地鐵建設中的管線改遷

1、地鐵建設中的管線改遷摘 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互動的途徑和方法，為地鐵建設與現(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；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管線改遷是地鐵建設中相對于地面征地拆遷的另一重要方面，但常易被人忽視。地鐵建設的管線改遷 具有以下特點：(1)平面點多面廣。沿地鐵線

2、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，互相影響。管線改遷屬改造工程，其復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、管線恢復階段等，從地鐵全線來看，管線改遷的時間跨度會達45年之久。(5)地形環(huán)境復雜、限制條件多樣。地鐵在城市建成區(qū)建設時，其周邊建筑密集，管線設施眾多，道 路狹窄，可供管線改遷的空間狹小 ；在新開發(fā)區(qū)建設時，往往地形、

3、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。(6)埋地敷設，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。地鐵建設易與管線發(fā)生矛盾的范圍或環(huán)節(jié)見表1。表1地鐵建設玨與管線發(fā)生矛盾的范闈或環(huán)節(jié)范困或環(huán)節(jié)重視程度地鐵L:體及附屬基坑I：程高交通疏解匚程高車輛段(停車場)匚程、地鐵變電站命區(qū)間風井、L：作井、對沉降控制要求高的重要管線(如 燃氣管)區(qū)域、區(qū)間隧道爬升由地下轉(zhuǎn)為地偷或島架低的過渡段高架橋的柱樁基礎(chǔ)基坑較低勘察鉆孔作業(yè)等2管線改遷的策

4、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）、原位（支托/懸吊）保護等。（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）/改遷管線（規(guī)劃永久管線）X.現(xiàn)狀何線 心皿 F 現(xiàn)狀需改遷管線現(xiàn)狀管線地鐵開挖范圍|圖】永久改遷示意圖（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 （見圖2） o臨時改遷管線- - -1艦管位（恢反管線）現(xiàn)狀管線圖2臨時改遷示意圖（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

5、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3） o （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。）換管后 懸吊保護現(xiàn)狀管線期顆挖 范|對現(xiàn)狀管線圖3頃位保護木意圖2. 2管線改遷的基本原則應從利于施工（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留未來12年的擴容需求。(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

6、)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。(6)管線改遷設計 兩區(qū)分”原則?，F(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。(7)先改后拆原則。應先完成改遷，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。I否|觸誕核實現(xiàn)秋資料I交jfitf渤地鐵圍護施V.圖4管技改遷流程!圖3管線改遷在地鐵實踐中的應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)了設計和施工人員的智慧。本文結(jié)合應用實 例，從不同角度敘述在設計和施工中一些解決問題的思路

7、。3 .1管線改遷適應地鐵結(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，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，不滿足i岳調(diào)整幅成11否的十fffiJtta 施現(xiàn)帆-挫一23 _地佚十建舲礎(chǔ)口-現(xiàn)狀不符I配合不宜大規(guī)模采用。實例

8、：地鐵某站采用定向鉆進技術(shù)鋪設主干路下管道，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。圖5燃氣改遷平面圖圖6燃氣改遷企面圖3.1 . 3巧用頂管施作適用工況及特點：(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)現(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

9、，必須永久改遷。采用頂管施工，經(jīng)核對標 高，對南遷方案進行了優(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man京2現(xiàn)狀燃H管J郵1挖范圍d20 tn jT- _二F WJr-_ Ofl-,25 mnd/ 280 ni改遷設il燃氣管深南路機動車道地卜通樹等。由此可見頂管在管線改遷中的獨到作用。_w-_改遷設許:污水管 現(xiàn)狀污水僵I IBS,.圖7深7路某通道出入I】污水改遷示意圖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

10、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。YI9/ I 11 ./Y16Y18 /4弓通道地鐵車站11f】引仕界之窗站西端地下公交總站陽8深圳地鐵1號線世界之窗站局部示意圖因標高矛盾，將Y6Y18拆分為Y6Y4、Y5Y17分而治之以解決矛盾。設計Y16Y17且抬高標高，以 便跨過5號口頂板沿南側(cè)敷設，利用

11、其收集南側(cè)路面雨水；5號口北側(cè)敷設Y6Y4段，待過了5號口再 兩管匯合接入原狀雨水渠Y5Y6。Y202r Y33弓通道JM31gi址，T3.1 . 5臨時明敷適用工況：對既不能永久改遷，臨時埋地敷設也不夠管位的地方，可考慮臨時借用地上空間，豎向上 重疊布設，臨時明敷（或架空），待地鐵基坑完成后，再按規(guī)劃恢復埋地敷設。明敷降低了管線安全性， 需注意。圖9東門站管線改遷就面圖實例：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孑L(截面1 180 mm X 600mm)，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，故設計電信埋設

12、，給水管明敷在地面。3 .1 . 6臨時截斷(拆除)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。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)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

13、個，如能從北側(cè)振興路接入，則該段燃氣管即可暫時廢除，遂按此思路設計連通(圖 中粗實線)。地鐵完工后，振華路恢復管線，使片區(qū)的燃氣管連成了網(wǎng)。向西過街通道改移通信管項埋深l,2mDM。卯改移給水管現(xiàn)狀,S 牙11h 施周檔_ _ f _心._ 堂墻一一1匚1改移照明管T Q嗣i埋iJKiUm:4網(wǎng)*四現(xiàn)狀污水管_ -*昭質(zhì)逾菰，,m卜車站1 1TI連續(xù)墻|i戶*站1 mil續(xù)墻尺寸單位：EH!地鐵施一期間拆除現(xiàn)狀燃7管華，圖10燕南站燃7(管線改遷示意圖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：(1)排水承插口管應先換為其它接口

14、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，管井應距基坑有一定的安全距離，否則應對管道穿圍護結(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 X1. 2 m)臨時改遷為D2 200 mm管，上半幅基坑施工完后原位 恢復箱涵，

15、再行施工下半幅基坑?；臃址€7( (堵頭樁位置堵頭樁位置) )尺寸單位：mm圖11科苑站附屬結(jié)構(gòu)倒邊管線改遷示意圖藍天路藍天路現(xiàn)狀雨水箱涌現(xiàn)狀雨水箱涌3 900 x l 20d 基坑邊線攵遷雨水管D22W3 . 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。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

16、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。(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)，改遷設計應依據(jù)開挖邊線，管線需改至開 挖線以外。實例：香蜜站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 m

17、m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。圖12昏蜜站出入口原方案主十電刀,弓玖圖13香蜜站出入I I調(diào)整后方案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，有效避免標高錯漏。(2)地鐵頂板結(jié)構(gòu)標高應加上防水層、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，還應考慮管道與拱頂?shù)陌踩嚯x因素。實例：

18、前海路站跨前海路與桃園路十字路口布置(見圖14)?，F(xiàn)狀沿前海路有一深4 . 8 m的D1350 mm污水管橫穿車站基坑中部，采用頂板局部預留凹槽的設計方案處理：管線位于車站中部，調(diào)整站僑香路暗挖廊分出入口廳風管布局，使車站頂板局部下凹，為污水管留出管槽。圖14前海路站管線與車站結(jié)構(gòu)頂板關(guān)系圖4地鐵建設管線改遷的關(guān)鍵要點(1)確保管線物探資料的準確。建設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。(2)取得管線業(yè)主單位及地面征地拆遷的大力支持。(3)關(guān)聯(lián)因素考慮周詳，避免因遺漏導致方案反復調(diào)整。(4)設計時，具體問題具體分析，熟諳改遷方法思路，靈活運用，反復比選，確定最優(yōu)方案。(5)施工中，主體與管線施工密切配合，互相支持，合理安排交叉工序，以節(jié)省時間及人財物成本。(6)認真仔細的現(xiàn)場工作?，F(xiàn)場復雜，且多是埋地構(gòu)筑物，缺乏直觀性，必須做認真細致的現(xiàn)場工作 才能順利推進工程建設。5結(jié)語地鐵與市政管線在共同使用城市地下空間時應和諧共處，良性互動，實現(xiàn)共贏。要達到這一目標，就 要熟悉管線永久改遷，臨時改遷，懸