地鐵建設工程中的給排水管線改遷設計措施

高策

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東深圳 518000）

1 給排水管線與各類市政管線的相互關系

通常情況下，城市管道包含的種類較多，以管道和電纜為主，管道類有給水、排水、煤氣、供暖等，電纜主要是電力和通信2 種。同時，不同的管道在道路中所設置的方向也有所不同，在路的東面或南面會放置電力、煤氣和污水三類管線；而與之相對的方向即西面或北面則設置通信、熱力、供水和雨水類的管線。

若是在一個平面上埋設，則需以建筑物為基準，依據(jù)從近到遠的原則，從其外邊緣開始向著路的中心線進行鋪設；若是從空間上敷設，則需從深處開始向淺處延伸。管線的埋深順序為：電信電纜、電力電纜、熱力管（溝）、燃氣管、給水管、雨水管、污水管，具體可見表1。

表1 市政管線的常見埋設深度及遷改特點

從表1 可以看出，與其他的管線相比，給排水管線不僅埋設深度更深、鋪設面積大，而且通常與其他種類的管線相鄰鋪設，所以多以同槽平行設計為主。此外，由于雨水和污水是利用重力進行排水，且會在排水過程中經常攜帶一些附屬物品（如有害化學物質等），因此在遷移時不可忽視管線設計的排水方向、接入點標高以及管道殘留物的處理等現(xiàn)象。如果忽視這些因素貿然設計遷移方案，往往會威脅到周圍相鄰的其他管線，從而造成再次改遷的局面，浪費人力和物力。

針對此，在制定管線改遷計劃時，要做到不同情況區(qū)別處理，以確保利益最佳。一般來說，在設計時可參考以下避讓原則：（1）壓力管與重力管相比，優(yōu)先重力管；（2）就管徑大小而言，優(yōu)先大管徑；（3）就彎曲程度而言，優(yōu)先不易彎曲的管線；（4）就改遷的時間長短而言，優(yōu)先永久性的管道；（5）就工程量的大小而言，優(yōu)先大工程量的管線。

2 給排水管線改遷措施及設計要點

2.1 給排水管線改遷措施

目前，遷改方式有多種類型，主要以“繞遷、懸吊、支托和就地保護”4 種為主，但在具體實施過程中，決定采用的方式要根據(jù)實際的工程情況來決定。

2.1.1 繞遷

為了減少妨礙軌道交通建設的管線對當前的施工區(qū)域造成影響，并同時對其進行改道處理，普遍采用的方式就是繞遷。從繞遷之后保留的時間長短來看，該方式一般有臨時性繞遷和永久性繞遷2 種：（1）在當前工程建設完畢后把臨時增加的管道廢除，為臨時性繞遷；（2）改遷之后不再做其他改變，則為永久性繞遷。

繞遷一般對當前建筑工程影響較小，但實施此方式的前提是需確保當前工程周圍有能夠埋設管道的空間和符合條件的工點[1]。

2.1.2 懸吊和支托

懸吊和支托多用于給排水管線橫跨在基坑上面的情況。然而，考慮到當前工程在時間、資金和技術等方面的限制，為了省時省力，在確保要改遷的管線能夠使用的基礎上，需在管線下面進行支托或在上面對其采取懸吊措施，進而使現(xiàn)有管線暫時脫離原有的位置并懸掛在基坑的上面。

當前工程結束后，需在管線改遷后的位置與原來位置之間進行夯填與密實處理，直至填充至保護線的標志處，方可拆除管線保護措施。

2.1.3 原地加固保護

原地加固保護是指，在現(xiàn)有管道周圍加固一個以混凝土為主要施工材料的溝槽后，對管道進行封堵，并在溝槽與管線之間的空隙部分填滿細沙或者石粉。該保護措施通常適用于當管線頂部所覆蓋的土量無法滿足施工需要的情況。

2.2 給排水管線改遷的設計要點

給水線路改遷應根據(jù)軌道交通建設的特點，并遵循“施工有利、路線優(yōu)化、容量相等、分階段實施、節(jié)約投資”等原則，分階段、分區(qū)域、分時段進行設計。其中，供水管道的遷移應在參照原設計的同時遵循相關規(guī)劃，以更好地保證管道可在遷移周期內依舊保持良好且可繼續(xù)使用的狀態(tài)；與此同時，還要確保供水管道的水安全可靠，且無死水區(qū)域。

為了保證雨水管線應有的排水量和排水能力，在改遷時，除了要遵照原來的管道流向和匯聚區(qū)域外，還要注意臨時排水設施，以保障改遷時的降排水功能[2]。此外，需盡可能避免改遷大型防洪設施；如果必須對其進行改遷則要采取相應的遷改措施，則必須報水務、河道等主管部門審批。

由于污水管道通常還會被埋在地下很深的地方，因此在進行管線的開挖和回填工作時，必須采取支撐保護；另外，針對改遷過程中泥漿易出現(xiàn)堵塞排水管道的現(xiàn)象，相關人員在改遷此類管線時，不僅要確保該地段周圍居民的排水和污水傳輸不受影響，還要確保在設計時改遷一步到位。

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3 給排水管線改遷中的典型問題分析

3.1 地鐵大型樞紐管線改遷問題

本文以崗廈北樞紐管線改遷為例進行分析。崗廈北綜合交通樞紐位于福田中心區(qū)東側，深南大道與彩田路交叉口處。匯集了地鐵2 號、10 號、11 號、14 號線等城市軌道交通線路，公交首末站、小汽車及出租車接駁場站等常規(guī)交通設施及配套服務設施等。

通常情況下，樞紐建設范圍較廣、景觀要求高、工期較長、涉及交叉線路較多、出地面構筑物復雜且繁多。所以，在施工前，一定要反復思考施工工序，對需要預埋管道段應盡可能提前施工，且在設計過程中要考慮管線一次性改遷的后續(xù)影響，若場地有條件，則需盡可能遠離主體建筑施工。

在地鐵建設期間，懸吊管線一般都為橫跨基坑，以及利用橫撐對管線進行懸吊。在本項目中，崗廈北樞紐建設中部分平行基坑管道，無法利用橫撐懸吊，但由于其不得不跨基坑連接下游，因此可采用利用連續(xù)墻預留鋼筋做牛腿將管道托架在牛腿上方敷設的方式。然而，該方式不適用于長距離管道的懸吊。

樞紐建設一般由幾條線交匯（通常為地鐵線路交匯站），因此在部分埋深較深的大型頂管或埋深較深的明挖管道實行施工過程中，要考慮各線車站及盾構軌行區(qū)間距離。例如，在車站頂板上方開挖敷設管線要經過抗浮計算等。此外，在管道開挖期間，可分段開挖，并在開挖后立即回填方可開始開挖下一段。

崗廈北樞紐建設位于城市CBD，周邊高端酒店、大型商場、企業(yè)眾多，且由于特殊原因臨時階段改遷小于DN1 000 mm給水等管線不得明敷，因此難免會造成周邊業(yè)主反感甚至投訴，對于該種情況，可在管道上方做一些簡易椅子騎設在管道上方，以方便周邊人流坐下休息，而椅子可以回收利用，從而在減少施工期間外在困難的同時，避免了增加較大投資。

樞紐建設出入口眾多，且周邊地塊連通位置也較多，故管道設計期間需仔細核對出地面構筑物，同時充分預留地塊連通管線條件，并與地鐵主體做好銜接工作。

樞紐建設一般采用下沉式廣場設計，部分下沉廣場開挖范圍比實際景觀設計范圍更大，因此需核實下沉廣場景觀方案是否滿足管線要求、由于某些下沉廣場采用大放坡方案影響范圍很大，且管線容易位于景觀方案內，故遇下沉廣場設計時在條件允許范圍內管線盡量遠離下沉廣場。

3.2 管線改遷設計中的注意事項

1）收到上游專業(yè)條件后，需及時核實主體施工工法（倒邊、蓋挖、明挖、鋼便橋），根據(jù)主體工法考慮管線改遷方案，并于其他管線專業(yè)（電力、電信、燃氣、中水等）交流，不要只考慮本專業(yè)內容。

2）改遷設計過程中涉及多個專業(yè)相互配合，管線改遷也應熟悉主體及道路等專業(yè)的基本情況，具體需關注的內容有：（1）核實主體頂板標高與現(xiàn)狀管線距離，頂管標高是否滿足管線敷設要求，尤其注意要根據(jù)DB11/T 316—2015《地下管線探測技術規(guī)程》核對井外底標高，采用承插頭的管道需考慮承插頭外徑突出部分；（2）在核對主體條件時，需核實盾構始發(fā)及接收端是否有擴大范圍的加固施工；（3） 在核對主體條件時，需注意盾構端頭處隧道外頂標高與管線標高關系（此處盾構隧道一般不深，常與埋深較深的管線沖突）。

3）收到道路條件后，應核實管道埋深是否滿足最小覆土要求，考慮改遷或保護方案。具體包括：（1）注意水工結構專業(yè)單獨出圖結構井，注意核實水工結構及新建道路標高關系，一般這種水工結構井要高出管道很大一部分，容易出現(xiàn)井頂高于路面問題；（2）注意道路擋墻設計，設計中常常忽略道路擋墻與管道關系；（3）對于施工周期長（超過1 個月）的管線（如頂管、箱涵、長距離管線等），設計應考慮道路專業(yè)，看是否需考慮由管線改遷引起的交通疏解，但應盡量與主體結合考慮疏解，減少單純的管線交通疏解。

4 結語

在地鐵建設時，要對現(xiàn)有管線的分布以及鋪設條件有準確的認識，從多個角度分析考慮問題，利用多種技術保障改遷順利進行，避免影響給排水管道的安全運行，從而進一步促使城市的穩(wěn)步發(fā)展。