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地铁大规模改造工程技术风险分析与控制

前言

谈到北京地铁改造，不能不简单地介绍北京地铁1、2号线的建设历史和背景，由此可以清晰地看出地铁改造的难度和技术风险。

北京地铁一期工程始建于上世纪60年代，由北京站、经宣武门站和复兴门站至苹果园站，共计17座地下车站，一座车辆段（古城），线路长度为23.6公里。北京地铁二期工程始建于上世纪70年代，线路呈马蹄形，由复兴门站、经西直门站和东直门站至建国门站，共计12座地下车站，一座车辆段（太平湖），线路长度为17.2公里。

北京地铁1号线包括一期工程（苹果园站至复兴门站）、向东延伸的复八线和八通线，八通线属于新建线路，不在本次改造范围内，复八线的通信系统属于本次改造范围之内。北京地铁1、2号线改造工程投资总额37.5亿元人民币。

一、二期工程建设初期的指导思想是以战备疏散为主，兼顾城市交通。基于国内没有地铁设计规范和相关标准，工程建设参照了国外地铁的设计资料和规范，尤其是前苏联设计规范。局限于当时的建设条件和国内的技术水平、生产工艺水平，采用了大量的非标产品和特殊设备。经过二、三十年的地铁运营，北京地铁1、2号线车辆、设备老化，大都进入设备报废期，系统技术性能下降，存在很大的地铁运营安全隐患。

本次改造涉及线路、车辆、供电、通信、信号、通风空调、给排水及消防、动力照明、火灾报警、环境与设备监控、车辆段等多专业的全面改造、更新和升级，根据工程筹划的要求，涉及行车安全、运营安全和消防安全等方面的改造内容必须在2008年前完成。在相对集中的时间段内完成多专业、多系统的改造，面临技术风险、管理风险和资金风险等困难，技术风险又是工程风险控制中首先解决的问题。本文就改造中的技术风险进行分析。

一．技术风险诱发因素

地铁1、2号线改造工程是一个复杂的技术改造工程，涉及全部设备专业、线路专业及土建专业，从某种意义上讲，属于新建线路的设备安装阶段。但，又不能等同于新建线路，本次改造工程是在不停运的前提下进行的，又受土建结构、人防设施不改变的制约。诱发技术风险的因素很多，主要包括以下几类。

（1）改造方案与规范的差距

《地铁设计规范》（GB50157-2003简称“地铁规范”）主要用于新建线路的指导，未涉及改造工程内容及要求。在车站安全出入口设置、消火栓设置、车站外部消防水源引入、区间火灾报警、区间风速等方面，改造方案与规范有一定的差距。

（2）土建结构、人防设施不改变

本次改造是在不停运的前提下进行的，不具备土建结构发生变化的条件，且运营线路又兼顾战备人防的需要，要求人防等级不降低。在变电所有限的空间内，标准化产品与设备安全操作距离出现不匹配的现象；车站及区间主风机难于达到区间风速要求，需要重新制定新的通风排烟系统运行模式。

（3）过渡方案

新旧系统倒接，必然涉及过渡设备和改造期间的车站运营模式和设备系统运行模式。过渡方案的制定与现状设备安全性、可靠性以及系统有密切的联系。

过渡方案的合理、可靠、安全与否将直接影响到改造工程的成败。

（4）概算因素

根据北京市有关规定，初步设计概算额不能超过可行性研究报告投资估算值的3%，否则重新立项。此项规定在新建项目执行中难度较小，但对于城市轨道交通系统改造而言，属于崭新领域，执行过程复杂。由于国内没有改造经验，可能会出现漏项问题，可行性研究报告投资估算值与初步设计概算额有较大出入。

正在运营的线路已经暴露出严重危及运营安全的隐患，改造工程刻不容缓。如果概算额超标（大于3%），进行重新立项的话，时间耽误不起。因此，按照现有规定不重新立项，需要根据不超标的初步设计概算额调整设计方案。

（5）现状变化与原始设计的出入

北京地铁1、2号线已经运营三十多年，路基、土建与建设初期可能发生了变化，如路基沉降，建筑平面功能调整等。设备及车辆处于老化期，大部分设备已到报废期，系统性能下降。由于基础资料的不齐整等原因，各类管线的现状敷设情况不很明朗。

上述因素，将直接导致技术风险。当然，设计边界条件也是影响设计质量的因素之一。

二．技术风险分类

1．技术标准与设计标准

目前，国内没有相关的城市轨道交通系统改造设计规范和标准。

《地铁设计规范》（GB50157-2003简称“地铁规范”）第1.0.2条规定：“改建、扩建和最高运行速度超过100km/h的地铁工程、以及其他类型的城市轨道交通相似的工程设计，可参照执行”。

衡量改造工程是否达到要求、是否贴近国家相关规范及标准，针对目前可参考的设计规范及标准，制定改造工程的技术标准和设计标准是必要的。不同的现状和条件，技术标准及设计标准则不同。制定标准的宗旨是尽量靠近现行的设计规范和标准，满足改造目标。

2．现状设备系统

对现状系统及其设备的安全评价是改造工程的重要环节，是制定改造范围、内容及用户需求的依据，将直接影响到改造技术方案的合理