地鐵建設(shè)中的管線改遷

1、地鐵建設(shè)中的管線改遷 摘 要 地鐵與市政管線共同使用城市地下空間。結(jié)合地鐵工程實踐，介紹了管線改遷的特點及其與地鐵建設(shè)互動的途徑和方法，為地鐵建設(shè)與現(xiàn)狀市政管線的矛盾提出了解決問題的思路及要點，供新建地鐵前期工作參考。關(guān)鍵詞 地鐵建設(shè); 管線改遷; 基本方法         地鐵與市政管線同處于地表淺層地下空間，二者在使用城市有限的地下空間時，需要互相避讓，化解矛盾，既保證市政管線的正常使用，又不影響地鐵基坑的開挖。管線改遷處理得當，能大大節(jié)約工程投資，縮短工期。 1 地鐵管線改遷的特點 

2、60;    管線改遷是地鐵建設(shè)中相對于地面征地拆遷的另一重要方面，但常易被人忽視。地鐵建設(shè)的管線改遷具有以下特點:      ( 1) 平面點多面廣。沿地鐵線路各工點均可能碰到管線，改遷范圍廣。      ( 2) 專業(yè)種類齊全，產(chǎn)權(quán)單位眾多。凡是城市生活所必需的各類管線地鐵建設(shè)均會觸及，需對其改遷。      ( 3) 管線改遷社會牽涉面廣、制約因素多、協(xié)調(diào)工作量大。管線改遷與眾多單位或?qū)I(yè)有關(guān)，形成眾多接口，互

3、相影響。管線改遷屬改造工程，其復(fù)雜性遠高于新建項目。      ( 4) 時間跨度長。管線改遷貫穿地鐵建設(shè)始終，分為若干階段，包括主體施工階段、附屬施工階段、管線恢復(fù)階段等，從地鐵全線來看，管線改遷的時間跨度會達 4 5 年之久。      ( 5) 地形環(huán)境復(fù)雜、限制條件多樣。地鐵在城市建成區(qū)建設(shè)時，其周邊建筑密集，管線設(shè)施眾多，道路狹窄，可供管線改遷的空間狹小; 在新開發(fā)區(qū)建設(shè)時，往往地形、地質(zhì)情況又不穩(wěn)定，且工點呈線形延伸，跨域大，每個工點的情況都不一樣。   

4、;   ( 6) 埋地敷設(shè)，缺乏直觀性。許多地下資料因年久缺失、物探困難，直接影響了管線改遷方案的正確性。      ( 7) 管線保護要求高，風險大。燃氣、電力等都是高危管線，給排水承插口管對沉降敏感，易發(fā)生事故。      地鐵建設(shè)易與管線發(fā)生矛盾的范圍或環(huán)節(jié)見表1。2 管線改遷的策略2 1 管線改遷的基本方法      地鐵管線改遷工程的基本方法包括永久改遷、臨時改遷( 截斷) 回遷( 恢復(fù)) 、原位( 支托/懸吊) 保

5、護等。      ( 1) 永久改遷: 將影響地鐵施工的管線按照城市規(guī)劃一次性改遷到位，不再回遷( 見圖 1) 。      ( 2) 臨時改遷: 在無法滿足規(guī)劃要求時，為地鐵施工臨時將管線改移到施工區(qū)外，待地鐵土建施工完成后，管線再按規(guī)劃回遷恢復(fù)( 見圖 2) 。      ( 3) 原位保護: 在周邊條件無法滿足管線改遷要求或改遷成本較高時，為保證地鐵施工又不影響管線正常運營，采用支托或懸吊的方式將管線在原管位( 或附近) 保護起來( 見圖

6、3) 。( 是指原“位”而非原“管”，對承插口的管一般需換成鋼管才能便于支托或懸吊。)2 2 管線改遷的基本原則      應(yīng)從利于施工( 地鐵及管線改遷等) 、保障安全( 管線運行及施工安全等) 、減低擾民、節(jié)約投資等角度考慮管線改遷。管線改遷的基本原則主要有:      ( 1) 最優(yōu)路徑原則。選擇最佳路徑方案( 如線路盡可能短) 。      ( 2) 等容量改遷原則。個別管條件允許可適當預(yù)留未來 1 2 年的擴容需求。 

7、0;    ( 3) 綜合比選原則。永久改遷、臨時改遷、原位懸吊保護需權(quán)衡，原則上能永久不臨時，能臨時不懸吊。      ( 4) 避讓主干管原則。避讓管線需權(quán)衡投資及工程難易程度，一般主干管線盡量選擇避讓。      ( 5) 分階段原則。管線需配合地鐵基坑分階段進行改遷和恢復(fù)。      ( 6) 管線改遷設(shè)計“兩區(qū)分”原則。現(xiàn)狀管線與改遷施工的管線區(qū)分開; 永久改遷、臨時改遷、懸吊保護三途徑區(qū)分開。 

8、     ( 7) 先改后拆原則。應(yīng)先完成改遷，使新管投用后才能拆除現(xiàn)狀舊管線。2 3 管線改遷的流程      管線改遷的流程如圖 4 所示。 3 管線改遷在地鐵實踐中的應(yīng)用      市政管線與地鐵結(jié)構(gòu)如何在有限的空間內(nèi)和諧共存，體現(xiàn)了設(shè)計和施工人員的智慧。本文結(jié)合應(yīng)用實例，從不同角度敘述在設(shè)計和施工中一些解決問題的思路。3 1 管線改遷適應(yīng)地鐵結(jié)構(gòu)的解決問題思路3 1 1 明挖法改遷    適用于施工用地寬裕的

9、管線永久或臨時改遷，屬于管線改遷的基本方法，不再詳述。3 1 2 利用定向鉆技術(shù)實施改遷      適用工況:      ( 1) 管線改遷施工區(qū)域不具備開挖條件，如城市建筑密集區(qū)、交通繁忙的城市主干道等。      ( 2) 管道對坡向無嚴格要求。      ( 3) 管材需具備一定的柔韌性，如 PE 管等。      ( 4) 管線在平面和豎向上都可實現(xiàn)弧形鉆進，

10、完成改遷。      由于管道路徑是一弧線，對城市管網(wǎng)的規(guī)劃布局有一定影響，因此，該方法在條件受到限制時才使用，不宜大規(guī)模采用。      實例: 地鐵某站采用定向鉆進技術(shù)鋪設(shè)主干路下管道，管道為400PE主管+630PE套管; 燃氣管改遷方案為從南側(cè)深南路側(cè)繞行( 如圖 5、圖 6 所示) 。實施該方法成功完成了燃氣管改遷，同時只開挖、占用深南路一條車道，減少了擾民。3 1 3 巧用頂管施作      適用工況及特點:  &

11、#160;   ( 1) 管線改遷區(qū)域不具備明挖條件，如開挖將對市民影響很大或征地拆遷困難。      ( 2) 管道對坡向有嚴格要求，一般管徑較大，埋設(shè)較深。      ( 3) 管材剛性，如混凝土管等。      ( 4) 管線在兩井之間只能直線頂進，完成改遷。實例: 深南路某通道出入口施工污水管改遷( 見圖7) ?，F(xiàn)狀污水管從出入口敞口部縱向穿過，埋深 6 m，與結(jié)構(gòu)沖突，必須永久改遷。采用頂管施工，經(jīng)核對標高，對南遷方

12、案進行了優(yōu)化，管線從出入口部下穿通過，對出入口施工不造成影響。接入現(xiàn)狀井只需夜間施作即能完成，且其處于進入深南路的右轉(zhuǎn)匝道處，對深南路基本不造成影響，同時避免了遷移有多年樹齡的數(shù)棵大樹等。由此可見頂管在管線改遷中的獨到作用。3 1 4 化整為零，分而治之      其思路為將現(xiàn)狀合并的管道拆分，分別處理。適用工況: 對標高有嚴格要求的管道( 如排水管) 改遷。改遷時進行拆分有利于分別解決管道與主體之間的標高矛盾，從而優(yōu)先保證了主體的功能及經(jīng)濟性。      實例: 深圳地鐵 1 號線世界之窗 5

13、 號通道為公交車從地下總站到地面的出口 ( 見圖 8) ，現(xiàn)狀Y6Y18 段雨水管需永久改遷。由于 Y4Y16 間為主體施工區(qū)及疏解車道，此遷不具備管線施工條件，因此需往南橫穿 5 號通道遷改管道。      因標高矛盾，將 Y6Y18 拆分為 Y6Y4、Y5Y17 分而治之以解決矛盾。設(shè)計 Y16Y17 且抬高標高，以便跨過 5 號口頂板沿南側(cè)敷設(shè)，利用其收集南側(cè)路面雨水; 5 號口北側(cè)敷設(shè) Y6Y4 段，待過了 5 號口再兩管匯合接入原狀雨水渠 Y5Y6。3 1 5 臨時明敷      適用

14、工況: 對既不能永久改遷，臨時埋地敷設(shè)也不夠管位的地方，可考慮臨時借用地上空間，豎向上重疊布設(shè)，臨時明敷( 或架空) ，待地鐵基坑完成后，再按規(guī)劃恢復(fù)埋地敷設(shè)。明敷降低了管線安全性，需注意。      實例: 如圖9 所示，東門站受東側(cè)和北側(cè)大廈的限制，通信、給水干管均只能從南側(cè)改遷，因電信管道為48 孔( 截面 1 180 mm × 600 mm) ，給水管直徑為 1 000mm，而基坑邊的管位只能容納下一個專業(yè)管道，故設(shè)計電信埋設(shè)，給水管明敷在地面。3 1 6 臨時截斷( 拆除)    &#

15、160; 適用工況: 有些特定條件下的管不需改遷即能臨時拆除，待地鐵完工后再恢復(fù)。主要有以下三種情形:      ( 1) 重力流管線在基坑范圍內(nèi)的部分為該條管線的起始端( 源頭) ，無上游接入管。      ( 2) 短時間臨時截排。在地鐵圍護結(jié)構(gòu)施工遇到排水管線時，為不影響施工進度，臨時采用泵抽排越過施工的管段。此方法適于施工時間不長，廢除管線較短的情形。      ( 3) 片區(qū)管網(wǎng)有其它可替代管線。有的區(qū)域管道已連成網(wǎng)，或局部改造即可實現(xiàn)

16、連網(wǎng)，臨時截斷某一段，有其它管路維持管線功能。      實例: 如圖 10 所示，燕南站燃氣管線在車站施工路段實施臨時改遷，管位緊張。通過研究片區(qū)管網(wǎng)得知，該片用氣點僅為一個，如能從北側(cè)振興路接入，則該段燃氣管即可暫時廢除，遂按此思路設(shè)計連通( 圖中粗實線) 。地鐵完工后，振華路恢復(fù)管線，使片區(qū)的燃氣管連成了網(wǎng)。3 1 7 懸吊管線      適用工況: 管線橫跨基坑，跨度不太長; 管線永久改遷和臨時改遷都無路徑空間。特點及注意點:     

17、( 1) 排水承插口管應(yīng)先換為其它接口牢固的管材方宜懸吊。      ( 2) 管線改遷難度減小，同時主體施工難度增加、工效降低。因此盡可能將管線集中在一處合并懸吊，減少對地鐵基坑施作的影響。      ( 3) 懸吊排水管時，管井應(yīng)距基坑有一定的安全距離，否則應(yīng)對管道穿圍護結(jié)構(gòu)及管井處采取加固密封措施，避免管道泄露水入基坑釀成事故。3 1 8 倒邊施工      適用工況: 當管線改遷的三個基本方法都不具備條件時，需要地鐵土建配合，創(chuàng)造臨時改遷

18、條件倒邊施工。      如圖 11 所示，在地鐵主體施工完成后，受場地限制，科苑站附屬結(jié)構(gòu)采用了土建倒邊施工: 下半幅基坑暫不開挖，供雨水箱涵( 3 9 m ×1 2 m) 臨時改遷為 D2 200 mm 管，上半幅基坑施工完后原位恢復(fù)箱涵，再行施工下半幅基坑。3 1 9 管線改遷與地面拆遷相結(jié)合      適用工況: 適用于處理管線的各方法。一些改遷方案得到地面拆遷的協(xié)助，方案得以優(yōu)化，有的路徑縮短，有的臨時改遷優(yōu)化為永久改遷，大大減少了人力、物力及時間成本。  

19、;    實例: 燕南站基坑上方有兩座老式的油式變壓器，位于基坑范圍，需結(jié)合改遷更換為干式變壓器，但振華路為繁華街區(qū)，寸土寸金，道路上已無位置，最終結(jié)合地面拆遷，要求變壓器的使用者按目前房地產(chǎn)通行做法，誰使用誰提供房間場地，解決了該問題，按干式變壓器一次永久改遷到位，達到了各方均滿意的改遷結(jié)果。3 2 地鐵土建適應(yīng)管線改遷的解決問題思路3 2 1 平面位置調(diào)整      適用工況:      ( 1) 主體結(jié)構(gòu)位置有調(diào)整余地，調(diào)整后滿足地鐵使用要求。 &#

20、160;    ( 2) 遇主干管。其管徑越大，流量越高，影響面越廣，改遷代價也越高，要盡量避讓。      注意點:      ( 1) 要保證前期物探資料的準確性，調(diào)查掌握準確的現(xiàn)狀管線的種類、尺度、標高、材質(zhì)、性質(zhì)等。      ( 2) 注意區(qū)分主體結(jié)構(gòu)邊線與圍護結(jié)構(gòu)邊線( 開挖邊線) ，改遷設(shè)計應(yīng)依據(jù)開挖邊線，管線需改至開挖線以外。      實例: 香蜜站

21、 2 號出入口位置的優(yōu)化( 見圖 12、13) 。原出入口方案需對出水廠的 D1 800 mm 給水干管和 4 回電力 110 kV 線纜實施改遷。為避免兩個主干管線改遷，經(jīng)與規(guī)劃協(xié)商，調(diào)整了人行道及出入口位置，降低了工程實施難度。3 2 2 豎向調(diào)整標高      適用工況: 對標高坡向有嚴格要求的重力流管道，當平面改遷不經(jīng)濟或無路徑空間時，主體豎向標高調(diào)整?？紤]經(jīng)濟性，必要時地鐵頂板局部采用凹槽設(shè)計處理。注意點:      ( 1) 及時配注截面圖，清晰表達管線與地鐵結(jié)構(gòu)的相對關(guān)系，有效避免

22、標高錯漏。      ( 2) 地鐵頂板結(jié)構(gòu)標高應(yīng)加上防水層、保護層的厚度。有反梁時，要核對反梁與管線的標高。      ( 3) 對暗挖通道，還應(yīng)考慮管道與拱頂?shù)陌踩嚯x因素。      實例: 前海路站跨前海路與桃園路十字路口布置( 見圖 14) 。現(xiàn)狀沿前海路有一深 4 8 m 的D1 350 mm污水管橫穿車站基坑中部，采用頂板局部預(yù)留凹槽的設(shè)計方案處理: 管線位于車站中部，調(diào)整站廳風管布局，使車站頂板局部下凹，為污水管留出管槽。4 地鐵建設(shè)管線改遷的關(guān)鍵要點      ( 1) 確保管線物探資料的準確。建設(shè)中一些工點常因物探難度大、調(diào)查不詳實而影響和困擾工程的正常實施。