編制了詳細的施工進度計劃。該計劃明確了各施工階段、各作業(yè)單元的起始時間、完成時間和關(guān)鍵節(jié)點，確保施工任務(wù)有序進行。同時，根據(jù)施工進度計劃，制定了相應(yīng)的資源需求計劃和風險應(yīng)對措施，為施工過程的順利推進提供有力保障。為確保施工進度計劃的順利執(zhí)行，建立了完善的施工進度控制體系。通過定期召開施工進度會議，及時了解施工進度情況，分析存在的問題和原因，并制定相應(yīng)的解決措施。同時，利用施工進度橫道圖和施工進度曲線圖等工具，對施工進度進行實時監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整。在關(guān)鍵施工節(jié)點和工期緊張階段，采取趕工措施，如增加人力、物力投入、調(diào)整施工順序等，確保施工任務(wù)按時完成。

4.4 "施工安全、環(huán)境與質(zhì)量管理

項目全過程將施工安全放在首位，構(gòu)建了一套完善的安全管理體系。通過制定安全生產(chǎn)責任制、安全操作規(guī)程和安全應(yīng)急預(yù)案等制度，明確各級管理人員和作業(yè)人員的安全職責和操作規(guī)程。同時，加強安全教育培訓(xùn)和安全技術(shù)交底，提高全員安全意識和自我保護能力。在施工現(xiàn)場設(shè)置安全警示標志和安全防護設(shè)施，確保施工人員和設(shè)備的安全。

在環(huán)境管理方面，注重環(huán)境保護和節(jié)能減排。通過制定環(huán)境管理目標和計劃，明確環(huán)境保護的具體要求和措施。在施工過程中，采取綠色施工措施，如使用環(huán)保材料、減少噪音和粉塵污染、合理處理施工廢棄物等。同時，加強環(huán)境監(jiān)測和評估，確保施工活動對周圍環(huán)境的影響降到最低。

質(zhì)量管理是施工組織設(shè)計的重要組成部分。通過制定嚴格的質(zhì)量標準和驗收規(guī)范，明確各分項工程、關(guān)鍵工序和重要部位的質(zhì)量要求。在施工過程中，加強質(zhì)量檢查和監(jiān)督，確保各項施工任務(wù)符合質(zhì)量標準和驗收規(guī)范。對于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，及時采取糾正和預(yù)防措施，防止類似問題再次發(fā)生。同時，加強質(zhì)量教育和培訓(xùn)，提高全員質(zhì)量意識和操作技能。

通過上述措施，確保施工過程中的各項管理工作有序進行，實現(xiàn)施工安全、環(huán)境保護與工程質(zhì)量的有機統(tǒng)一。

5 "施工關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

5.1 "軌道病害整治關(guān)鍵技術(shù)

針對軌道病害的復(fù)雜性和多樣性，深入探索并創(chuàng)新了多種整治技術(shù)，顯著提升了病害整治的效果和效率。一是定向可控式微擾動注漿技術(shù)。引入并優(yōu)化了定向可控式微擾動注漿技術(shù)，通過精確控制注漿孔布置、注漿壓力、注漿速度等參數(shù)，實現(xiàn)了對軌道下方地層的有效加固，減少了注漿過程中對軌道結(jié)構(gòu)的擾動，提高了加固效果，確保了軌道的平穩(wěn)性和安全性。該技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)注漿方法中的漿液擴散不均、加固效果不佳等問題，提高了加固層與周圍土體的粘結(jié)強度，延長了軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命。二是軌道幾何形位精準調(diào)整技術(shù)。結(jié)合高精度測量技術(shù)和自動化調(diào)整設(shè)備，實現(xiàn)了軌道幾何形態(tài)的精準調(diào)整。通過實時監(jiān)測軌道的幾何尺寸，如軌距、軌向、高低等，利用自動化調(diào)整設(shè)備對軌道進行微調(diào)，確保軌道幾何形態(tài)符合設(shè)計要求，如圖3所示。該技術(shù)提高了軌道幾何形態(tài)的精度和穩(wěn)定性，減少了因軌道幾何形態(tài)不良引起的列車振動和噪聲，提升了乘客的乘坐舒適度。

5.2 "信號設(shè)備遷改與接觸軌調(diào)整技術(shù)

針對信號設(shè)備遷改和接觸軌調(diào)整的需求，開發(fā)了一系列高效、安全的技術(shù)和工藝。一是信號設(shè)備遷改技術(shù)創(chuàng)新。采用模塊化設(shè)計和預(yù)制化施工方法，提前在工廠內(nèi)完成信號設(shè)備的組裝和測試，減少現(xiàn)場安裝和調(diào)試時間。同時，利用仿真技術(shù)進行信號系統(tǒng)模擬測試，確保遷改后的信號系統(tǒng)穩(wěn)定運行。該技術(shù)應(yīng)用提高了信號設(shè)備遷改的效率和準確性，減少了因遷改造成的運營中斷時間，保障了地鐵運營的連續(xù)性和安全性。二是接觸軌調(diào)整技術(shù)。開發(fā)了一套接觸軌智能調(diào)整系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測接觸軌的磨損情況和幾何形態(tài)，利用自動調(diào)整裝置對接觸軌進行微調(diào)，保持其與受電弓的良好接觸，如圖4所示。該技術(shù)應(yīng)用提高了接觸軌的穩(wěn)定性和可靠性，減少了因接觸不良引起的供電故障，保障了地鐵列車的正常供電和穩(wěn)定運行。

5.3 "道床板整治施工技術(shù)

針對道床板病害的特點，提出了一系列創(chuàng)新整治技術(shù)和施工方法，如圖5所示。一是高性能材料應(yīng)用。引入特種聚合物材料砂漿、高性能混凝土等新型材料，用于道床板的修復(fù)和加固。這些材料具有早強、抗裂、耐久性好等特點，能夠顯著提高道床板的承載能力和使用壽命。通過應(yīng)用高性能材料，有效解決了道床板開裂、剝落等病害問題，提高了道床板的整體性能和穩(wěn)定性。二是精細化施工工藝。采用精細化施工工藝，對道床板病害部位進行精準修復(fù)。通過嚴格控制施工工藝流程和質(zhì)量標準，確保修復(fù)后的道床板符合設(shè)計要求，提高了修復(fù)效果和耐久性。精細化施工工藝的實施，顯著提升了道床板整治工程的質(zhì)量和效率，為地鐵運營提供了更加穩(wěn)定可靠的軌道基礎(chǔ)。

5.4 "施工監(jiān)測與質(zhì)量控制技術(shù)

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)新了施工監(jiān)測和質(zhì)量控制技術(shù)。一是自動化監(jiān)測技術(shù)。引入自動化監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)，如全站儀、RTK等，如圖6所示，對軌道整治施工過程進行實時監(jiān)測。通過實時采集和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題并采取措施進行整改。自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，提高了施工監(jiān)測的精度和效率，為施工質(zhì)量控制提供了有力支持。二是數(shù)據(jù)分析與預(yù)警系統(tǒng)。建立數(shù)據(jù)分析與預(yù)警系統(tǒng)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)施工中的潛在問題和風險。通過設(shè)定預(yù)警閾值和觸發(fā)機制，及時發(fā)出預(yù)警信號并采取措施進行干預(yù)。數(shù)據(jù)分析與預(yù)警系統(tǒng)的建立，提高了施工質(zhì)量的可控性和可預(yù)見性，為工程質(zhì)量的持續(xù)改進和優(yōu)化提供了有力保障。

6 "施工環(huán)境與安全管理

施工環(huán)境管理是保障工程可持續(xù)發(fā)展的重要方面。工程一開始就提出了環(huán)境管理的目標和措施，通過科學(xué)的管理和技術(shù)手段，減少了施工對環(huán)境的影響。通過建立完善的安全管理體系，有效預(yù)防和控制了施工安全風險。為了應(yīng)對施工過程中可能發(fā)生的突發(fā)事件，制定了應(yīng)急預(yù)案和事故響應(yīng)機制。通過預(yù)案的制定和演練，提高了應(yīng)對突發(fā)事件的能力，確保了施工過程的安全。

7 "質(zhì)量控制與應(yīng)用效果

7.1 "質(zhì)量控制與智能制造

依據(jù)國家及行業(yè)相關(guān)標準，制定了嚴格的質(zhì)量控制標準，包括材料質(zhì)量控制、施工過程控制、成品保護和驗收標準。同時，為了提高質(zhì)量控制的效率和準確性，引入了智能化技術(shù)。一是BIM技術(shù)。利用BIM（建筑信息模型）技術(shù)進行三維建模和模擬施工，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并進行優(yōu)化。二是智能檢測設(shè)備。采用智能檢測設(shè)備（如智能測量機器人、無人機等）進行高效、準確的檢測工作。三是數(shù)據(jù)分析與預(yù)測。運用大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測技術(shù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，預(yù)測施工質(zhì)量和安全趨勢。四是智能預(yù)警系統(tǒng)。建立智能預(yù)警系統(tǒng)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和預(yù)警，確保及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。

7.2 "施工效果評估

以武漢地鐵2號線軌道整治項目為例，對該項目的施工組織設(shè)計、施工過程及質(zhì)量控制進行了深入分析。該項目通過采用創(chuàng)新施工組織設(shè)計和關(guān)鍵施工技術(shù)，有效解決了軌道病害問題，提高了軌道的平順性和穩(wěn)定性，創(chuàng)新施工組織設(shè)計和關(guān)鍵施工技術(shù)的應(yīng)用效果良好。

一是施工效率顯著提高，通過優(yōu)化施工流程和資源配置，施工效率較傳統(tǒng)方法提高了約30%。二是施工質(zhì)量顯著提升，采用智能化技術(shù)和嚴格的質(zhì)量控制標準，確保了施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。三是施工安全風險降低，通過加強施工監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，及時發(fā)現(xiàn)并處理了潛在的安全隱患，降低了施工安全風險。四是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，在施工過程中注重環(huán)境保護和資源節(jié)約，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

8 "結(jié)論與建議

8.1 "成果總結(jié)

通過綜合分析，本研究取得了以下主要成果。

一是施工組織設(shè)計的創(chuàng)新。結(jié)合武漢地鐵2號線的具體特點，提出了一套科學(xué)、合理的施工組織設(shè)計方案。該方案在項目管理組織、施工總程序安排、作業(yè)班組配置等方面進行了優(yōu)化，有效提升了施工效率和管理水平。

二是關(guān)鍵施工技術(shù)的創(chuàng)新。在軌道整治過程中，創(chuàng)新性地采用了多項關(guān)鍵技術(shù)，如道床板整治施工方法、植筋及鋼筋網(wǎng)片焊接工藝、注漿加固技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了施工質(zhì)量，還顯著增強了軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

三是施工監(jiān)測與質(zhì)量控制。強調(diào)了施工監(jiān)測的重要性，并詳細介紹了施工監(jiān)測的目的和方法。通過實施嚴格的施工監(jiān)測和質(zhì)量控制措施，確保了工程的安全和質(zhì)量。

四是環(huán)境保護與安全管理。注重環(huán)境保護和安全管理，提出了多項有效的環(huán)境保護措施和安全管理措施。這些措施的實施不僅保護了施工環(huán)境，還保障了施工人員的安全。

8.2 "后續(xù)建議

針對本項目中發(fā)現(xiàn)的問題和不足，后續(xù)工作中應(yīng)加以改進。一是完善施工組織設(shè)計。在實際施工過程中，應(yīng)根據(jù)具體情況不斷完善施工組織設(shè)計方案，確保施工過程的順利進行。同時，加強與其他相關(guān)單位的溝通和協(xié)作，共同推動城市軌道交通病害整治工程的順利開展。二是加強人才培養(yǎng)。應(yīng)加強對施工人員的培訓(xùn)和教育，提高其專業(yè)技能和安全意識。同時，注重培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的專業(yè)人才，為城市軌道交通病害整治工程的技術(shù)創(chuàng)新提供有力支持。

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