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攻克世界级地铁施工难题的背后——城轨公司西安地铁四号线11标项目管理启示录

时间:2018年09月12日  来源:  作者:《铁路建设报》记者 史飞龙 黄斌 通讯员 汤建军 阅读:  字体:

  编者按:轨道无加固条件下下穿运营国铁站场这一施工技术在国内外尚无先例可借鉴,中铁一局城轨公司西安地铁四号线11标团队却成功攻克了这一世界级地铁施工难题。在该项目全面通过西安地铁公司工程验收之际,本报记者采访了中铁一局副总工程师苟彪和全国五一劳动奖章获得者、11标项目负责人梁西军,回顾总结了该项目实施所取得的成功管理经验,以期裨益于集团施工管理,助力于提升企业发展质量和效益。

  8月29日,由中铁一局城轨公司施工的西安地铁四号线11标通过西安市地下铁道有限责任公司验收委员会工程结构子单位工程验收。至此,四号线全线29座车站及区间单位工程全部通过验收,为四号线按期通车奠定了坚实的基础。这标志着中铁一局在地铁领域的施工技术水平跃上新高地。

  城轨公司负责施工的西安地铁四号线(航天东路站~北客站)TJSG-11标项目,工程包括火车站站、含元殿站及五路口站~火车站站~含元殿站两站两区间,合同总价6.63亿元。

  其中,火车站站暗挖隧道能否按期完工,是西安地铁四号线能否按期开通的关键性控制工程,备受社会各界的关注。

  为方便市民出行,在设计中西安地铁四号线火车站站与站改后的西安火车站采取零换乘方式。而要实现零换乘,最好的办法是西安火车站站改与地铁四号线火车站站同步实施、建设。

  由于诸多原因,西安火车站站改与地铁四号线火车站站无法实现同步实施、建设。地铁四号线火车站站建设方案因此调整为“先隧后站”法分两期施工,先期建设地铁四号线火车站站一期隧道工程,以满足四号线2018年建成通车运营的要求;在西安火车站站改项目启动时,将同期安排四号线火车站站的明挖结构施工。

  四号线火车站站一期隧道工程采用浅埋暗挖法施工,隧道下穿国铁站场道岔咽喉区。

  火车站站暗挖隧道所处的工程环境复杂超出常人想象:西安火车站每天有240多趟列车通过,平均每6分钟就有一趟;受地面列车通车运营条件限制,下穿股道和道岔咽喉区无法实现对轨道进行加固措施。而轨道无加固条件下下穿运营国铁站场这一施工技术在国内外尚无先例可借鉴。

  西安火车站站场环境复杂同样是项目面临的难题。西安火车站始建于1934年,距今已有70多年历史,经多次改造,站场地下管线错综复杂,加之地势较低,地面水下渗可能形成水囊,暗挖过程中水囊失水可能使地表下沉,影响股道与道岔。

  不良的地质条件也是项目施工的“拦路虎”。国铁站场地下有8~10米厚的饱和软黄土,如果在隧道暗挖过程中不采取加固措施,黄土就会因为失水而塌陷,造成股道和道岔下沉。

  暗挖隧道设计埋深只有10.5米,属浅埋隧道,火车运行产生的震动冲击,也会在一定程度上影响项目部在暗挖过程中对股道和道岔变形的控制。

  “这相当于在人的心脏上做手术。”中铁一局工会主席、副总经理王力这样形容暗挖隧道下穿西安火车站道岔咽喉区施工的难度。

  正因为以上种种原因,四号线11标成为西安地铁建设难度最大的工程。

  而对于项目部而言,还有一道绕不过去的坎,那就是极限的工期。

  由于暗挖下穿国铁站场道岔咽喉区施工在国内乃至国外都无先例可循,难度和风险都很大,出于对国铁站场行车安全的考虑,作为国铁西安火车站权属单位的中国铁路西安局集团有限公司对该建设方案的审批也十分谨慎。

  从2013年12月31日中标,到2016年初隧道正式开工,前后两年多的时间,众多专家对施工方案进行评审、论证。

  2016年2月23日,经过西安市地下铁道有限责任公司、广州地铁设计研究院有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中铁一局集团有限公司、中国铁路西安局集团有限公司、中咨工程建设监理有限公司等单位近26个月的协作、联合设计与研究,《西安铁路局关于地铁四号线西安火车站站建设方案的复函》送达西安市地铁建设指挥部办公室,西安地铁四号线11标下穿火车站站方案终于尘埃落定。

  加之拆迁等方面的影响,项目实际施工工期由四年半被压缩到了两年半。

  面对这么一块“前无古人”所啃的“硬骨头”和近乎苛刻的工期 ,中铁一局城轨公司西安地铁四号线11标项目部从开工到验收,不仅安全质量和施工进度全面受控,同时技术和管理研究成果喜人,还锻炼了团队,培养了人才。

  项目先后获得“西安地铁公司考信誉核A类单位”“西安地铁建设劳动竞赛先进单位”“陕西省文明工地”“陕西省建筑业绿色施工示范工程”“全国建筑业创新技术应用示范工程”等荣誉称号;获得专利5项,省部级以上QC成果3项,科研成果6项,管理创新成果2项,《饱和软黄土地层浅埋地铁暗挖车站下穿西安火车站施工关键技术》科研成果总体达到国际领先水平,累计节约成本1000余万元;培养了班子副职4人,中层管理骨干19人。

  回顾该项目的实施历程,有着重要的借鉴和启示作用。

  充分认识项目是前提。正确解决事物矛盾的前提或关键是充分认识矛盾。作为国内外无施工先例可循的地铁工程,地铁隧道要在陇海铁路枢纽西安火车站轨道无加固条件下下穿,施工难度和安全风险极大。工程开工后,中铁一局领导高度重视,通过论证将项目确定为中铁一局特级风险项目,协助项目准确辨别、认识和定位施工风险,并多次召开专题会议,研究制定措施、整合资源,充分利用中铁一局的管理优势和技术优势深入服务现场。

  2016年2月,中铁一局成立了以总工程师为组长的项目技术专家组,由中铁一局副总工程师苟彪包保负责西安地铁四号线项目的管理;2016年3月1日,中铁一局召开交班会,党委书记、董事长张为和在会上针对西安地铁四号线项目做出重要指示;4月,成立了以中铁一局总经理马海民任组长的西安地铁四号线11标项目总体推进工作组,定期召开施工推进专题会,为项目施工生产、资源配置、技术服务等方面提供了强有力的支撑和帮助。

  高度重视安全是核心。承建目前西安在建地铁中难度最大、风险最高的工程,城轨公司西安地铁四号线11标项目“安全第一”的理念从未动摇。“不管工期有多紧,安全风险的管理永远是第一位的,也是永恒的主题。所以从方案的制定、过程的管控,一切工作都必须在保证安全的前提下展开,这是一个项目管理理念的核心问题。”苟彪说。

  为破解安全风险管控难题,项目部通过总结,形成了“一体系(健全体系建设)、两主线(管好风险管理、隐患排查与治理两主线)、三层级(公司、项目、班组三层级教育)、四基础(培训教育、资金投入、技术方案、人员配置四基础做扎实)、五到位”(宣传、劳保、责任、考核、总结五到位)的安全管理方法落实责任。

  加强技术和管理创新是关键。在火车站站暗挖隧道施工中,成功运用了超前大管棚支护、WSS深孔全断面注浆和减跨逐步快速成环三项技术,这是暗挖隧道施工顺利推进的关键。通过管理模式创新,实现了以工序管理为对象,以专业化班组管理为单元专业化管理;通过信息化管理创新,在地面设置28台测量机器人,对轨道及地面3298个监测点的监测数据进行实时分析,大大降低了安全风险;通过技术创新,突破了超前大管棚一次施作200米的技术难关;通过工艺创新,突破了深孔全断面注浆、一次施作30米的工艺难关;通过施工手段创新,大大提升了提升施工工效。采用布洛克多功能暗挖机器人+微型挖掘机进行暗挖作业是项目部施工手段上的一项重要创新。受隧道内空间限制,无法使用大型挖掘机施工,人工使用洋镐开挖,每天进度不到1米。而布洛克多功能暗挖机器人单台每天开挖进度达到了2米,大大提高施工效率的同时降低了人员安全风险,很大程度上缓解了项目部的工期压力。

  2015年6月,为了给西安地铁四号线11标项目提供技术和管理创新方面的支撑,城轨公司成立了以全国五一劳动奖章获得者、中铁一局科技标兵、城轨公司西安地铁四号线11标项目负责人梁西军名字命名的“梁西军劳模创新工作室”,开展技术创新和管理创新。梁西军倡导每月制定计划开展以“五小”(即小发明、小创造、小革新、小设计、小建议)为重点的群众性技术攻关、技术革新和技术发明活动,以合理化建议、发明、专利、QC等形式组织活动,纳入绩效考核,加大奖励力度,使技术创新和管理创新在项目蔚然成风。

  各方密切联动配合是保证。暗挖下穿国铁站场道岔咽喉区施工涉及产权、业主、设计、施工、自动监测和监理多家单位。苟彪表示:各参建单位之间如不进行高效配合,项目施工就无法正常推进,甚至有可能导致事故的发生。为此,由中铁一局主导,建立了包括西安地铁公司、广州地铁设计院、铁一院、中国铁路西安局集团有限公司、中咨监理、中铁六院等所有参建单位的联动工作机制,实现了参建各方的高效配合,责任逐层逐级传递。在联动机制内的每家参建单位职责明晰,同时指定专人负责本单位与其他参建单位进行沟通协调。

  建立联动机制,通过高效配合为暗挖施工有序推进提供了有力保证。用一个事例可以说明:项目部在暗挖下穿站场股道和道岔施工过程中,第三方监测单位中铁六院隧道分公司自动监测到地表沉降和隆起,信息会第一时间转递给中国铁路西安局集团有限公司西安工务段,由工务段组织专业养道班组及时处置,并派人监督处理效果。

  发挥项目团队作用是重点。“一根筷子易折断,一捆筷子抱成团”。梁西军认为,如何激活成员的工作积极性,发挥好团队的作用,形成合力,是一个项目成败的关键。

  项目部开展持续的思想教育,扭转了员工认为自己是给项目负责人“抬轿子”、在给“公家打工”的粗浅认识和观念,让员工真正认识到自己是在企业建好的良好平台上“干事创业”、工作是为自己而干,把参建这一“超级下穿工程”当成自己展示才智实现梦想的舞台。

  通过项目员工责任矩阵明晰员工责权利,项目领导班子言传身教员工如何干好工作,针对暗挖下穿火车站设定了24个节点目标,使用《TIQ绩效考核法》对员工工作绩效进行考核,充分调动了员工的工作积极性。

  在施工中,项目部着力建树“劳模引领、管理创新、攻坚克难、团结和谐”四型团队,实现“社会、经济、人才”三大效益。营造了团队至上的氛围,激励员工积极想事、认真干事,把项目部的事情当成自己的事情。大家急工程之所急、想工程之所需,集思广益、紧盯现场,为暗挖施工安全有序推进而早出晚归、废寝忘食,许多问题都在第一时间得到有效解决。

  项目部营造“快乐工作、幸福生活”的文化氛围,开展丰富多彩的劳动竞赛、培训学习、以及文体娱乐活动,以消除员工身体上的极度疲劳和精神上的高度紧张。

  项目员工凝心聚力、众志成城,心往一处想劲往一处使,积极投身于保安全、保工期、保质量、保效益中,以忠诚和责任,以使命和担当捍卫“天下第一局”品牌,成为攻克这一世界级地铁施工难题的法宝。

  

  暗挖隧道顶部距离地面西安火车站轨道仅有10.5米,平均每隔6分钟就有一趟火车轰隆隆从工人头顶驶过。  史飞龙  摄

  

  测量机器人24小时监控地面沉降。

  

  现场技术人员操控智能掘进机器人进行施工。牛榮健 摄

  

  暗挖下穿国铁站场道岔咽喉区隧道贯通瞬间,建设者握手庆贺。史飞龙  摄

  

  项目班子成员在贯通时高兴地庆祝 。 黄斌  摄

责任编辑:黄斌
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