淺析城市軌道交通工程建設(shè)中管線基坑工程設(shè)計常見問題

文/李軍 中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司 江蘇南京 211800

1、引言

城市人口的增多，使得城市面臨的交通壓力越來越大，因此軌道交通項(xiàng)目的建設(shè)刻不容緩。在施工建設(shè)過程中，其管線基坑的施工方案規(guī)劃尤為重要。但遺憾的是，目前在設(shè)計工作中還存在很多缺陷和不足，影響了施工方案的科學(xué)性和合理性，并會對工程質(zhì)量造成不良影響。為此設(shè)計人員要改正以往設(shè)計方案中存在的不合理環(huán)節(jié)和程序，結(jié)合施工實(shí)際進(jìn)展情況和需求，優(yōu)化和改進(jìn)施工方案和具體模式，并認(rèn)真解決發(fā)生的各種問題和不足。

2、管線改遷中的基坑工程特點(diǎn)

2.1 工程建設(shè)環(huán)境極為復(fù)雜

城市中的軌道交通項(xiàng)目，其管線基坑的選址一般會選擇在地上基礎(chǔ)設(shè)施較為齊全的地點(diǎn)，這是因?yàn)檫@個區(qū)域的交通壓力最大，出現(xiàn)交通擁堵的情況也更為嚴(yán)重，所以才開展軌道建設(shè)來緩解交通壓力，但是對于管線基坑的施工來說，施工人員要面臨極為復(fù)雜的施工環(huán)境。在基坑周圍有大量建筑物和其他城市基礎(chǔ)設(shè)施，每天都會有大量的車流和人流經(jīng)過這個區(qū)域和地點(diǎn)，周圍的各種建筑和設(shè)施會成為基坑施工的一種制約和牽制，往往會出現(xiàn)很多問題和隱患，在管線的鋪設(shè)以及基坑的開挖作業(yè)中，都要重點(diǎn)考慮對周圍環(huán)境會帶來何種影響。

2.2 設(shè)計測量方法較多

管線鋪設(shè)和基坑開挖等作業(yè)流程必須要有極為默契的配合和協(xié)同能力，這是因?yàn)楣芫€基坑在設(shè)計要求中，其設(shè)計的路線長度很大，而且較為狹窄，沿途會遇到各種各樣的地質(zhì)條件，存在很多不良影響因素和不利條件。在設(shè)計工作中，設(shè)計人員會發(fā)現(xiàn)僅僅使用統(tǒng)一的放線測量方式是不足以應(yīng)對多變的地質(zhì)環(huán)境情況以及影響因素的，因此要根據(jù)不同情況采取不同的計算模式來得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)。

2.3 安全風(fēng)險系數(shù)較高

在城市建筑和人口密集地區(qū)開展軌道交通項(xiàng)目，基坑的各個施工作業(yè)程序會受到諸多限制和制約。比如在開挖作業(yè)中，會使用到挖掘機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，由于基坑狹窄，作業(yè)空間不足，而且大型的設(shè)備操作過程中，稍有疏忽就會對支護(hù)體系和結(jié)構(gòu)造成破壞，這對于后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性來說是極為不利的，很容易造成安全隱患和險情。

3、管線改遷基坑工程中與設(shè)計有關(guān)的常見問題

3.1 重視程度不足，設(shè)計方案存在漏洞

在設(shè)計的初步開展階段，一些施工企業(yè)的設(shè)計人員由于工作經(jīng)驗(yàn)不足，沒有對施工現(xiàn)場及其周邊環(huán)境做一個全面、系統(tǒng)的檢查和分析，對于現(xiàn)實(shí)情況掌握的不是很清晰和全面，就會在設(shè)計方案中出現(xiàn)很多遺漏的環(huán)節(jié)，也無法及時發(fā)現(xiàn)方案中存在的不合理情況。相關(guān)部門的管理人員也沒有對設(shè)計方案進(jìn)行綜合性的分析，對于交底和協(xié)商機(jī)制的建立并沒有引起管理層的高度重視，針對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題不能及時做出科學(xué)的處置措施和解決策略。在對設(shè)計方案進(jìn)行初步審核和檢查時，專業(yè)人員匱乏，無法保證設(shè)計方案的科學(xué)性和可行性。

3.2 設(shè)計方案規(guī)劃工作較為草率

設(shè)計人員的規(guī)劃和布局需要來自多個渠道和方面的大量信息數(shù)據(jù)資料，但是城市軌道交通項(xiàng)目在相應(yīng)體制管理之下，大多都忽略了前期的地質(zhì)環(huán)境勘查和調(diào)研工作的開展，這就導(dǎo)致在急需的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)資料缺失的情況下，盲目開展管線基坑的設(shè)計方案規(guī)劃和制定，這種設(shè)計方案并不符合實(shí)際施工需求和現(xiàn)實(shí)情況，往往根據(jù)自己的預(yù)測和預(yù)想來完成設(shè)計。

3.3 基坑支護(hù)選型失誤

管線基坑的建設(shè)重點(diǎn)和基礎(chǔ)在于能否確保基坑中支護(hù)體系的穩(wěn)固性和安全性，究竟采取何種支護(hù)的結(jié)構(gòu)類型是非常重要的問題。但在實(shí)際選型的過程中，設(shè)計人員并沒有充足的信息數(shù)據(jù)資料作為參考依據(jù)，并且對工程量以及施工的具體特點(diǎn)等情況掌握程度較差，也沒有開展對各類影響和干擾因素的周密思考和分析，這就造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型不符合實(shí)際施工需求，還會給基坑支護(hù)造成很多安全性的問題和隱患。

3.4 對安全級別問題認(rèn)識不足

基坑施工開始之前，設(shè)計人員要對此項(xiàng)施工內(nèi)容的安全級別和等級進(jìn)行充分、客觀的評估和取值，但目前很多設(shè)計者對于這類問題并不重視，也沒有對安全級別的設(shè)置和相應(yīng)預(yù)警舉措實(shí)施有效的規(guī)劃策略。

3.5 方案比選問題

基坑開挖后進(jìn)行管線施工只是管線敷設(shè)的一種方式，根據(jù)改遷改線本身特點(diǎn)并結(jié)合工程地質(zhì)情況、地下地層空間環(huán)境，管線敷設(shè)還可采用頂管、牽引等敷設(shè)方式。考慮管線敷設(shè)方式的多樣性，管線改遷中的基坑支護(hù)設(shè)計不應(yīng)局限于支護(hù)明挖埋管，有時采取支護(hù)措施進(jìn)行基坑明挖并不一定經(jīng)濟(jì)，根據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)，在頂管可實(shí)施的情況下，一定長度（約100米）的頂管比鉆孔樁支護(hù)開挖埋管要節(jié)約投資過百萬。因此，進(jìn)行方案比選是管線改遷基坑支護(hù)設(shè)計的重要內(nèi)容。

3.6 設(shè)計方案與實(shí)際施工不相符

在管線基坑各項(xiàng)施工作業(yè)過程中，設(shè)計人員對于其整個施工程序體系了解得不夠深入和具體，存在失誤和偏差，很多圖紙上的設(shè)計內(nèi)容并不能在施工中實(shí)現(xiàn)，這就說明設(shè)計方案、圖紙與實(shí)際施工情況存在嚴(yán)重的脫節(jié)問題。

結(jié)語：

本文介紹了城市軌道交通中管線改遷及其特點(diǎn)，有時管線改遷不易被地鐵工程建設(shè)重視，而管線改遷作為前期工程也可能是主體工程的某個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，前期工程中的不規(guī)范做法可能暗藏許多未知隱患。筆者之所以列舉出當(dāng)前城市軌道工程建設(shè)中存在于設(shè)計工作當(dāng)中的問題，是希望引起施工企業(yè)管理層和設(shè)計人員的高度關(guān)注和重視，一旦設(shè)計方案和總體規(guī)劃出現(xiàn)問題，那么對于整個施工來說會產(chǎn)生很嚴(yán)重的誤導(dǎo)，也希望設(shè)計人員及時改正工作中的失誤，提高設(shè)計水平。