時間:2023-04-19 16:58:14
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1.1.1直接經濟效益城市軌道交通直接經濟效益包括以下幾個來源:①車票收入;②車站及沿線廣告收入;③車站及上蓋物業開發,這一部分物業將由當地地鐵公司所持有經營,收入直接歸屬于地鐵公司。
1.1.2間接經濟效益城市軌道交通間接經濟效益主要包括:①周邊地產升值。軌道交通工程的建成與運行,極大提高了沿線區域的可達性,縮短了乘客交通出行的時間,地產價值也獲得了較大的提升。②道路交通與其它基礎設施的節約。城市軌道交通運營后分擔了較大的交通運量,減少了市政道路的建設以及公交車輛購置的投入,并可以節約建設停車設施所需花費的成本。③促進周邊經濟的發展。其可以帶動相關建筑工程專業經濟的發展。
1.2城市軌道交通社會效益城市軌道交通的社會效益可以概括為兩點:①提供快捷安全的出行方式。②提升城市的整體形象,增加城市對外來企業和游客的吸引力。
1.3城市軌道交通環境(資源)效益城市軌道交通是一種低污染、低能耗、高運量的交通工具。低污染體現在沒有尾氣排放且噪音污染相對較?。坏湍芎闹竼稳嗣抗锼哪茉摧^小。同時能更有效地利用土地資源,減少交通擁擠。
2城市軌道交通建設融資模式的探討
2.1城市軌道交通工程開發受益群體及受益關系分析城市軌道交通工程開發過程中受益群體及受益關系。
2.1.1乘客列車的乘客是城市軌道交通運營的最直接受益人,相比傳統的交通出行方式,乘坐城市軌道交通出行可以節約出行時間,提高時間利用效率,同時出行的安全性也有所增加。乘客乘坐城軌的成本包括:①乘車成本,即車票費用。這筆費用直接流入到城軌運營公司。②住房價格上升的成本,由于城軌的開發能有力帶動沿線周邊的房價,若乘客想有效的享受交通帶來的便利,則需要承受相應住房價格上升的成本。
2.1.2地面道路使用者隨著軌道交通的運營,地面交通得以改善,擁擠程度降低。
2.1.3政府政府的獲益主要包括與城軌開發的有關稅收以及土地出讓金。對于城軌沿線的國有土地,政府以土地出讓的形式獲取一次性收入;而稅收則涵蓋了整個開發周期,特別是當沿線物業進行多次轉讓或再建設時,政府可獲取多次稅收收益。除此之外,由于城軌的替代效應,可以減少公交車輛的購置費用及管理費用,減少相應的停車設施費用,減少道路的擴建以及維護費用等。
2.1.4沿線物業持有者城軌沿線的原有物業的持有者,可以獲得一筆高于獲取物業成本的轉讓或安置費用。這筆收益由沿線物業的持有者獨自持有。
2.1.5房地產開發商由于本次研究僅限于城軌開發相關收益,因此僅限于與城軌同步開發或晚于城軌開發的地產項目。由于城市軌道的開通提高了交通便利同時帶動了周邊經濟的發展,使得大部分房地產開發商可以獲取相比其他地段更高的利潤率,是城軌開發的主要受益對象之一。房地產開發商的成本主要包括土地開發成本以及向政府所需繳納的稅費。其中土地開發成本中土地出讓金占據較大比重。根據以上分析發現,受益群體都可以從城市軌道交通項目獲取相匹配的收益,除原物業持有者以外,其他幾類受益群體都需付出與收益相關的成本。因此總體來看,成本和收益的分配較協調一致,能夠實現“誰出資,誰受益”的原則,而出現的問題主要集中在項目如何短期內獲得較大融資,從而降低項目整體融資風險。
2.2城市軌道交通融資模式探討
2.2.1傳統模式該種模式即由政府主導,政府同時負責投資與經營。該種模式下由政府牽頭成立項目法人公司,并由政府向項目公司注入自有資金,同時剩余的資金缺口以項目公司的名義進行銀行貸款或其它融資活動。該種融資模式下,城市軌道交通工程的最終收益都指向政府,實現出資與受益的相統一,但由于城市軌道交通工程的投資額限制的影響,會影響整體項目的進度,增大了政府的融資風險。
2.2.2以項目主導融資模式該種融資模式主要以項目為主導,項目開發建設模式大多采用BT、BOT或PPP等模式,在該種模式下,私人部門的資金能夠有效在項目開發的早期投入到項目建設當中,能夠有效緩解政府的資金壓力,平衡融資風險,加快城市軌道交通工程的建設進度。
2.2.3項目資產化融資模式該模式下是將未來建成項目資產化,通過在證券市場發售證券的方式進行融資。如1998年上海地鐵為建設地鐵2號線,發行了共5億元總量的債券。該種融資方式進一步拓展了城市軌道交通工程建設的融資渠道,提高了項目的整體融資能力,與此同時也減輕了業主方的融資壓力。但該種融資方式特別是股權融資的方式容易受到金融市場波動的影響,提高了項目整體的金融風險。
2.2.4TOD開發模式TOD(Transit-OrientedDevelopment),即公共交通運輸導向的土地開發模式,強調以公共交通為主要交通方式、將土地利用與公共交通系統緊密結合,實現城市土地的集約化利用及發展。在該種開發模式下,政府通過出讓城軌沿線的土地一級開發與二級開發權來吸引私人部門進行投資,通過土地一、二級開發的收入來補償城市軌道交通建設的成本。該種開發模式能最大程度發揮私人資本的使用效率,減少相應的交易成本,提高項目整體的收益率。
軌道交通工程投資控制有其自身的特點和規律,貫穿于項目建設的全過程和建設程序的所有步驟。但每個階段投資控制的重要性卻不一樣,越是建設前期,投資控制的作用越大。設計階段是投資控制的關鍵階段。因此,結合工程特點,在設計階段明確投資控制目標、分析結構與過程、選擇方法與措施、優化關系處理、突出控制重點,將對降低工程造價起到關鍵作用。
1、投資控制目標的設置
軌道交通工程項目投資控制目標是隨著工程建設實踐的不斷深人而分階段設置的,設計階段投資控制目標是其中最重要的階段目標。一般說來,軌道交通工程項目的建設過程分為5個階段,即項目建議書階段、可行性研究階段、設計階段、建設實施階段、試運營與竣工驗收階段。這5個階段的投資控制目標既是相對獨立的,又是相互聯系和不斷遞進的。
在項目建議書階段,主要設定投資的初步估算目標。其投資分析、測算的數據精度要求較粗,內容相對簡單,往往通過對項目主要工程量和內容的框算,并參考同類項目的有關經驗數據綜合平衡,結合項目特點給出投資的初步估算,其估算誤差一般在士20%左右。但此階段作為項目的投資策劃,第一次明確提出了投資控制的初步目標。
在項目可行性研究階段,主要是確定投資估算目標,即對項目建設中的工程量和各種可能涉及的費用合理性進行考慮,并進行較為全面的動態估算,估算誤差應控制在±10%左右。國家規定,此階段的估算投資額應對項目總造價起控制作用。
在項目設計階段,可研投資估計是編制設計概算的依據,設計概算一般不應超過可研估算10%原則上,這是項目總投資的最高限額,不得任意突破,如有突破須報原審批部門批準。因此,設計概算是編制投資計劃、進行投資包干、考核設計經濟性、實行項目招標、核定合同價格的最重要依據,也是項目投資控制目標的重點。經驗表明,設計階段影響項目投資的權重可達80%~90%左右,抓住此階段的投資控制目標就抓住了根本。
在項目建設實施階段,以設計概算及設計為指導的工程招投標活動確定的中標合同價格,將是此階段投資控制的目標。這個階段投資控制的任務是按設計圖施工,使實際支出控制在中標確定的合同價格范圍內。
在項目的竣工驗收階段,投資控制的任務就是搞好項目結算和決算,檢驗項目投資是否控制在國家批準的項目設計概算或修正概算內。
綜上所述,設計階段作為實施投資控制的關鍵階段,其投資控制目標的設置必須科學合理,必須按其規律依次確立。
2、工程項目的結構與過程分析
從軌道交通工程的項目內容劃分,人們一般把投資結構劃分為幾大組成部分,即施工準備、土建(車站、區間等)、設備(車輛、供電、信號、通信、空調通風、給排水與消防、電動扶梯、自動售檢票、環境監控、防災報警、車輛段等)、鋼軌及扣件、其他費用(征地拆遷、勘測設計、研究實驗等)、預備費、建設周期貸款利息等。根據廣州、深圳、南京等城市軌道交通建設投資概算分析,其中各部分占投資的大致比例分別為:施工準備占1%~3%,土建占25%~35%,設備占30%~40%,鋼軌及扣件占2%左右,其他費用占10%~15%,不同籌措方案建設期銀行利息占5%~7%.
軌道交通工程設計階段投資控制也是一個逐步推進的完整過程,一般包括以下幾個主要內容。
首先,對已獲批準的可行性研究報告中投資估算部分進行認真分析,在此基礎上編制設計招標文件(或設計委托書)。一般說來,工程可行性研究報告都有投資估算偏小的傾向。如果將這一估算作為設計階段投資控制的基本目標,無疑有很大的壓力。因此,在設計招標文件中應對設計目標中的投資控制提出原則意見,并就合理選用相關技術經濟指標、制定節約投資降低成本措施等提出詳細要求。這就是控制過程中限定范圍的工作。如在南京地鐵的設計招標文件中,明確提出設計必須實現“安全可靠、功能合理、經濟適用、技術先進、用戶滿意”的目標,在安全可靠、功能合理的前提下,應盡可能追求經濟適用、降低造價,必須實行限額設計。
其次,在設計招示中重點對設計投標方案作投資控制分析與評價。應在考察設計單位的資質、信譽和人財物保障條件時著重考慮其對投資控制的能力,應對設計投標方案的設計指導思想是否正確、建設標準是否合理、限額設計是否有保障、投資控制措施是否得力等方面進行綜合比選,以確定最合適的設計單位中標。這就是控制過程中識別主要特性的工作。南京地鐵在設計招標時就將設計單位的設計投資控制能力作為主要的特性來考核。
第三,設計單位制定經濟評價體系,明確主要經濟控制指標,推行限額設計,選用科學合理的設計概算編制方法。這就是控制過程中訂立標準的工作。標準是衡量投資控制績效的依據和準繩。標準來自控制目標并服務于控制目標,訂立標準必須根據設計階段投資控制的特點定量確定。
第四,業主與設計單位共同采取行之有效的控制方法及組織措施、經濟措施、技術措施、合同措施,及時收集控制中的各種動態數據,認真對比分析研究,確保設計方案的優化與概算文件編制質量。
第五,抓好過程控制,及時衡量績效。所謂衡量績效就是摳出投資控制中的實際工作情況與標準之間的偏差信息,并根據這種信息來評估實際控制工作的優劣。只有在投資控制過程中不斷地將實際控制狀態和效果與標準進行對比,找出差異,才能對控制活動進行客觀公正的評價,才能不斷趨近控制目標。
第六,認真診斷及糾正,精心做好設計概算審查和調整。如果設計階段投資控制衡量績效后發現偏差,就要診斷偏差,分析偏差產生的原因并加以糾正,直至最后完成對設計概算的審查和修正。3、投資控制的方法與措施選擇
設計階段投資控制必須借助科學合理的方法。技術經濟分析方法是軌道交通工程設計階段投資控制較為有效的方法,主要有方案比較法和價值分析法。
方案比較法是一種簡便而適用的方法。軌道交通工程設計根據功能需求提出各種技術方案,對各種方案在安全可靠、功能合理的前提下進行技術經濟指標系列對比分析,從中挑選經濟指標最優的方案,并同時達到控制投資的目的。在同樣滿足功能要求的前提下,技術經濟合理的設計方案,可以降低工程投資5%~20%。因此,凡能進行定量分析對比的設計內容,均應通過計算,用數據說明其技術經濟合理并比較選擇。特別要注意占工程造價比例較大的建筑材料和機電設備選用的經濟性,盡量采用標準化、系列化設計。
價值分析法是以較低的壽命周期費用,可靠地實現必要的功能,較適用于對軌道交通工程設計方案進行分析和優選,投資控制的效果比較明顯。價值分析法的表達式用V=F/C表示。式中V為價值,F為功能,C為壽命周期費用。提高設計價值有以下途徑,即:功能提高、費用不變;功能不變,費用降低;功能提高,費用降低;功能稍降,費用大降;功能大增,費用稍增。在軌道交通工程設計中,通過價值分析控制投資的二個步驟是:一是在功能合理的前提下識別非必要費用;二是抓住功能與費用之間的數量關系,找出減少費用的環節;三是尋找消除非必要費用的多種辦法,如修改設計,改變原材料品種、規程和供應來源,選擇更合適的機電產品,采用更合理的運營模式、生產組織形式及管理方法等。同時,價值分析應側重在降低費用潛力大的對象上。
南京地鐵1號線在工程設計的許多方面都進行了技術經濟分析,作了多方案比選。全線13個車站共做了40多個方案。很多車站方案多次論證,投資控制效果明顯??傮w設計單位在設計中,對全線的12段線路進行了全面的優化和完善,既確保了功能合理,又降低了造價。設備的選型定型及按設計招標采購是影響投資的重要方面。業主與設計單位在每個設備系統的用戶需求書編制中都是幾易其稿,進行嚴格的技術經濟分析,效果良好。
設計階段投資控制必須依靠強有力的組織、技術、經濟、合同措施保障。組織措施主要是建立合理的設計管理模式,明確業主、設計單位及監理單位在設計階段投資控制中各自的任務及職責,確定投資控制流程,制定相應的規章制度,落實投資控制人員。技術措施主要是發揮業主、設計單位及監理單位的技術優勢,協調、平衡好設計工作的各個方面,特別要通過系統分析、價值分析、方案比較、限額設計、優化設計等技術手段,將投資控制落實在實處,從源頭控制設計輸人的正確性以及技術標準和文件深度的合理性、統一性。經濟措施是調動設計人員控制投資積極性的重要方面。經濟獎懲既是對設計成果的價值確定,更是為設計提供激勵和制約的基本動力。對設計方在設計中通過技術措施而節約了工程投資的,或功能較原來基礎有較大提高的,業主應給予一定的獎勵。對設計方未取得業主同意的不合理超投資限額設計,業主應扣減設計費。鼓勵監理方發揮主觀能動性,多提優化設計方案,盡心盡責實施投資控制,效果明顯者給予重獎。合同措施是通過設計合同、監理合同的簽定,明確業主、設計單位、監理單位的權責利,這是投資控制落實的有效保障。合同措施必須對設計目標中投資控制定位。南京地鐵1號線就是將“經濟適用”作為設計目標之一明確定位的。
4、投資控制與設計費用、標準的關系優化
4.1投資控制與設計費用的關系
按照慣例,設計單位設計的費用,與其設計工程的投資額掛鉤。國家發文規定了不同種類、大小的工程設計費取費的指導費率。這種設計費的取費方式帶來的問題是:進行了限額設計,或通過設計階段的投資控制降低了工程造價,如何分解設計費,調動設計單位和設計人員積極性?在南京地鐵工程的設計中,設計總費用計算基數為國家批準的工程可行性研究報告中投資估算的相關部分,選取某一確定的費率,確定設計總費用。總體總包設計費及分項設計費根據投資估算,考慮各設計單位設計工作的技術含量、難易程度、復雜性、重復性、實際投人工作量和行業收費水平等因素,在設計總費用的范圍內,經綜合平衡先一次確定相應設計費用,業主也在其中預備一塊作為設計獎勵基金和設計變更費。設計費由各設計單位包干使用。設計方在確認設計費合理、完整的基礎上,包干完成合同規定的所有設計任務。設計費用與設計概算投資脫鉤,不因項目投資的增減而增減,確保設計人員科學對待設計,推行限額設計。業主重視并處理好投資與設計費、設計質量的關系,做好設計工作總體評價,盡量使設計工作量和設計業績與設計費匹配。根據設計工作評價結果,對確因實際原因增加了設計工作量的給予適當補償;對通過精心設計提高質量降低造價的給予獎勵;對沒有做好限額設計、投資控制的設計除責令修正外還可作適當處罰。投資控制與設計費用這種關系的建立,避免出現長期以來設計工作中存在的怪圈:設計費用與投資費用按比例掛鉤,誰將設計概算做得大,誰就可以按比例多拿設計費用,最后導致優化設計、控制投資的設計費降低,而放棄控制、突破限額的反而可得額外得好處。
4.2投資控制與設計標準的關系
2運營介入策劃
介入工作策劃應與新線工期策劃同步進行。針對目前軌道交通介入工作普遍存在的問題,需從組織機構、工作機制、工作計劃等方面入手精心策劃。
2.1成立組織機構
組織機構需精簡高效。依據軌道交通項目管理特點,可成立三層(決策層、指揮層、執行層)垂直管理架構(見圖1),統籌管理、分層對接。此機構專門針對運營介入工作成立,不影響也不替代原公司各部門職能,同時滿足后期驗收接管、聯調演練等工作組織需求。決策層的領導組由監管部門、建設單位、運營單位領導組成。負責制定介入工作的指導方針,決策工作組上報事宜,決定重大問題處理意見。指揮層的工作組由建設單位及運營單位的相關部門經理組成,負責統籌指揮介入工作的開展、協調處理各類問題、督促相關方落實問題整治。執行層的各專業組由建設單位、運營單位專業(車間)負責人組成,負責介入工作的具體實施,匯總、對接、處理各類問題,提出問題處理意見。
2.2建立工作機制
為使組織機構有效運作,必須配套對應的工作機制。運營介入需制定系統化工作機制,包括管理辦法、規章文本、工作制度、資料歸檔等。運營介入總體工作機制見圖2。(1)審定、《運營介入新線建設管理辦法》。此辦法是運營參與新線建設的核心管理文件,明確界定運營介入新線建設工作中各相關方職責,明確工作內容、方式、要求等,并組織實施運營介入工作。(2)建立規章文本體系。依據軌道交通工程特點,與介入工作相關的規章文本主要包括安全(含工地)管理規章、驗收工作流程、移交管理辦法、聯調演練總體方案、試運營基本條件評審方案等。以上規章,部分可結合前述參與管理辦法相關規定進行修訂或新編。(3)制定工作制度。工作制度具體體現為運營介入過程中采取的各種有效運作手段,主要包括例會制度、周報制度、對接制度、協調制度、考核制度等。(4)成果總結與資料歸檔。所有介入過程相關的技術資料、會議紀要、問題記錄表、現場記錄、調試記錄、專題報告等均按照工程驗收資料歸檔。在線路開通運營后,進行運營介入總結,形成介入成果文件,作為后續線路工程建設的重要參考依據。
2.3制定工作計劃
2.3.1采取WBS(工作結構分解)進行工作分解原則上軌道交通開通試運營前的工程行為均屬于建設方職能?!斑\營全介入”要求運營方全面參與試運營前工程建設相關工作??刹扇BS對軌道交通工程進行工作結構分解(見圖3),以明確運營介入工作的主要工作內容。2.3.2依據工期策劃制定介入計劃在WBS基礎上,提前制定總體計劃及實施計劃??傮w計劃應結合軌道交通工程工期總策劃進行制定,主要是統一各部門之間的階段性工作安排,并落實年度人、財、物等籌備工作計劃。實施計劃應結合各設備設施設計、施工、調試具體計劃制定,是介入工作的落地執行計劃。2.3.3動態調整實施計劃因受諸多因素影響,原工程進展會實時變動。一方面,介入實施計劃必須隨工期實況動態調整、優化,提高計劃可行性;另一方面,運營介入也應根據運營籌備的需求(如試運行期3個月等),對工期的實施提出調整的建議和措施,以期軌道交通線路能如期、順利、安全地開通試運營。
3運營介入組織
軌道交通工程建設期可劃分為工程前期、工程實施、驗收接管、綜合聯調演練等4個階段。運營介入新線建設工作需結合工程實況采取有效方式分階段逐步組織實施。有效地介入工作方式包括組織調研、開展專題、提供或審核各類資料、參與會議、現場檢查、跟進施工作業、參與調試等。
3.1工程前期階段
(1)規劃及工程可行性研究。建設方應向運營方提供規劃選線等基本情況;運營方應根據線路運營經驗,對工程可行性報告運營相關章節內容提出修編意見,并參加工程可行性報告交流和專家評審會。(2)總體及初步設計。建設方、總體設計單位就設計技術原則及依據征求運營方意見;運營方應選取部分內容進行專題研究,并就設計文件相關章節內容提出意見。設計文件編制完成后,建設方向運營方提供設計文件初稿,安排運營方參加設計文件會審,并就運營方所提意見的采納情況進行反饋。(3)施工圖設計。設計單位完成施工圖設計(含設計變更)后,建設方向運營方提供施工圖目錄和具體圖紙資料,并組織運營方參加施工圖設計文件會審、強審工作,運營方及時提出意見。
3.2工程實施階段
(1)工程招標。在編制工程招標技術文件時,建設方安排運營方參與用戶需求書及技術要求的研討工作,運營方應組織調研并安排相關專業人員對設備的功能要求、技術規格、維護保養、備品備件、專用工器具、專業培訓等方面提出明確的需求。建設方安排運營方參與設備系統開標、授標前澄清、合同談判等工作,運營方及時安排人員參與。(2)設計聯絡。建設方向運營方提供設備系統設計聯絡相關文件,組織運營方專業人員參與設備系統設計聯絡、設計溝通等相關會議。運營方應結合運營需求審核技術資料,對設備系統的具體技術細節提出意見,積極配合完成設計聯絡工作。(3)設備系統生產制造。建設方組織運營方相關專業人員參與設備的監造、調試、出廠驗收等工作。運營方需依據設計文件、合同技術文本、試驗大綱、運營需求等,參與相關設備的制造、驗收過程,及時提出優化建議。(4)施工、設備安裝、裝修。運營方依據工程籌劃、計劃、工程進度等相關文件,跟進現場施工(含隱蔽工程)進度,掌握工程施工動態和重點工程進度,及時調整優化運營籌備工作。建設方敦促施工單位、供貨商及時提交設備安裝相關技術資料并向運營方提供,協助運營方參與現場施工、設備安裝等監理、工地例會。運營方依據技術資料、相關規范要求,及時提出施工安裝存在的相關問題。建設方將相關例會會議紀要抄送運營方相關部門。(5)單體(系統)調試。運營方需根據運營籌備、人員培訓計劃需要,向建設方、供貨商提出設備系統資料需求及培訓需求;建設方、供貨商根據運營方需求,按計劃提供設備系統的技術功能說明書、維護手冊、操作手冊等文件資料。運營方應及時學習研究并提出資料的優化及補充意見;各供貨商應按要求進行修訂,并組織開展相關技術培訓。建設方組織運營方參與設備(系統)單體調試,運營方安排專業人員配合,完成后在調試記錄上簽字確認。單體(系統)設備調試完成后,供貨商向運營方提供系統調試報告、測試記錄表、遺留問題匯總表等。
3.3驗收接管階段
(1)工程驗收。運營方應作為建設方代表成員參與各階段工程驗收工作,就驗收過程中發現的問題及時與建設方相關人員溝通協商;建設方相關人員對問題作跟蹤處理并明確回復。為確保試運營評審順利進行,建設方須在各階段驗收后向運營方提供1份非正式的驗收資料。正式驗收資料應在竣工資料交接時一并向運營方移交。(2)三權接管。三權接管主要包括屬地管理權、設備使用權、調度指揮權的交接。運營方與建設方共同起草編制接管方案,并經領導組審核后實施。移交前及移交過程中工作組召開專項工作會議,協調解決各專業組交接過程中發現的問題,落實整改措施及期限。對重大行車、消防、設備的安全問題,專業組、工作組組織相關單位在規定的時間內進行整改;不能協商一致的問題,報領導組決定處理意見。
3.4聯調演練階段
(1)綜合聯調。運營方牽頭組織,協同建設方各部門共同實施綜合聯調工作。運營方及時向相關部門通報綜合聯調發現的問題。建設方相關部門敦促各相關設計、施工、供貨商積極處理運營方提出的問題并作回復。(2)運營演練。運營方應負責編制試運行演練方案,并組織實施;建設方需組織設計單位、施工單位、設備供應商配合試運行的演練、保障等工作,確保在試運營基本條件評審前基本完成試運行及各項演練。運營方應將試運行及運營演練的有關情況形成書面報告。建設方就報告所列問題及時組織整改。(3)試運營基本條件評審。運營方需及時全面配合評審主辦部門編制試運營準備綜合報告及提供相關資料,并參加評審會議,負責運營相關內容匯報及交流。根據試運營專家評審會的評審報告,建設方負責實施相應工程整改工作;運營方應積極配合為整改工作創造條件,做好整改相關記錄及備案。
4問題收集與處理
4.1問題收集
運營介入實施過程中,各方應采用統一EXCLE表格對問題進行記錄、匯總。對于每個問題,所需填寫的內容不限于表1所列項。填寫問題紀錄表的具體規范填寫要求見表1。
4.2問題處理
所有發現問題應按收集、反饋、協調、整改或消除、歸檔等進行處理。處理過程總體遵循分層協調、逐級上報原則。遇重大問題,專業組可直接上報工作組、領導組處理,具體流程見圖4。
城市軌道交通安全工程,是影響城市軌道交通安全建造與安全運營的全部工作的總稱。
1.2安全工程的設計范圍
安全工程貫穿于各設計研究階段,這包括:預可行性研究階段;可行性研究階段;總體設計階段;初步設計階段;施工圖設計階段;后續服務階段。
1.3安全工程的設計內容
按照“安全第一、預防為主”的方針,在設計中采取有效措施,避免因設計不合理導致城市軌道交通工程在施工和運營中發生安全事故,這就是城市軌道交通安全工程的設計內容。對于下述安全事故,在設計時就應給予充分考慮,以避免或減少事故損失。
1.3.1火災
在火災情況下,人員的傷亡,主要有以下幾方面:燒死燒傷;高溫灼傷;缺氧窒息;煙氣中毒;踩踏;不正確逃生方式造成的摔死、摔傷;引發其他并發癥等。
1.3.2撞擊
撞擊事故,包括:車撞車;車撞物;車撞人。
車撞車:追尾事故或乘客列車與其他車輛相撞(當線路不封閉時)。
車撞物:列車與永久性物體相碰,如:在永久性建筑物及構筑物變形、斷裂、松動、脫落時,侵入限界,未能及時處理,而導致與列車碰撞或剮蹭;列車與臨時性物體相碰。
車撞人:列車與工作人員、乘客、闖入或穿越行車線路者、平交道口搶行者等相碰。
1.3.3電擊
產生電擊的因素很多,主要有:觸及電氣設備的帶電體(或絕緣破壞);觸及漏電電氣設備的外殼(接觸電位差超標);電纜金屬屏蔽層感應電壓超標等。
1.3.4踩踏
在發生突發客流、突發事件、自動扶梯失控等情形下,處理不當,會造成不同程度的踩踏事故。產生突發客流的因素有:節假日(如北京清明節)、大型群眾活動、惡劣氣象等。
1.3.5人為襲擊等
爆炸、縱火、毒氣等。
1.3.6建筑物垮塌
運營期間,車站、隧道、其他建筑物或構筑物發生垮塌
1.3.7其他災害
針對地震等地質災害、透水、洪水、雨雪風霧、沙塵等,設計應考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風等。
1.4施工期間
城市軌道交通工程,在施工安裝期間,也會發生各種各樣的安全事故,如:結構開裂、坍塌以及建設項目周邊環境出現沉降或坍塌等。施工不當或設計失誤會導致這些事故的發生。
1.5設計期間
項目前期決策失誤,雖不會直接威脅到人身安全,但會給項目帶來財產損失或影響項目經濟效益。
二、安全工程的設計原則
主要原則城市軌道交通安全工程的設計,應以下述要求為目標,在正常使用時:
必須防止因乘客使用系統而造成對乘客的傷害與危險;必須防止系統對運營人員及其他人員的傷害與危險;必須防止運營設施及車輛遭受損害與損失。
城市軌道交通車輛和運營設備的選擇,必須技術成熟、安全可靠、滿足功能、維修方便、經濟合理。乘客使用或操作的設備,必須易于識別,設置在便于觸及的地方,并保證不當的操作或使用也不會導致系統發生危險。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領兒童的人在使用該系統時提供安全舒適的措施。應當在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風亭、列車車廂內及其他運營場所的醒目位置設置保障城市軌道交通安全運營的各類發光導向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標志。對于起火風險大的設施必須加以圍護,減少可能的火情蔓延;在對火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎上,應保障有效疏散措施;鋪設在地下車站、隧道及車輛上的電纜應不含鹵化物,并避免燃燒時產生有毒氣體;一旦發生火災,通風排煙系統應能進入火災運行模式,以保障人員疏散或滅火。
三、防火設計的重點提示
在城市軌道交通工程的各種災害中,火災是首位的。所謂火災,是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災害。
3.1火源
在城市軌道交通工程中,引起火災的火源是多方面的,歸結起來,主要有以下幾種。了解這些火源,將有利于防火設計。
電氣火災:絕緣老化、違反用電規定、電氣設備設計或安裝不當、過負荷、電氣短路等,都可能導致火災;生活用火引燃:如煙頭等引燃可燃物;生產用火引燃:如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物;人為破壞縱火。
3.2火災應急處置預案的編制
在系統投入試運行前,設計單位應協助業主單位編制火災應急處置預案。
3.3建筑防火的設計要素
疏散通道、疏散門、安全出口、疏散用樓梯及自動扶梯、隧道聯絡通道的設置;疏散能力;設備及管理用房的門至安全出口的距離。
3.4消防給水與滅火裝置的設計要素
消防給水系統、滅火器配置、自動噴水(或噴霧)滅火系統、氣體滅火系統、消火栓系統
3.5防煙、排煙與事故通風系統的設計要素
機械防煙、排煙設施的設置、防煙、排煙系統與事故通風的功能、防煙分區的劃分、設備的排煙能力、排煙設備的耐熱能力、送風量的要求
3.6防災用電、應急照明與疏散指示的設計要素
消防用電的要求、應急照明的連續供電時間、應急照明的設置、疏散指示標志的設置
四、結語
城市軌道交通安全工程的設計工作,需要給與重點關注。這樣做的目的在于,強化城市軌道交通安全工程設計的重要性,使城市軌道交通安全工程的設計更加系統化、程序化、規范化。為實現這個目的,只研究設計導則還不夠,還應該建立一套安全工程的設計評價體系。
參考文獻:
[1]雷全勝,唐禎敏.城市公交平衡流研究的幾個關鍵問題.綜述[J].系統工程學報,2003,18(10):62-70.
金屬性故障主要是指由于第三軌或者是接觸網與走形軌間產生直接金屬性接觸后,造成其絕緣支架擊穿,從而形成與大地的短路。比如在2010年時,北京地鐵一名乘客隨身攜帶的金屬水平尺從站臺中墮落,造成正在運行中的列車與第三軌之間的通路,從而導致了金屬性短路故障的發生。造成該種故障的另外一種原因也可能是在停電檢修作業的過程中,沒有及時將接觸網接地線撤銷,從而在恢復供電時發生金屬性短路故障,如果此時特別是在運行期間不能及時對故障位置進行確定和排出,勢必會對軌道交通的運行產生較大的影響。
2非金屬性短路
非金屬性短路主要是指第三軌與走形軌經過渡電阻短路或者是絕緣泄漏,從而發生非金屬性短路故障。比如在雨雪天氣環境下,暴露在戶外的城市輕軌在雨水或者是積雪作用下被覆蓋,間接的成為導體從而與行軌發生短路。另一方面,也可能是在長時間的運行過程中接觸網或者是第三軌的出現絕緣老化現象,從而導致電流外放和泄漏,泄漏的電流通過絕緣支座在流向接地扁銅后經由變電所地網,最終回流至變電所負極,從而引發非金屬性短路故障。同金屬性故障相比,非金屬性故障下產生的短路電流相對較小,所以造成了其短路現象不容易被察覺。但是隨著運行時間的不斷加長,可能會產生接觸電壓或者是跨步電壓,嚴重情況下還會出現電弧,從而使短路故障進一步擴大,給城市交通軌道電力系統的穩定運行以及人身安全都帶來了較為嚴重的影響。
二、城市軌道交通供電直流側短路故障定位的幾種方法
當前階段,城市軌道交通運輸中供電直流側短路故障定位所采用的方法主要有阻抗法以及行波法兩大類:
1阻抗法
城市軌道交通供電直流側短路故障定位方法中的阻抗法又可以分為單端量阻抗法和雙端量阻抗法兩種:(1)單端量阻抗法。該種供電直流側短路故障定位方法的工作原理相對較為簡單且易于實現,并且具有著裝置成本優廉的特點。但是其在實際運行過程中的故障定位精度較差,主要原因是在定位過程中容易受到對側系統過渡電阻的影響。在對該種方法的實際運用過程中,可以采用微分方程工頻法、一元二次方程法以及迭代法和電壓法等,從而消除過渡電阻或者是對側系統對單端量抗阻法故障測量精度造成的影響。(2)雙端量阻抗法。該種故障定位測量方法是當前城市軌道運輸供電直流側短路故障定位中被廣泛運用的技術方法,其主要是通過對兩端電壓流量的推算,并在故障點電壓相等的基礎上實現故障位置信息的獲取,其憑借著對現代通信技術和高精度互感器以及故障錄波裝置等現代技術和設備的支撐,實現了強大的故障定位功能。
2行波法
行波法是城市軌道交通直流輸電系統中較為常用的一種方法,主要是在行波傳輸的理論基礎上達到實現故障定位的目的,通過對不同的故障行波到達測量裝置的速度以及時間差等,對故障位置進行計算。以上兩種主要的故障定位方法具有著較多的優點,在直流輸電系統的故障定位中得到了較為廣泛的應用,但是在城市軌道交通直流供電系統中應用時,其對測量設備以及通訊設備具有著較高的要求,相應的設備投資較大。
三、基于貝瑞隆模型的時域故障定位原理和實現
1基本原理分析
對于城市軌道交通來說,其供電直流側發生短路故障后,導致了保護裝置動作,在該故障造成的過程中,其進行故障定位時能夠采用的主要數據為在保護動作發生前饋線保護裝置所記錄的電流和電壓信息,不利于故障定位的實現。不論是對于以上單端測距還是雙端測距方法來說,其都是以電壓以及電流的基波相量為基礎的,但是在當前故障發生和切除時間越來越短的情況下,大多數基波相量數據是無法進行準確提取的。對于基于分布參數模型的輸電線路時域故障定位方案來說,其可以通過對跳閘前原始數據的采用,不需要進行相應的濾波處理,直接性的在時域對故障距離進行測算,其與直流輸電線路本質上不存在較大的區別,僅僅是兩者能量集中頻域不同,所以該方案模型能夠有效實現對城市軌道交通主流側輸電線路短路故障的定位。
考慮到信號工程的技術趨勢和經濟上的合理性,北京城市軌道交通13號線信號計算機聯鎖控制系統,采用鐵科院開發研制的TYJL2Ⅱ型系統。雖然此系統已在全路400余個站場投入使用,但在滿足現有的各項技術條件要求,實現進路上的道岔、信號機和軌道電路的正確聯鎖關系,確保列車運行安全的同時,還必須進行一系列的改進和完善,以滿足城市軌道交通所要求的特殊聯鎖功能,并實現與ATP系統結合的安全編碼邏輯功能。
1系統結構的改進
根據北京城市軌道交通的特點,對TYJL2Ⅱ型計算機聯鎖的系統結構做了如下的改進。
1.各站通常不設信號維修人員,為了確保系統在監控機或控制臺故障的情況下仍能夠不間斷地可靠運行,將監控機和控制臺納入到了雙機熱備的覆蓋范圍之中,使其在故障時可由相應的聯鎖機申請切換。具體地講,對站場簡單的車站,直接將監控機安裝在聯鎖機柜內,取消聯鎖總線的切換電路。A監控機和A控制臺隨著A聯鎖機的切換而切換,B監控機和B控制臺也如此。而對站場復雜的車站,除切換方式同簡單車站外,仍采用原有TYJL2Ⅱ型計算機聯鎖系統的結構,保留聯鎖總線的切換電路。
2.由于計算機聯鎖控制系統的操作方式分為控制中心集中控制和車站分散控制,且通常采用中心集中控制方式,因此系統在各站的監控機部分增加了與CTC分機的接口,接收中心集中控制時的命令信息,并向中心發送本站的表示信息,接口采用RS2422雙網結構。車站分散控制時,系統采用鼠標式控制臺和按鈕式單元控制臺互為備用的原則進行設計,使操作方式更加方便靈活。
3.為了便于維修,計算機聯鎖控制系統的采集、驅動電路板均改為6U標準,計算機電源、采集電源、驅動電源和地線檢查器改為插接方式。同時,為適應北京城市軌道交通機柜上出線的要求,系統的聯鎖機柜結構也相應地改為采集、驅動層在上,計算機層、電源層在下。
4.在保持原有TYJL2Ⅱ型計算機聯鎖系統電路結構不變的情況下,為提高系統的可靠性和抗干擾能力,采取的措施主要包括:提高印制板采用的芯片等級,按5V計算機電路與12V采集、驅動電路分別布線,并且分開設置接插件;在接口架的驅動條件線上增加防雷器件;采集、驅動32芯電纜靠電路板一側增加抗電磁干擾磁環等等。
2系統特殊聯鎖功能的實現
由于北京城市軌道交通計算機聯鎖控制系統增加了諸如自動進路、自動折返、扣車、緊急關閉和軌道區段故障時單獨操縱道岔等一系列特殊聯鎖功能,因此在聯鎖軟件中又增加了相應的模塊,具體可分為3類。
1.原聯鎖軟件中沒有與其類似的功能,需要建立全新的算法,增加新模塊。如,扣車必須確定扣車狀態的輸入與哪些所要驅動的發車進路的信號控制輸出有關;扣車狀態的輸出與哪些扣車按鈕的輸入有關。在此基礎上建立實現扣車這種特殊聯鎖功能的算法,并予以實現,完成扣車作業。
2.原聯鎖軟件中有與其類似的功能,可利用原有算法。如,緊急關閉與原有的超限絕緣檢查功能非常類似,其技術條件也基本相同。因此,可利用原聯鎖邏輯模塊中的超限檢查的算法,在股道的二端分別設置與超限檢查模塊類似的緊急關閉模塊來實現緊急關閉作業。
3.原聯鎖軟件中雖有與其類似的功能,但需對其算法稍加修改。如,軌道區段故障時單獨操縱道岔與原聯鎖邏輯模塊中的單獨操縱道岔稍有不同,二者的區別在于是否進行區段占用檢查。只要在原聯鎖邏輯模塊中的單獨操縱道岔模塊的算法中,去掉區段占用檢查條件,就可以得到軌道區段故障時單獨操縱道岔模塊的算法。在道岔區段軌道電路故障的情況下,且人工確認該道岔區段無車時,可以采用非常手段實現單獨操縱道岔作業。
雖然實現各項特殊聯鎖功能的模塊所采用的算法是不同的,算法的確定也是不同的,但由于原有的TYJL2Ⅱ型計算機聯鎖控制系統的聯鎖軟件是按照故障2安全的原則設計的,新增加或修改的模塊也均按此原則設計,不會影響原有計算機聯鎖控制系統軟件故障2安全性的實現。
3安全編碼邏輯功能的實現
北京城市軌道交通計算機聯鎖控制系統,增加了與ATP系統結合的安全編碼邏輯功能,并通過軟件加以實現。其軟件的數據仍采用按站場圖形基本模塊鏈表進行連接的方式,遇有站場改變時只需在相應位置插入對應的模塊。程序采用模塊化的設計方法,如需增加或改動某個環節,也只需增加或改動相應的模塊。
與ATP系統結合的安全編碼邏輯軟件的數據分為靜態數據和動態數據2部分。其中,靜態數據包括:與站場結構緊密相關的編碼模塊的代碼、在鏈表中的位置、其控制特征以及其他必須的信息,如軟件運行所需的索引表、控制表等相關內容。就編碼模塊而言,對于非道岔區段,每1個軌道區段均設有1套速度碼繼電器和1個編碼模塊,并入鏈;對于道岔區段,考慮到道岔區段設有定位發碼和反位發碼2套獨立的速度碼繼電器,因此也分設2個編碼模塊。動態數據則是在模塊靜態數據對應的緩沖區記錄模塊狀態、在程序中當前所處的層,以及程序運行所必須使用的變量等信息。定義了編碼模塊的數據結構之后,在聯鎖邏輯運算模塊中增加編碼邏輯處理模塊,可以實現與ATP系統結合的安全編碼邏輯軟件的技術要求。模塊中包含2類程序,一類是不受進路控制的編碼模塊,另一類是受進路控制的編碼模塊處理程序,二者的區別在于模塊掃描方式的不同,不受進路控制的編碼模塊處理時按索引表掃描,受進路控制的編碼模塊處理時按進路管理緩沖區掃描。
城市作為社會文明進步標志之一,在國家政治、經濟及文化諸多方面的作用日益突出,可以說城市化水平的高低是一個國家文明程度、社會進步和經濟發達的重要參數所以大力發展城鎮建設,對城市進行合理而健康的規劃和管理極為重要,城市軌道交通安全問題,貫穿于設計、施工、運營等全過程。在城市軌道交通安全問題越來越受到重視的今天,設計作為城市軌道交通安全建造與安全運營的首要環節,設計單位及其廣大設計人員,應如何面對軌道交通“安全問題”?本文就此幾方面進行探討。
一、城市軌道交通安全工程的概念
1.1定義
城市軌道交通安全工程,是影響城市軌道交通安全建造與安全運營的全部工作的總稱。
1.2安全工程的設計范圍
安全工程貫穿于各設計研究階段,這包括:預可行性研究階段;可行性研究階段;總體設計階段;初步設計階段;施工圖設計階段;后續服務階段。
1.3安全工程的設計內容
按照“安全第一、預防為主”的方針,在設計中采取有效措施,避免因設計不合理導致城市軌道交通工程在施工和運營中發生安全事故,這就是城市軌道交通安全工程的設計內容。對于下述安全事故,在設計時就應給予充分考慮,以避免或減少事故損失。
1.3.1火災
在火災情況下,人員的傷亡,主要有以下幾方面:燒死燒傷;高溫灼傷;缺氧窒息;煙氣中毒;踩踏;不正確逃生方式造成的摔死、摔傷;引發其他并發癥等。
1.3.2撞擊
撞擊事故,包括:車撞車;車撞物;車撞人。
車撞車:追尾事故或乘客列車與其他車輛相撞(當線路不封閉時)。
車撞物:列車與永久性物體相碰,如:在永久性建筑物及構筑物變形、斷裂、松動、脫落時,侵入限界,未能及時處理,而導致與列車碰撞或剮蹭;列車與臨時性物體相碰。
車撞人:列車與工作人員、乘客、闖入或穿越行車線路者、平交道口搶行者等相碰。
1.3.3電擊
產生電擊的因素很多,主要有:觸及電氣設備的帶電體(或絕緣破壞);觸及漏電電氣設備的外殼(接觸電位差超標);電纜金屬屏蔽層感應電壓超標等。
1.3.4踩踏
在發生突發客流、突發事件、自動扶梯失控等情形下,處理不當,會造成不同程度的踩踏事故。產生突發客流的因素有:節假日(如北京清明節)、大型群眾活動、惡劣氣象等。
1.3.5人為襲擊等
爆炸、縱火、毒氣等。
1.3.6建筑物垮塌
運營期間,車站、隧道、其他建筑物或構筑物發生垮塌
1.3.7其他災害
針對地震等地質災害、透水、洪水、雨雪風霧、沙塵等,設計應考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風等。
1.4施工期間
城市軌道交通工程,在施工安裝期間,也會發生各種各樣的安全事故,如:結構開裂、坍塌以及建設項目周邊環境出現沉降或坍塌等。施工不當或設計失誤會導致這些事故的發生。
1.5設計期間
項目前期決策失誤,雖不會直接威脅到人身安全,但會給項目帶來財產損失或影響項目經濟效益。二、安全工程的設計原則
主要原則城市軌道交通安全工程的設計,應以下述要求為目標,在正常使用時:
必須防止因乘客使用系統而造成對乘客的傷害與危險;必須防止系統對運營人員及其他人員的傷害與危險;必須防止運營設施及車輛遭受損害與損失。
城市軌道交通車輛和運營設備的選擇,必須技術成熟、安全可靠、滿足功能、維修方便、經濟合理。乘客使用或操作的設備,必須易于識別,設置在便于觸及的地方,并保證不當的操作或使用也不會導致系統發生危險。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領兒童的人在使用該系統時提供安全舒適的措施。應當在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風亭、列車車廂內及其他運營場所的醒目位置設置保障城市軌道交通安全運營的各類發光導向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標志。對于起火風險大的設施必須加以圍護,減少可能的火情蔓延;在對火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎上,應保障有效疏散措施;鋪設在地下車站、隧道及車輛上的電纜應不含鹵化物,并避免燃燒時產生有毒氣體;一旦發生火災,通風排煙系統應能進入火災運行模式,以保障人員疏散或滅火。
三、防火設計的重點提示
在城市軌道交通工程的各種災害中,火災是首位的。所謂火災,是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災害。
3.1火源
在城市軌道交通工程中,引起火災的火源是多方面的,歸結起來,主要有以下幾種。了解這些火源,將有利于防火設計。
電氣火災:絕緣老化、違反用電規定、電氣設備設計或安裝不當、過負荷、電氣短路等,都可能導致火災;生活用火引燃:如煙頭等引燃可燃物;生產用火引燃:如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物;人為破壞縱火。
3.2火災應急處置預案的編制
在系統投入試運行前,設計單位應協助業主單位編制火災應急處置預案。
3.3建筑防火的設計要素
疏散通道、疏散門、安全出口、疏散用樓梯及自動扶梯、隧道聯絡通道的設置;疏散能力;設備及管理用房的門至安全出口的距離。
3.4消防給水與滅火裝置的設計要素
消防給水系統、滅火器配置、自動噴水(或噴霧)滅火系統、氣體滅火系統、消火栓系統
3.5防煙、排煙與事故通風系統的設計要素
機械防煙、排煙設施的設置、防煙、排煙系統與事故通風的功能、防煙分區的劃分、設備的排煙能力、排煙設備的耐熱能力、送風量的要求
3.6防災用電、應急照明與疏散指示的設計要素
消防用電的要求、應急照明的連續供電時間、應急照明的設置、疏散指示標志的設置
四、結語
城市軌道交通安全工程的設計工作,需要給與重點關注。這樣做的目的在于,強化城市軌道交通安全工程設計的重要性,使城市軌道交通安全工程的設計更加系統化、程序化、規范化。為實現這個目的,只研究設計導則還不夠,還應該建立一套安全工程的設計評價體系。
設計施工原因是指在施工過程中,因施工企業的工藝水平和設計單位的設計合理性等原因導致的塌方事故。設計單位如果對圍巖勘探失誤會導致施工企業在施工的過程中,對施工尺度的把握出現偏差,不了解施工地段詳細的地質情況。施工企業如果沒有清楚認識到設計圍巖和實際圍巖間的偏差,會因為圍巖暴露在空氣中的時間過長、支護襯砌等原因,造成塌方。
2地質原因
隧道工程的地質條件十分復雜,導致施工難度加劇、施工安全性降低。同時,勘測施工地段地質情況受到較多因素影響,不可預見性較多,容易產生勘測不徹底等問題,使塌方的可能性增加。
3人為原因
人為原因是指因施工企業忽視地質預報工作、地質勘測工作、私自變更設計等因素導致的塌方事故,施工企業為了獲得更大的利潤,縮減預定工期,在一定程度上存在著僥幸心理,對施工方法進行私自修改,未按照施工規范的要求進行施工,最終導致隧道工程質量較低。
二、隧道工程施工措施
施工措施的基本原理是對塌方體進行及時處理,對掌子面圍巖進行整體加固,依靠經濟、可靠、合理的施工措施,針對塌方的不同情況,施工企業可以最大限度的減少因隧道工程塌方帶來的風險和損失。在洞口、地表位置及洞內采用不同的施工措施。在洞口及地表裂縫處應該使用黏土進行夯填,設置截排水溝,引導地面水合理排放,避免因地表水的下滲造成的施工危害,同時,為了避免在洞口位置產生再次塌方,提高施工的安全性,應該在開挖隧道前加固邊仰坡。在洞內可采用管棚法、冷凍法、插板法、錨桿法、注漿法及注漿管棚法等施工措施。
1管棚法
管棚法是指從掌子面的水平方向上,斜向打入鋼管,最終在掌子面的拱部產生管棚,通過鋼管超前支撐的作用避免產生拱部塌方。管棚法的施工范圍較大,但是如果在砂石層施工,會產生較大的施工難度。
2冷凍法
冷凍法是指運用制冷設備和儀器,對塌方段進行及時凍結,在凍結位置掘進支護,避免二次塌方。冷凍法對施工環境的要求較高、施工時間較長、施工成本較高,在砂石層施工的施工難度較大。
3插板法
插板法是指將中空錨桿從掌子面打入,并在錨桿中注入一定量的化學錨故漿液,提高對圍巖的改良效果,避免拱部的坍塌。插板法具有施工設備占地面積小、操作便捷、性能優良的優點,對圍巖整體性進行了改良,避免二次塌方,具有較高的可靠性,但是施工的范圍較小,對大型塌方而言,施工難度較大,同時會增加施工成本,造成施工進度的拖延。
4錨桿法
錨桿法是指通過對鑿巖機進行合理運用,在掌子面的位置鉆孔打眼,在打眼處打入錨桿,通過錨桿對塌方體進行固結。錨桿法的的效果和范圍具有較高的局限性,僅能夠在近地表和塌方面積較小的情況下使用,但是此方法的安全性和可靠性較高。
5注漿法
注漿法是指在掌子面中灌注化學錨故漿液或水泥漿液,實現對圍巖整體性的改善,此種方法有助于解決在特殊地層中發生的塌方事故,運用范圍較廣。
6注漿管棚法
注漿管棚法是指通過飛腿鑿巖機,在掌子面的位置進行鉆孔打眼,在打眼處插入管棚后注漿,實現加固圍巖的目的,具有效果顯著和適用范圍廣的特點。除上述施工措施外,設計單位和施工企業還應該在塌方事故發生前,從設計階段和施工階段著手,通過有效的措施避免塌方事故的產生。
第一,在設計過程中,應該對地質情況進行準確勘測。隧道工程的安全性和質量水平受到地質條件的制約,在地質條件較為復雜的地段,塌方事故產生的可能性較高,在地質條件較好的地段,塌方事故發生的可能性較低。因此,對施工地段進行準確、科學的勘測,有助于從源頭上減少塌方事故。在實際勘測的過程中,應該避免一味減少勘測費用而造成的地質資料不全面的現象,避免盲目施工,使施工企業在施工前做好物資上、技術上和思想上的準備,對支護措施和開挖方法的選擇進行充分考慮。根據地質勘測結果,對施工地點土石分布情況和質量進行分析,對隧道線型進行合理設計。
第二,在施工過程中,應該通過有針對性的施工技術和地質預測避免發生塌方事故。如果在地質條件較差的地段施工,可以通過科學的支護方法和開挖方法,降低塌方事故的發生幾率。開挖掌子面之后,圍巖的自穩時間受到包括圍巖條件在內的多種因素的影響,如果在爆破之后無法對圍巖情況進行判斷,應該立即采取支護措施,避免因圍巖變形導致的塌方事故。隧道工程的不可預見性和復雜性較大,在設計階段應該對施工地段進行勘測,但是因為預測的不可見因素較多,因此,應該在施工過程中及時進行預測,提醒施工人員預防塌方事故。
二、焊接工藝操作要點
1準備階段在進行止水帶焊接工作前應做好準備工作,工作場地應清除現場易燃易爆物品、強熱源、油類或強烈氧化作用溶劑等,保持場地整潔。準備好磨光機及焊接設備,本標段采用的焊接設備為溫州泳恒科技公司生產的YH-8030型號止水帶焊接機。首先將水箱內所有配件取出,把水泵放好,并向水箱注水,注水后水箱水位應高于水泵,低于出水口。然后將熱硫化焊機進行線路連接,熱硫化焊機采用三相四線交流電源,電源線與溫控箱電源接頭連接,將控制電箱與焊接模具進行連接,再將焊接模具打開,上下兩面均勻涂刷機油,防止機具在高溫條件下與止水帶粘結。將兩條止水帶接頭切割整齊,用磨光機將需要焊接的兩個接頭上的膠梗及污漬全部打磨,使止水帶粘合面平整且無污漬??v向打磨長度為10~15cm。
2熱熔階段橡膠止水帶熱硫化焊接時間短、效率高,全程自動化,非常方便。事先接通電源,對焊機進行預熱,預熱的溫度沒有固定的標準,可根據現場氣溫的高低以及施工條件來定,一般的情況下預熱不超過20分鐘。先將一條止水帶接頭放入熱熔模具中,使其打磨面朝上水平放置,取出專用生膠片(生膠片是隨焊機一起購買配置),生膠片長約35cm,寬10cm,將其粘在止水帶上,然后將另一條止水帶打磨面朝下放置,位置對正,與第一條止水帶搭接長度不小于10cm,用手將止水帶與生膠片壓實密貼,夾緊模具,并用手輪鎖緊。將水泵電源接通,在熱硫化焊機溫度控制箱的溫度調節器上將熱硫化焊機加熱溫度調為145℃,將加熱時間調整到10分鐘左右,將冷卻固化時間調整到8分鐘左右,按下電源開關,再按下啟動開關,焊接機開始工作,直至指示燈亮起,焊接完成,拆除加固裝置檢查接縫處質量。
3質量控制要點由于橡膠止水帶在隧道施工縫中具有重要作用,應嚴格控制其焊接接頭質量。焊接質量的控制應該從下面幾個方面注意:(1)作業工人必須熟悉操作流程,工具準備到位。橡膠止水帶接頭熱硫化焊接操作人員必須經過嚴格培訓,培訓合格后方可進行作業操作;(2)清除焊接場地周圍存在的易燃易爆物品、強氧化劑、油類等物品,防止橡膠止水帶受到氧化侵蝕和污染。熱熔焊接不宜在低溫環境施工,適宜溫度在5℃~30℃范圍內;(3)止水帶連接前需對連接位置的兩端止水帶進行打磨處理,使其表面清潔,寬度不小于10cm。焊接前,止水帶擺放時止水帶肋紋應與底板對應凹槽對齊,焊接時需控制好焊接溫度,防止溫度過高造成止水帶起泡;(4)熱粘結后先進行外觀檢查,主要檢查接頭處是否平整,有無燒焦、炭化現象等,要對接頭進行質量抽檢,接頭的抗拉強度不得低于母材抗拉強度的50%。橡膠止水帶接頭處必須焊接密實,如發現有縫隙則需重新進行加熱焊接,以保證止水帶接頭質量滿足工程需要。
二、培養方式與教學計劃
1.培養模式目前軌道交通的人才培養模式有三種,定向培養、訂單培養、崗前培訓式三種。在國內,大中專院校中還沒有正式設置地鐵供用電專業,地鐵供用電的專業人才大多來自電氣化鐵道供電,電氣工程等相關專業,而隨著地鐵項目陸續開工及投運,軌道交通人才呈現需求量大,專業性強的特點。蘇州軌交1號線首批一線專業人才的培養,采用了“訂單式”培養模式,介于當時蘇州本身不具備學生現場學習與實踐條件,采用了外送至北京、上海、廣州、南京等城市的地鐵公司現場培訓3到6個月的實踐培訓方式。截至目前,蘇州已有兩條運營軌道交通線路。在與院校原有的合作培養經驗及本身現有的運營經驗基礎下,具備了逐步完善和深化人才培養的條件,在人才培養的周期和專業知識技能等方面可以更具針對性和合理性。
2.培養課程計劃結合蘇州軌道交通運營公司供電中心對人才專業能力需求及校企合作的框架內容,經過校企雙方專業負責人的交流及協商,確定了供電專業人才培養的內容。該專業的課程體系框圖如圖1,主要分為四大模塊。
(1)基礎素質模塊。該模塊體現了高職教育對大學生基礎知識及基本應用能力的要求,使其掌握基本的語言文字、外語、計算機應用知識與技能。
(2)核心崗位能力模塊。分為專業基本技術、專業核心技術、專業方向技能三部分內容。
1)專業基本技術,要求具備機械基礎、工程力學、工程制圖、機械零件等機械類和電工電子、電機、電氣控制等電類專業基礎知識,屬于專業基礎平臺課程。
2)專業核心技術,體現城市軌道交通供電專業特點,通過各課程使學生掌握城市軌道交通供電系統的結構、高壓電器設備原理、變配電綜合自動化系統、電力監控系統的原理以及相關電氣設備的運行維護。
3)專業方向技能,體現了城市軌道交通供電兩大專業崗位,高電壓和接觸網的專業技能。高電壓方向體現了城軌供電系統高壓設備及繼電保護專業知識的應用,并要求熟悉城軌牽引供電系統專業的安全規則。利用院校高電壓、供配電、及繼電保護實訓室內開展的實訓來訓練學生的基本技能,通過赴軌道交通運營公司供電中心進行高電壓的認識實習,增加對現場設備的作感性認識,該實習一般可安排在學生定崗實習前的一個學期,而到了頂崗實習期間,再到公司參加專業崗位的培訓和實踐來提升崗位工作能力。接觸網方向體現了接觸網(柔性接觸網、剛性接觸網和第三軌)的結構組成、作用,要求掌握接觸網的受力力學分析和計算,掌握接觸網結構中各種負載的分析計算方法、接觸網平面設計的基本內容及一般技術原則,能夠讀懂接觸網平面布置圖、電氣分段示意圖和各種裝配圖,掌握接觸網運營、檢修和施工的標準及工藝。通過學校接觸網實訓室的實訓來掌握常用接觸網零件、設備與工具。通過接觸網支柱的登桿訓練適應將來現場作業中的登高作業。通過赴軌道公司參觀、跟現場運營班作業進行接觸網現場實習。
(3)綜合應用模塊,要求學生在校期間完成高壓進網作業許可證的培訓及考核,該證是供電類專業進行高壓作業的許可證,是城軌供電崗位的必備證書。同時需要完成畢業設計。
(4)拓展模塊,通過選修課及專業講座的形式,使得學生了解軌道交通公司的運營管理、公司內涵以及軌道交通供電應用的新技術。該課程可以通過軌道交通公司的人教部門和供電專業人員授課完成,這樣利于學生提前了解企業,縮短學生入職適應時間。
三、校企合作資源共享及實訓基地的建立
教學資源共享。共享圖書、教材、網絡數據庫教學資源,校企合作開發城軌供電類教材。共建專業教師團隊。院校的專業教師可以到企業授課,蘇州軌交公司具有豐富經驗的工程師到校授課或開專業講座。院校供電專業教師團隊和軌交公司供電專業工程師組成優勢互補的專兼職教師團隊。共建校內外實訓基地。教學儀器市場上還沒有專門針對城軌供電專業的實訓儀器和設備,學校可以通過在傳統變電站綜合自動化等實訓設備上進行模塊化改造,比如在供配電實訓裝置中,增加城軌牽引供電模塊,再加以改造,使其成為地鐵中典型的牽引降壓混合變電所裝置。同時與當地軌道交通企業共建現場性強的接觸網和高電壓實訓基地。給學生及在職人員提供實踐與訓練的場所,開展職業資格認定合作。學校專業教師下企業實踐。利用假期下軌道交通公司運營一線,了解和掌握最新的軌道交通供電技術,跟蹤最新的運營動態。
四、就業服務與保障
就業服務的對象是學生,而根本上是學生、學校、企業三者的關系。協調好三者關系,學生的就業服務就能做好。首先在學生在校學習過程中,創造與軌道交通公司互動的條件,通過邀請城軌公司的工程師給已組成的“地鐵班”定期進行企業文化和專業技術講座,通過學生實習前納入教學計劃的認識參觀實習,以及在學生下城軌公司頂崗實習期間組織專業教師的定期巡視,來完成過程性監督和保障。完善學生預就業實習階段的意外保險與醫療。現有軌道交通公司對于實習的每個學生提供一定的住宿和生活補助,使其無后顧之憂。而對于城軌公司不予錄取的學生,學校積極組織再推薦就業等都是作為該專業所必須的就業服務保障。