淺談地鐵施工中的地下管線保護(hù)措施

高 帥，馬增芳

（中建交通建設(shè)集團(tuán)有限公司河南分公司，河南鄭州 450000）

1 背景資料

地鐵施工全過(guò)程中貫穿對(duì)市政地下管線的處理。城市地下管線復(fù)雜，部分年代較久，具體施工中難以判斷其狀況，處理棘手。若處理不當(dāng)，輕則管線損傷，影響居民生活，嚴(yán)重的將產(chǎn)生安全事故，引發(fā)巨大損失。管線問(wèn)題對(duì)地鐵工程有巨大的制約性，處理好管線問(wèn)題將為地鐵施工節(jié)約大量精力。

鄭州地鐵3 號(hào)線通泰路站位于商都路與通泰路交叉口，沿商都路東西向布置，共設(shè)7 個(gè)出入口和4 組風(fēng)亭，鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)。車站主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)515.5m，標(biāo)準(zhǔn)段寬20.1m，深16.63m，采用明挖法施工。車站影響范圍內(nèi)存在給水、燃?xì)狻㈦娏Α⒂晁⑼ㄐ拧⑽鬯榷喾N管線。

2 管線綜合保護(hù)思路

（1）落實(shí)管線保護(hù)責(zé)任制，建立管線保護(hù)組織機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌管線保護(hù)方案及措施制定、現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)、狀況搶救等各方面事務(wù)。

（2）準(zhǔn)確掌握車站范圍內(nèi)管線的種類、埋深、位置等信息。由于部分管線施工年限已久，其實(shí)際埋設(shè)位置可能發(fā)生變化。宜與相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位核實(shí)管線準(zhǔn)確狀態(tài)，避免施工過(guò)程損壞管線。

（3）根據(jù)管線規(guī)劃要求，確定管線保護(hù)形式。對(duì)于確需遷改的管線，及早聯(lián)系產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)場(chǎng)，安排專人協(xié)助遷改，先期規(guī)劃階段性遷改順序，與車站施工錯(cuò)峰用地，避免因用地沖突導(dǎo)致的工期延誤。

（4）對(duì)于不同管線，根據(jù)其實(shí)際狀態(tài)，制定針對(duì)性強(qiáng)的保護(hù)方案。方案應(yīng)明確管線風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，與結(jié)構(gòu)位置相互關(guān)系，遷改難度，采取原位保護(hù)措施的難度等信息。

（5）制定管線監(jiān)測(cè)方案，設(shè)置管線標(biāo)志標(biāo)識(shí)牌，定期觀測(cè)記錄管線沉降量，達(dá)到預(yù)警值時(shí)應(yīng)暫停施工，采取有效措施確保管線安全。

（6）強(qiáng)化施工過(guò)程管理，以預(yù)防為主，采用“巡線員”制度，專人負(fù)責(zé)對(duì)管線保護(hù)范圍內(nèi)施工作業(yè)機(jī)械、人員等進(jìn)行交底和監(jiān)管。

（7）管線保護(hù)過(guò)程中做好工程量簽證和影像資料保存工作。管線保護(hù)涉及多家單位，施工中往往需要多方協(xié)調(diào)。為減小后期扯皮壓力，應(yīng)做好施工記錄，管線相關(guān)圖紙、工程量清單等計(jì)量準(zhǔn)確，機(jī)械、人工等建立臺(tái)賬，施工照片、錄像保存完善。

3 管線保護(hù)案例分析

3.1 永遷管線

永遷管線一般進(jìn)場(chǎng)時(shí)間早，遷改工程量大，且工期較長(zhǎng)，影響地鐵施工進(jìn)展。在遷改過(guò)程中占用大量場(chǎng)地，擠壓車站施工空間。為了加快遷改進(jìn)度同時(shí)降低對(duì)車站施工影響，編排工期、協(xié)調(diào)用地是最有效的方法。

通泰路站DN426 原燃?xì)夤芪挥谲囌颈眰?cè)，埋深1.8～2.6m，橫穿北側(cè)出入口結(jié)構(gòu)，按照規(guī)劃要求需永遷到南側(cè)。根據(jù)工期計(jì)劃，主體結(jié)構(gòu)圍護(hù)樁施工同期遷改燃?xì)夤埽芫€與圍護(hù)樁施工無(wú)用地沖突，如圖1 所示。

圖1 DN426 燃?xì)夤苡肋w

3.2 臨遷管線

當(dāng)管線規(guī)劃不滿足施工要求時(shí)，需臨時(shí)將管線改遷到施工范圍外，待地鐵土建施工完成后，管線原位恢復(fù)。臨遷管線應(yīng)綜合考慮遷改時(shí)間和回遷時(shí)間對(duì)工期的影響，以及回遷難度等問(wèn)題。臨遷管線應(yīng)優(yōu)先考慮完全改移到施工區(qū)域外，保證后續(xù)工序不會(huì)對(duì)管線造成損壞或受其制約。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低、改移難度較小的管線，可降低對(duì)臨遷位置的要求，就近遷改，保證地鐵工程開(kāi)工時(shí)間，該區(qū)域施工完畢，將管線回遷并進(jìn)行后續(xù)施工。

對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高、改移難度大的管線，應(yīng)完全改移到施工范圍外。原因是此類管線若臨遷不到位，會(huì)制約后續(xù)工序，回遷時(shí)準(zhǔn)備工作煩瑣、進(jìn)場(chǎng)緩慢，嚴(yán)重拖累地鐵施工進(jìn)度。若考慮對(duì)其采取保護(hù)措施，在管線保護(hù)范圍內(nèi)施工作業(yè)，則承擔(dān)巨大風(fēng)險(xiǎn)且易受掣肘。因此將高風(fēng)險(xiǎn)管線一次臨遷到位，施工完畢后回遷，場(chǎng)地不受限制且與產(chǎn)權(quán)單位無(wú)交叉施工，可以有效規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，如圖2 所示。

圖2 DN325 燃?xì)夤芘R遷

3.3 原位保護(hù)管線

3.3.1 貝雷梁懸吊保護(hù)

貝雷梁具有承受荷載大、懸吊跨度大、保護(hù)管線較多、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于跨車站主體、出入口、風(fēng)亭位置燃?xì)狻⒔o水管道等的保護(hù)，跨度較大時(shí)需在貝雷梁跨中加設(shè)支撐立柱，焊接工字鋼用以托架貝雷梁，防止貝雷梁下沉。

通泰路站DN1000 給水管采取貝雷梁懸吊保護(hù)措施，選用雙排單層不加強(qiáng)型貝雷梁，貝雷梁下設(shè)槽鋼托架對(duì)給水管進(jìn)行懸吊保護(hù)，在槽鋼托架與給水管間墊橡膠墊片，如圖3、圖4 所示。

圖3 貝雷架

圖4 自來(lái)水管懸吊斷面

貝雷架幾何指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 貝雷架幾何指標(biāo)

貝雷梁力學(xué)驗(yàn)算：

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：

a.貝雷架每米自重：300kg

b.自來(lái)水管每米重量（滿水）：294kg

c.計(jì)算跨度：9m

（2）荷載計(jì)算：

a.貝雷架荷載：q1=27kN

b.自來(lái)水管荷載：q2=26.46kN

c.荷載組合：G=q1+q2=53.46kN，分項(xiàng)系數(shù)取1.35

（3）結(jié)構(gòu)驗(yàn)算：

a.結(jié)構(gòu)總彎矩：

跨中最大彎矩 M=ql2/8=53.46×1.35×9×9/8=730.73kN·m＜1576.4kN·m，滿足要求。

b.抗剪驗(yàn)算：

最大剪力 Fsmax=53.46×1.35×9/2=324.77kN＜490.5kN，滿足要求。

3.3.2 工字鋼懸吊保護(hù)

工字鋼懸吊管線方便快捷，易于操作，適用于懸吊風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)低、跨度小的管線。通泰路站燃?xì)夤懿捎霉ぷ咒搼业醣Ｗo(hù)。工字鋼一端使用膨脹螺絲固定在出入口冠梁上，另一端焊接角鋼后用膨脹螺栓固定在主體結(jié)構(gòu)冠梁上。工字鋼架設(shè)完成后，燃?xì)夤艿劳ㄟ^(guò)方形鋼管托架與工字鋼進(jìn)行連接，管道底與鋼管托架連接處加墊橡膠片保護(hù)，燃?xì)夤苌侠p繞反光條，如圖5 所示。

圖5 工字鋼懸吊燃?xì)夤軅?cè)視圖

4 結(jié)束語(yǔ)

管線保護(hù)措施多種多樣，其宗旨是確保管線安全的同時(shí)不影響地鐵施工。地鐵工期漫長(zhǎng)，因地制宜地選取最適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的保護(hù)措施能為地鐵施工順利進(jìn)行提供保障。