埃及斋月十日城铁路项目特点分析

2022-10-28 08:17震,赵
四川建材 2022年10期
关键词:埃及轨道交通设计

李 震,赵 恒

(中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)

0 前 言

埃及斋月十日城铁路项目是由中资企业实施的轨道交通EPC项目,在海外项目中具典型的代表性。项目地处埃及首都开罗,与欧洲近邻,开罗的城市建设都采用了欧美标准,早有许多欧洲、日本和中东地区的企业参与城市建设,城市轨道交通也有丰富的建设管理经验。因此,该项目的管理模式、执行标准、设计流程、技术方案的确定等与国内均有较大的区别,使整个勘察设计和建设管理面临较大的挑战。该项目已于2020年6月正式开工,2022年7月开通试运营。

1 概 述

1.1 工程概况

埃及斋月十日城铁路项目是连接斋月十日城和新首都的市域铁路客运专线。项目位于埃及首都开罗东部约50 km范围内,敷设于东部经济走廊的中轴线上,成为开罗市区与新首都、东部沿线卫星城连接的纽带。项目成为埃及实现“向东发展”的国家战略、着力打造“东部经济走廊”重要交通配套工程。项目建成后将在中东地区、阿拉伯世界、非洲国家产生良好的示范作用。

该项目整体呈“Y”字型,线路总长65.63 km,其中桥梁5.75 km(6座),下穿隧道0.49 km(2座),路基59.38 km,桥隧比为9.5%。共设11座地面站,平均站间距5.69 km,最大站间距7.97 km,最小站间距3.64 km。设1座车辆段(含OCC)。牵引供电制式为AC25 kV、设2座牵引变电所。车辆宽2.9 m,长20 m,采用6辆固定编组,最高运行速度120 km/h。客流预测远期高峰小时最高断面为3.3万人次/h、全日客流量为102.7万人次/天。采用“Y”字型运营、初期主线行车间隔6 min,两条支线行车间隔12 min,初期配车22列/132辆,系统最大设计能力为24对/h,最小行车间隔为2.5 min。

1.2 项目建设管理要求

1.2.1 项目业主建设管理经验丰富、要求高

该项目业主为埃及国家隧道局(NAT),成立于1983年,隶属于埃及交通部。其主要职责是执行开罗地铁项目的相关技术和经济性研究,并作为与本地及国外公司轨道交通领域的合作平台,负责地铁及隧道系统规划、融资、建设、管理的政府机构,并负责既有运营线路设备更新、车辆采购等。不负责具体轨道交通线路的运营。

该业主具有30余年的轨道交通建设管理经验,目前已经完成3条轨道交通线路的建设管理(总里程71 km,65座车站,全网全日客流量为250万人次),另有1条地铁线在建,1条地铁线已完成详细设计。承担既有项目建设的公司大多为欧美国际知名公司,业主的大部分技术工程师具有欧美的学习或培训经历;既有轨道交通项目采用的是欧美管理体系和标准,业主要求极高,项目设计和执行的管理体系严格,特别注重过程管理和成果管控。

1.2.2 业主采购的建设监理要求采用欧式技术体系及管理模式

项目监理为Khatib & Alami(K&A)和 Getinsa-Euroestudios(TPF)组成的联合体,其中K&A是1959年始于黎巴嫩的国际知名工程咨询公司,现在中东、欧洲设置多家子公司,轨道交通业务享有盛名,在本项目中主要负责土建。TPF是一家西班牙的综合性工程咨询公司,轨道交通业务除欧洲外,业务还分布于南美、中东、印度等地区,在本项目中负责机电。

1.3 项目总体要求分析

1.3.1 项目谈判周期长、主政领导更换频繁

埃及自2013年以来,政治局势逐渐稳定,但政府机构的行政长官更换频繁,因该项目在埃及影响巨大,涉及沿线许多卫星城和新首都,该项目的线路走向、站位设置、技术标准、建设规模等均需通过高层确定,对项目进展影响巨大。自2014年项目启动以来,已经历了3任总理、6任交通部长、5任业主NAT主席。

1.3.2 项目以中方融资为主,但审批流程长

该项目是“一路一带”项目涵盖范围,得到中方的大力支持,也成为近年来单笔最大的优惠融资项目之一。项目总投资为13.02亿美元,其中12亿美元为中方融资,针对土建和轨道、机电、车辆采用了不同的融资模式。

1.3.3 项目合同范围覆盖广。

该项目除了传统意义上的EPC外,还包括了项目融资、建成后2年的运营监管、运营期12年维保和5年备品备件提供等。

1.3.4 当地化成分要求高。

该项目属于中埃产能合作项目。根据埃方要求,车辆等重大设备需在当地建厂,一部分车辆在当地生产。

土建工程和轨道由埃及本地企业实施,带来的主要的问题,一是不适应中方图纸的表达习惯,需要我方遵循当地的做法;二是一旦我方设计出现“差漏错碰”,将面临索赔、工期延误等风险。

1.3.5 项目决策流程复杂、技术标准体系要求高

埃方政府的决策流程复杂、时间长,影响项目的推进。对中方提供的技术、机电设备产品认可度低。

项目以采用欧美等国际技术标准为主,少量埃及当地标准,局部参考中国标准。与中国标准在理念上、体系上、计算方式上、执行上等均有较大的差异。

1.3.6 工期特别紧张

项目总工期24个月,并包含联调联试及试运营。需要管理团队精心组织、提前谋划,确保各个环节、各个开工面、各个流程衔接有序,避免因工期延误造成罚款或索赔。

2 设计管理特点

2.1 中国工程设计企业与国外主流工程咨询公司的区别

中国的勘察设计企业主要工作集中于勘察设计,而国外主流咨询公司在项目建设过程中,具有远大于国内设计院的权威,主要职能包括审核批准施工企业的施工图、对施工企业报送的设备材料评估认可、已完工程量的核准以及工程款支付审核。国外项目管理流程中设计企业参与度远大于国内,国外设计企业在项目建设流程上更多体现的是一种管理职能。

2.2 总体性设计管理文件编制要求

海外项目总体性设计管理文件的编制是最重要也是非常困难的,种类繁多、内容均要覆盖,与国内有较大的区别,需要编制文件主要有:项目管理及项目执行计划、项目文档管理、技术文档提交流程、设计文件提交计划、设计变更管理办法、文档编制规定及绘图标准、文件组成内容、接口管理、机电对土建的要求、机电系统间界面划分、质量控制体系、质量保证体系等。

2.3 设计流程

土建与机电的设计流程与国内通常做法也有较大的区别。

2.3.1 设计原则

设计原则主要明确:采用的主要规范及标准、主要控制参数、系统制式、功能、架构、配置等。

2.3.2 技术规格书

在海外项目设计过程中,除了提供必要的图纸外,还需要提供技术规格书,这在国内传统的设计中鲜有提及。

技术规格书的内容包括各种材料、系统、设备、现场和非现场的安装工艺等质量控制,具体为:各种材料、设备的种类和质量要求;工艺要求;装配和安装要求;测试和验收规范要求,生产商设备的精度要求等。

2.3.3 施工图深化设计

施工图深化设计是英美项目管理模式下的规则,在国际上比较通用。国内项目的执行阶段,项目部一般只需简单地依照设计单位提供、联合业主三方会审后的设计图进行直接施工。然而在国际工程施工中,一般而言,总承包商提供的详细设计达不到施工图的标准,土建施工单位需在详细设计的基础上进行深化设计完成施工图深化设计,在批复后,进行现场施工、验收。

3 主要技术特点

目前,埃及首都开罗已开通运营3条地铁线路并已初步成网,对于轨道交通建设已形成了独有的一些理念、习惯做法。

3.1 限界体系及对车辆宽度的影响

埃及所有的轨道交通一般均需遵循埃及国家铁路局(ENR)的标准。该标准建立在内燃牵引机车的基础上,至今已具有100余年的历史。其中涉及限界部分无详细的车辆动态包络线的计算理论,按此标准制定车站建筑限界,不能满足城市轨道交通运量大、运营间隔小、公共服务水平高的特点。与此同时,由于该项目采用有砟道床,需考虑有砟道床维护的道砟运输、道砟捣鼓、道床整形等维保车辆的通过,而维保车辆采用既有车辆。经深入研究后,本项目车辆在中国地铁B型的基础上,调整车宽为2 900 mm、轮径为915 mm。

3.2 车站设计注重细节

3.2.1 装修注重工艺

车站装修设计在国内更注重外观、文化和寓意,但车站装修造价远高于埃及。埃及车站装修设计注重实用性,在满足实际运营要求后不做过多装修,地面主要采用石材铺贴,墙面采用瓷砖等普通材料。但施工工艺更为讲究,更注重隐蔽工程的工艺,例如石材铺装与国内常规做法相比多了防潮膜、钢丝网两道工艺。图1为埃及地铁车站站台层。

图1 埃及地铁车站站台层

3.2.2 线槽

埃及车站吊顶装修较为简单,通常只布置了照明灯具,没有吊顶板的遮蔽,但对综合管线布置要求极高。设计前通过BIM完成了综合管线的设计,风管、电缆、水管等分门别类,布置精细,即使没有吊顶板的遮蔽也没有杂乱的感觉。埃及既有地铁区间管线布置见图2,埃及既有设备用房区管线布置见图3。

图2 埃及既有地铁区间管线布置

图3 埃及既有设备用房区管线布置

3.3 供电系统

该项目是埃及第一条AC27.5kV牵引供电制式的轨道交通线路,在该地区具有示范作用。

3.3.1 外电接入方式

国内牵引变电所常用单母线、2路电源进线的主接线型式。但埃方的习惯做法是牵引变电所220 kV侧由单母线分段接线改为双母线分段接线,进线电源由2路增加为4路。牵引变电所主接线方式、容量及设备均需要埃及国家电力公司批准。

原单母线、2进线的方式对电力系统而言为终端所,两路电源之间不存在穿越功率,只为本工程供电。同时,牵引变电所与电力系统相互影响较小且分界明确。主接线方式修改后,牵引变电所220 kV将成为电网的重要组成部分,并不只是单纯的为本工程服务,将存在线路穿越功率,且变电所接线型式、运行方式、故障跳闸、保护整定及配合、设备操作管理权限、运营维护管理等都需由业主与电力部门协商确定。

3.3.2 调度管理

牵引变电所高压220 kV和中压27.5 kV属于不同的权属单位。前者属于电力公司,后者属于业主。同一变电所由两家单位派不同的人员共同运行和维护,因此,还需要在电力公司设置一套针对220 kV的调度中心。

3.4 动 照

3.4.1 接 地

防雷接地应采用BS或法国规范,具体做法与国内完全不同。国内一般是在车站内做扁铜地网,由设计出图并根据土壤电阻率简单计算地网电阻值,埃及则由专门从事接地的厂家采用就近打接地极的方式,相关计算由厂家或第三方完成专业计算并提供报告。

3.4.2 模拟仿真

各种设备容量、灯具照度、防雷接地、电缆选型等计算时,我方仅能提供EXCEL表经验公式进行计算,不能提供业主需要的专业模拟软件计算,差距明显。车站停车场照度模拟计算结果见图4。

图4 车站停车场照度模拟计算结果

3.4.3 低压主接线方式

埃及采用4台变压器提供低压电源,4段母线各带不同负荷进行配电,应急负荷通过一台柴油发电机组及某一段母线经ATS进行双电源切换。

3.5 信号等弱电系统

埃及已开通的轨道交通项目均是采用准移动闭塞制式的信号系统,运营管理采用中央集中调度的理念,弱电系统集成度高,与国内系统相对独立完整、接口以互联为主的区别较大。

既有线路信号系统服务水平较低,联锁模式功能不完备,基于轨道电路,有岔站按照运营需求设置联锁进路,无岔站不设置进站信号机,区间基本无信号机。中央调度利用发车指示器灯光指示列车发车,每条线路利用轨道电路实现断轨检查。

本项目采用基于通信的列车控制系统(CBTC),也是该国第一次运用,采用信号灯光显示、轨旁设备布置、中央控制平台、断轨检查方式,列车占用出清检测设备等与当地固有甚至特有的习惯差异极大。信号系统控制理念和行车指挥方式的差异决定了信号系统方案的不确定性,中国信号系统技术装备的海外进程任重道远。

3.6 消 防

消防及救援一直是轨道交通重要的组成内容。埃及需编写Life Safety专题报告,并通过当地主管部门Civil Defense的审批。消防主要参考美国地铁防火规范NFPA130并结合埃及当地规范执行。但这两种规范中有一些关键条文相互矛盾。这些冲突会严重影响车站建筑以及区间设计方案的确定。

NFPA130区间路基、桥梁、隧道的安全疏散要求非常高,造成工程投资大大增加。同时,部分消防设计内容在美国以及埃及规范上均没有对应条文,需要我方研究后提出可行的方案并对该方案进行论证。

4 造价体系

中埃造价体系的区别是整个国家经济体系的区别。中方项目投资是受国家、地方政策影响,在可控的范围内变化。而埃及本地市场则是完全市场经济,单价由市场决定,受市场波动影响很明显,而且受工程数量的影响也较大。

中国是概算编制体系,概算由定额组成,定额是指从总体的生产工作过程来考查,规定出社会平均必需的消耗数量标准,代表的是一段时间内社会的平均水平。埃及是清单编制体系,没有定额,一切单价由市场价决定,代表的是当时的市场水平。

5 结 语

埃及斋月十日城铁路项目是近年来中资企业按照欧美标准及欧美管理体系执行的轨道交通项目,目前正在执行过程中,及时总结将对中资企业“走出去”进行有益探索,对其他海外项目具有现实意义和较好的借鉴作用。

[ID:013867]

猜你喜欢
埃及轨道交通设计
城市轨道交通投融资模式分析
城市轨道交通投融资模式分析
Hide-and-seek for Halloween万圣节捉迷藏
瞒天过海——仿生设计萌到家
PPP模式在我国轨道交通建设中的应用
轨道交通快慢车越行问题研究
轨道交通快慢车越行问题研究
埃及艳后(外二首)
设计秀
有种设计叫而专