前言談到北京地鐵改造，不能不簡單地介紹北京地鐵1、2號線的建設歷史和背景，由此可以清晰地看出地鐵改造的難度和技術風險。
北京地鐵一期工程始建於上世紀60年代，由北京站、經宣武門站和復興門站至蘋果園站，共計17座地下車站，一座車輛段（古城），線路長度為23.6公里。北京地鐵二期工程始建於上世紀70年代，線路呈馬蹄形，由復興門站、經西直門站和東直門站至建國門站，共計12座地下車站，一座車輛段（太平湖），線路長度為17.
2公里。
北京地鐵1號線包括一期工程（蘋果園站至復興門站）、向東延伸的復八線和八通線，八通線屬於新建線路，不在本次改造範圍內，復八線的通訊系統屬於本次改造範圍之內。北京地鐵1、2號線改造工程投資總額37.5億元人民幣。
一、二期工程建設初期的指導思想是以戰備疏散為主，兼顧城市交通。基於國內沒有地鐵設計規範和相關標準，工程建設參照了國外地鐵的設計資料和規範，尤其是前蘇聯設計規範。侷限於當時的建設條件和國內的技術水平、生產工藝水平，採用了大量的非標產品和特殊裝置。
經過二、三十年的地鐵運營，北京地鐵1、2號線車輛、裝置老化，大都進入裝置報廢期，系統技術效能下降，存在很大的地鐵運營安全隱患。
本次改造涉及線路、車輛、供電、通訊、訊號、通風空調、給排水及消防、動力照明、火災報警、環境與裝置監控、車輛段等多專業的全面改造、更新和公升級，根據工程籌畫的要求，涉及行車安全、運營安全和消防安全等方面的改造內容必須在2023年前完成。 在相對集中的時間段內完成多專業、多系統的改造，面臨技術風險、管理風險和資金風險等困難，技術風險又是工程風險控制中首先解決的問題。本文就改造中的技術風險進行分析。
一．技術風險誘發因素
地鐵1、2號線改造工程是乙個複雜的技術改造工程，涉及全部裝置專業、線路專業及土建專業，從某種意義上講，屬於新建線路的裝置安裝階段。但，又不能等同於新建線路，本次改造工程是在不停運的前提下進行的，又受土建結構、人防設施不改變的制約。誘發技術風險的因素很多，主要包括以下幾類。
（1）改造方案與規範的差距
《地鐵設計規範》（gb50157-2003 簡稱「地鐵規範」）主要用於新建線路的指導，未涉及改造工程內容及要求。在車站安全出入口設定、消火栓設定、車站外部消防水源引入、區間火災報警、區間風速等方面，改造方案與規範有一定的差距。
（2）土建結構、人防設施不改變
本次改造是在不停運的前提下進行的，不具備土建結構發生變化的條件，且運營線路又兼顧戰備人防的需要，要求人防等級不降低。在變電所有限的空間內，標準化產品與裝置安全操作距離出現不匹配的現象；車站及區間主風機難於達到區間風速要求，需要重新制定新的通風排煙系統執行模式。
（3）過渡方案
新舊系統倒接，必然涉及過渡裝置和改造期間的車站運營模式和裝置系統執行模式。過渡方案的制定與現狀裝置安全性、可靠性以及系統有密切的聯絡。
過渡方案的合理、可靠、安全與否將直接影響到改造工程的成敗。
（4）概算因素
根據北京市有關規定，初步設計概算額不能超過可行性研究報告投資估算值的3%，否則重新立項。此項規定在新建專案執行中難度較小，但對於城市軌道交通系統改造而言，屬於嶄新領域，執行過程複雜。由於國內沒有改造經驗，可能會出現漏項問題，可行性研究報告投資估算值與初步設計概算額有較大出入。
正在運營的線路已經暴露出嚴重危及運營安全的隱患，改造工程刻不容緩。如果概算額超標（大於3%），進行重新立項的話，時間耽誤不起。因此，按照現有規定不重新立項，需要根據不超標的初步設計概算額調整設計方案。
（5）現狀變化與原始設計的出入
北京地鐵1、2號線已經運營三十多年，路基、土建與建設初期可能發生了變化，如路基沉降，建築平面功能調整等。裝置及車輛處於老化期，大部分裝置已到報廢期，系統效能下降。由於基礎資料的不齊整等原因，各類管線的現狀敷設情況不很明朗。
上述因素，將直接導致技術風險。當然，設計邊界條件也是影響設計質量的因素之一。
二．技術風險分類
1．技術標準與設計標準
目前，國內沒有相關的城市軌道交通系統改造設計規範和標準。
《地鐵設計規範》（gb50157-2003 簡稱「地鐵規範」）第1.0.2條規定：
「改建、擴建和最高執行速度超過100km/h的地鐵工程、以及其他型別的城市軌道交通相似的工程設計，可參照執行」。
衡量改造工程是否達到要求、是否貼近國家相關規範及標準，針對目前可參考的設計規範及標準，制定改造工程的技術標準和設計標準是必要的。不同的現狀和條件，技術標準及設計標準則不同。制定標準的宗旨是盡量靠近現行的設計規範和標準，滿足改造目標。
2．現狀裝置系統
對現狀系統及其裝置的安全評價是改造工程的重要環節，是制定改造範圍、內容及使用者需求的依據，將直接影響到改造技術方案的合理性和可操作性。
在行車安全、消防安全及運營安全等方面，分析哪些系統及裝置存在安全隱患；分析哪些系統及裝置制約著運輸能力的提供和服務水平的提公升；分析有哪些因素制約著改造的技術標準和設計標準。為編制改造範圍、內容、原則及使用者需求提供依據。否則，可能會出現危及安全的遺漏專案或出現不應有的專案而占用有限資金。
3．改造技術方案
改造技術方案是改造工程的核心內容，建立在現狀系統及裝置、技術標準及設計標準的基礎上。高質量的改造技術方案應最大限度地消除安全隱患，提高運輸能力和服務水平，在改造期間對運營的影響程度降到最低，而且通過工程籌畫、裝置招投標及施工管理，節約投資。
在不突破投資概算、不改變土建結構、改造期間降低對運營的影響等等一系列的制約條件下，照搬新建線路的技術方案往往行不通，需要有新的思維方式，因地制宜，因事制宜，改造技術方案應有針對性，充分利用現有條件和資源。這要突破條條框框的束縛，有大膽的設想。
4．技術協調
改造工程的技術協調工作與新建線路基本相同，這裡不再贅述。
三．技術風險的研究手段與措施
了解了改造技術風險的誘發因素以及型別，就要針對性地研究處理技術風險的方法，使改造技術方案既貼近實際情況，又能規避風險。北京地鐵1、2號線車輛、裝置消隱改造工程面臨如此大的難度和技術風險，是擺在城市軌道交通領域內的重大解決課題。本工程通過測試、試驗、調研、方案徵集、技術方案論證、專家專題論證及專題研究等手段，研究控制技術風險的措施。
1．前期工作
（1）測試與勘察
涉及測試與勘察專案的專業、內容見表3.1。
測試與勘察的專業及內容表3.1
表中各項測試及勘察專案，在不同的設計階段，所體現的作用不同，為設計方案調整及方案徵集提供依據。如編號1-3、3-1等測試專案屬於施工設計階段中需要完成的內容，對系統的投入使用影響極大；編號2-1測試專案屬於初步設計前期需要完成的內容，為過渡方案的設計及系統招標提供選擇性依據；編號7-1、7-2等勘察專案屬於初步設計前期需要完成的內容，對設計方案及概算有直接影響。其餘各項不再一一枚舉。
（2）試驗
涉及試驗專案的專業、內容見表3.2。
試驗的專業及內容表3.2
表中的試驗專案均屬於初步設計階段需要完成的內容，為設計方案調整及方案徵集提供依據。如編號1-1試驗專案為直流牽引供電系統過渡方案提供設計依據；編號2-1試驗專案為確定道床結構減震方案提供設計依據；編號4-1試驗專案通過確定混凝土養生期間對列車速度的限制要求，為改造期間的行車組織執行圖提供編制依據。
（3）現場調研與市場調研
現場調研和市場調研是初步設計、施工設計工作開展前（或過程中）必需的準備工作，改造工程無法脫離現場實際情況。通過現場調研，掌握裝置及其機房的現狀，根據工程改造的範圍及內容、改造原則、改造目標，為技術標準及設計標準的編制提供科學依據。根據現場調研情況而確定的設計方案，進行必要的市場調研，以確保所採用的技術、工藝及裝置滿足設計方案的需要，避免或盡可能地少用非標準裝置。
與新建線路相比，現場調研和市場調研要占用更多的時間和精力，在有限的設計週期內完成大量的調研工作難度很大，應正確處理好調研與設計時間的關係。
2．設計工作
（1）設計標準的選用
前面已經談到，城市軌道交通系統領域尚未編制相關的改造標準。對於改造工程而言，設計標準與技術標準是相輔相成的，彼此既有聯絡又相互制約。新建工程在選用設計標準方面不應存在困難，但是對於改造工程，設計標準同樣建立在改造目標的基礎上。
否則，不切合實際的技術方案無法實施，可能會中斷運營，造成地面交通的混亂，這也是**和市民不願見到的事情。
對於難於把握的內容，可以通過專家專題論證和專題研究來解決。
（2）技術標準的制定
技術標準應根據改造後需達到的目標制定。本工程技術標準取決於幾個方面：一是不停運下進行改造，要求技術方案不能影響地鐵運營，制定的標準首先追求安全性和可靠性；二是土建結構不可改變，要求各系統技術方案「量身裁衣」，符合實際；三是逐步改造，並非全面地、徹底改造，工程造價是控制工程改造規模的重要環節，技術方案不能過於追求技術的先進性，應充分考慮工程的經濟性。
在考慮上述因素後，首先應對改造工程需達到的目標進行客觀定位，反過來，合理的技術標準貫穿於整個設計過程中。
本工程技術標準遵循安全、可靠、經濟、先進的原則。
（3）技術一致性
全線車站及區間的技術標準、技術方案追求一致性，有利於日後的運營管理和降低管理成本。
受客觀條件的限制，如車站規模不改變或投資控制等，技術方案只能因地制宜，只要滿足效能指標就應認為滿足改造要求。
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