相对于传统建筑业，城市轨道交通工程的深化设计管理，对于参建人员工程经验和技术水平提出了更高的要求，其施工受外界影响因素多、干扰大，必须适时优化施工设计方案，减少外界因素的影响，加快施工进度。本文以武汉城市轨道交通21号线一期工程为例，详细阐述了城市轨道交通工程施工设计方案优化及其重要性，可为同类工程施工提供参考。
前言
相对于传统建筑业，城市轨道交通工程的深化设计管理向前移动至补充初步设计（方案）阶段，管理跨度有所增加，对于参建人员工程经验和技术水平提出了更高的要求。城市轨道交通工程施工所受外界影响因素多、干扰大，必须把握行业特点，从工程技术角度出发，结合实际情况，适时优化施工设计方案，减少外界因素对施工的影响，加快工程施工进度。
设计阶段的变更代价相对较低、对于项目的建设性相对较高。深化设计机会代价曲线如图1所示。
城市轨道交通工程施工招标后，会进行详细地质勘查和补充地质勘探，历时约4～6月，待详勘和补堪完成后，设计院在此基础上编制完成主体围护结构施工图。施工招标至施工图提供前，是城市轨道交通行业深化设计（方案优化）的黄金时间，有经验的承包商会充分发挥其技术优势，紧紧抓住此次机会，在现场调查、现场核实的基础上，列出施工方案优化设计清单，提出设计方案优化意见或建议，积极协调地勘、设计、业主等相关单位，确保取得预期效果。
图1 深化设计机会代价曲线图
一、工程概况
武汉轨道交通21号线一期工程起于江岸区后湖大道，止于新洲区金台，线路全长35.175公里，设站15座，其中地下站5座，高架站10座。
工程共划分三个标段，我局以融投资模式承建第一标段，含4个地下车站与4.5区间，分别为后湖大道站、后湖大道站～百步亭花园路站区间、百步亭花园路站、百步亭花园路站～新荣站区间、新荣站～黄埔新城站区间、黄埔新城站、黄埔新城站～谌家矶站区间、谌家矶站、谌家矶站～武湖大道站隧道区间。全长约 9.70公里，区间长度为8358米（双线延米）。合同额约19亿，工期792天。
二、施工设计方案优化
施工设计方案优化，作为深化设计管理的主要内容，是总承包管理核心业务之一。城市轨道交通工程为线性工程，工程体量、规模相对较大，而且，深化设计管理管理向前移动至补充初步设计阶段，管理跨度有所增加，管理难度相应呈非线性增加的特点，城市轨道交通施工总承包单位必须结合行业特点，充分发挥工程经验、技术积累的优势，全程参与施工设计方案优化管理，方能有预见性地解决工程施工时间、空间交叉的冲突和矛盾，提升项目效益，实现高效有序的总承包全过程管理。
三、施工设计方案优化实例
武汉城市轨道交通21号线工程结合现场实际情况，主要进行了车站、区间等施工设计方案优化。
3.1车站施工设计方案优化
（1）百步亭花园路站站位施工设计方案优化
百步亭花园路站南侧现状附设一条φ315PE燃气管线，与车站南侧地连墙距离为0.0m～1.2m，不满足净距大于1.5m的规范要求。如图2所示。
由于天然气管线的迁改手续办理周期长、难度大，项目部按“绕避干管”原则，提出车站站位向北侧平移方案，经协调业主，同意车站站位向北平移5.6m，平移后，车站主体结构距离南侧天然气管线2.0-6.8m，南侧地连墙提前约3月具备施工条件。如图3所示。
（2）黄浦新城站施工设计方案优化
线路下穿张公堤后，设黄浦新城站，后下穿朱家河。长江水利委员会《关于武汉市轨道交通阳逻线（21号线）工程穿越武湖蓄滞洪区洪水影响评价报告的批复》提出：实施减轻或消除洪水影响的各项措施。经协调，在车站两端增设防淹门，车站长度增加8.6m，总长为306.5m，费用增加230万元。
（3）谌家矶站施工设计方案优化
谌家矶站招标设计沿旺盛街敷设，横跨兴盛街，车站全长231.5m。兴盛街现状敷设有φ400天然气管线、φ600给水管线、φ600污水管线、φ1300雨水管线等。旺盛街一侧被新兴建材、华泰科技等厂家占压，尚未通行。
如按原设计方案，需动迁新兴建材、华泰科技、现状天然气、给水、雨水、污水管线，且跨旺盛街管线在厂家未拆迁的情况下，无迁改路由，此为丁字路口，交通疏解方案难以组织实施，协调难度非常大。
经协调业主、设计，车站东段墙向东侧平移28m，车站西端墙与天然气、给水等管线满足车站端头加固要求，将风亭等附属设置在车站北侧苗圃内，增加车站宽度，车站全长改为171.3m。为满足规划要求，设置跨路口的1号出入口A，但做预留处理，待西侧厂房拆除具备施工条件后，再行组织建设。
经设计方案优化后，减少了现阶段工厂拆迁，规避了跨路口天然气、给水、雨水污水、等管线拆迁及交通疏解难题。车站附属与主体同步开挖，避免盾构施工对附属工程施工的影响。
3.2区间施工设计方案优化
明挖区间浅埋段顺三环线现状敷设一条φ720高压燃气管，本段明挖施工时，必须先行迁改，先开挖施工一侧结构，临时迁改至结构上方，待完工后再原位回迁。明挖段与三环线平面交叉，施工时，需进行三环线临时交通疏解。原方案协调难度大、周期长，高压燃气、三环线交通疏解可操作性不高。
经协调业主、设计，调整线路坡度，采用盾构法下穿φ720高压燃气管、三环线。在线路通过三环线后设置2座盾构井，用于盾构吊出。
此方案规避了高压天然气管线迁改、三环线交通疏解等诸多难题，降低了施工安全风险和协调难度。
此外，项目部借鉴地铁建设相关工程经验，进行了新荣站至黄埔新城站间硬岩段方案优化；同时，对黄浦新城至谌家矶站间区间风井设计方案进行了优化。
四、结论
补充初步设计阶段的深化设计变更代价相对较低、对于项目的建设价值相对较高，城市轨道交通工程招标完成至施工图提供间的4～6个月为深化设计最佳阶段，在此期间，应结合城市轨道交通自身特点，根据以往工程经验和技术积累，在现场详细调查，与相关单位充分接触的基础上，适时提出建设性优化设计方案，只有这样才能最大限度的节约资源，节省成本，并能确保项目顺利实施。
论文作者:张国碧
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：设计方案论文; 车站论文; 轨道交通论文; 管线论文; 工程论文; 城市论文; 环线论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;