於林中

(福州軌道交通設計院有限公司 福建福州 350007)

地鐵車站管線遷改橫斷面設計要點分析
——基于有限空間條件

於林中

(福州軌道交通設計院有限公司 福建福州 350007)

在地鐵車站周邊建筑密集條件下，車站施工地下市政管線遷改可利用空間是有限的，遷改管線的橫斷面設計會影響管線遷改的可實施性和車站基坑的安全性。論文總結(jié)了有限空間條件下地鐵車站管線遷改橫斷面設計遵循的3個原則：基坑安全、管線安全凈距和施工便利，并以福州地鐵2號線具體車站為例，論述了地鐵車站管線遷改橫斷面設計的具體實施方案。

地鐵建設；有限空間；管線遷改；橫斷面設計

0 引言

地鐵建設中的管線遷改工作是服務于地鐵車站和區(qū)間建設而開展的一項任務。由于現(xiàn)狀地下管線凌亂、涉及產(chǎn)權(quán)單位眾多等原因，管線遷改實施周期長影響地鐵建設進度、反復遷改對市民生活造成不便等情況時有發(fā)生。管線遷改工作的好壞，對地鐵建設進度、工程投資、地鐵基坑安全等都會產(chǎn)生重大影響[1-2]。

地鐵車站大多設置在城市建成區(qū)，受周邊現(xiàn)狀建筑物影響，管線遷改可利用空間往往是有限的。在有限空間條件下，需要考慮如何將種類繁多、規(guī)模各異、分布凌亂的現(xiàn)狀管線有序地遷出車站施工影響范圍，使其既不對車站基坑安全構(gòu)成威脅，同時也滿足自身使用功能的要求，遷改管線在車站基坑外的斷面布置將直接影響管線遷改的效果。

本文結(jié)合實際工程經(jīng)驗，總結(jié)出了有限空間條件下地鐵車站管線遷改橫斷面設計遵循的3個原則：基坑安全、管線安全凈距和施工便利性，為地鐵施工管線遷改工作提供思路借鑒。

1 地鐵車站遷改管線橫斷面設計原則

1.1 基于管線對基坑安全影響的橫斷面設計原則

根據(jù)《城市軌道交通地下工程建設風險管理規(guī)范》中的規(guī)定，地下既有管線對軌道交通地下工程的風險被定義為環(huán)境影響風險。地下管線的環(huán)境影響重要性類別如表1所示。

表1 既有管線對地鐵環(huán)境影響重要性分類表

從現(xiàn)狀管線對地鐵基坑安全影響重要性角度分析，遷改至基坑外的管線在橫斷面設計上應遵循重要設施類別管線盡量遠離基坑布置，一般設施類別管線靠近基坑側(cè)布置的原則?？拷觽?cè)布置的管線需要滿足車站圍護結(jié)構(gòu)施工的安全凈距要求。根據(jù)實際經(jīng)驗，一般需滿足管線距離圍護結(jié)構(gòu)凈距大于3.0m。重要設施類別的管線例如雨污水干管(雨水管徑DN≥1 000mm，污水管徑DN≥800mm)、大直徑給水中水干管(管徑DN≥600mm)、高壓燃氣管等建議保持距離基坑邊線5m～10m以上的安全間距[3]。

地鐵車站施工中周邊土體容易出現(xiàn)不同程度的沉降，為保證地鐵車站基坑的安全，建議雨污水、給水管道遷改采用抗沉降性能好的HDPE、PE等塑料管材。燃氣管線遷改也宜采用PE等柔性管道，避免因為基坑沉降導致管道的損壞而出現(xiàn)安全事故。

1.2 基于管線安全凈距要求的橫斷面設計原則

表2為地鐵施工常見各類管線的安全凈距要求[4]。根據(jù)表2給水管道、燃氣管道與排水管道要求的凈距較大，分別為1.5m、1.2m；給水管、通信管、排水管與電力管道，給水管道與燃氣管道要求的凈距較小，為0.5m；其余各類管線要求的水平凈距均為1.0m。

管線類別給水管雨、污水管燃氣管電力管通信管給水管-1.50.50.51.0雨、污水管1.5-1.2/1.00.51.0燃氣管0.51.2/1.0-1.01.0電力管0.50.51.00.10.5通信管1.01.01.00.50.5

注：①給水管表示管徑d>200的給水管 ②電力管表示電壓等級<35kV的電力電纜 ③燃氣管表示壓力等級為中、低壓的燃氣管

地鐵車站遷改管線的橫斷面布置應盡量考慮將安全凈距要求小的管道相鄰布置，而安全凈距要求大的管線則間隔布置，以充分利用各類管線的相容性，達到最大限度利用地下空間的目的。

由于空間有限而導致遷改管線安全凈距不能滿足規(guī)范要求時，可以采用混凝土包封等特殊處理措施以保障管線使用功能。

1.3 基于管線施工便利性的橫斷面設計原則

一個地鐵車站管線往往需要經(jīng)過多次遷改以滿足施工要求，從管道施工的便利性考慮，埋置較深的雨污水干管、大口徑給水干管、高壓燃氣管等在有條件的情況下應盡量減少遷改次數(shù)或做到一次遷改到位[5]。高壓電力管線(10kV以上)由于造價高、割接繁瑣，在有條件的情況也應優(yōu)先考慮一次遷改到位。其余類別管線在條件不具備的情況下則可考慮通過多次遷改滿足車站施工要求。遷改管線橫斷面設計中需要按照這一原則合理布置各類管線。

從管線施工互相干擾角度分析，管徑或檢查井較大的兩類管線不宜相鄰布置，以免施工時互相擠占空間而無法實施。一種有效的做法是在這兩類管線中間布置一根小直徑或檢查井小的管線，以便于施工。

2 紫陽站一階段管線遷改實例

2.1 工程概況

福州地鐵2號線紫陽站位于福州市晉安區(qū)福馬路上，車站呈東西布置，車站總長度495m，橫跨長樂中路、珠寶路兩條相交道路。車站主體結(jié)構(gòu)寬度26.8m，深度15.2m，車站上方覆土2.8m ～3.1m。車站南北兩側(cè)各設置4個出入口，施工影響總寬度約76.5m。車站道路兩側(cè)均為高層住宅。

2.2 一階段管線遷改

紫陽站結(jié)構(gòu)施工分3個階段，首先進行主體結(jié)構(gòu)施工，之后再分兩個階段，依次完成南、北兩側(cè)附屬結(jié)構(gòu)施工。地鐵施工管線遷改工作圍繞車站施工要求展開，分兩階段進行：第一階段，福馬路北側(cè)受影響管線需遷改至主體結(jié)構(gòu)北側(cè)，以滿足車站主體結(jié)構(gòu)施工要求；第二階段，將一階段遷出管線和南側(cè)附屬施工受影響管線回遷至車站主體結(jié)構(gòu)上方，以滿足車站附屬施工要求。管線遷改實施分期如圖1所示。

紫陽站斷面及現(xiàn)狀管線分布如圖2所示，車站主體結(jié)構(gòu)邊線距離北側(cè)現(xiàn)狀建筑凈距為21.7m，北側(cè)附屬結(jié)構(gòu)邊線距離現(xiàn)狀建筑凈距為7.5m。現(xiàn)狀管線分布于道路兩側(cè)非機動車道和人行道下，北側(cè)現(xiàn)狀管線有：污水(DN800，埋深3.5m)、雨水(DN1400，埋深2.9m)、通信(18孔，埋深1.1m)、給水(DN600，埋深1.3m)、燃氣(DN300，中壓，埋深1.3m)、電纜溝(BXH=800x800mm，埋深1.0m)。

圖2 車站現(xiàn)狀管線斷面圖

基于分析，紫陽站一階段遷改管線橫斷面如圖3所示。按照管線距離基坑由近及遠的順序，遷改管線橫斷面布置為：通信(18孔，管塊寬度720mm)、給水(DN600)、燃氣(DN300，中壓)、電力排管(8孔，管塊寬度1 000mm)、污水(DN800)、雨水(DN1400)。斷面布置中，最內(nèi)側(cè)為通信管線，距離基坑保持大于3m的安全凈距，最外側(cè)為雨水管線，距離現(xiàn)狀建筑安全凈距大于2.0m，各相鄰管線的控制凈距分別為：1.0m，0.5m，1.0m，0.5m，1.5m，管線實施總寬度為9.32m，現(xiàn)狀可利用空間寬度滿足管線遷改布置要求。

圖3 車站一階段管線遷改斷面圖

從管線對基坑安全影響分析，將對基坑安全影響小的通信管、給水管、燃氣管布置在距離基坑較近的

位置，而將大直徑的雨污水管布置在距離基坑較遠的位置，且所有管線均保證距離基坑3m以上的凈距，保障了車站基坑的安全。

從管線安全凈距要求分析，將管凈距要求小的給水管道與燃氣管道，電力管道與排水管道相鄰布置，在滿足管線安全凈距要求的前提下最大限度地利用了地下空間。

從管線施工便利性分析，考慮電力電纜遷改費用高，雨污水管線施工難度大且后期由于車站頂板覆土有限無法回遷，將這3種管線作為永久遷改布置在車站北側(cè)附屬和現(xiàn)狀住宅的7.5m空間范圍內(nèi)，這既降低了管線遷改工作難度，也減少了遷改費用。

3 結(jié)論

地鐵施工遷改管線在基坑外的橫斷面設計需要綜合考慮基坑安全、管線安全凈距、施工便利性的三大原則，以實現(xiàn)在有限空間條件下既滿足地鐵車站施工要求，也滿足管線的使用功能。

從現(xiàn)狀管線對車站基坑安全影響角度分析，遷改至基坑外的管線在橫斷面設計上應遵循重要設施類別管線盡量遠離基坑布置、一般設施類別管線靠近基坑側(cè)布置的原則。在管線位置的具體排列上，需要充分利用管線的相容性，將安全凈距要求小的管線相鄰布置，以最大限度利用地下空間。

遷改管線的橫斷面設計還要考慮管線施工的便利性，在有條件的情況下，應優(yōu)先滿足造價高、施工困難、管線遷改周期長、影響范圍廣、無法回遷的重力管、高壓電力管、高壓燃氣管等類別管線的永久遷改；同時，對于管徑較大、檢查井較大的管線不宜相鄰布置，而應該采取大小管間隔布置的做法。

[1] 駱瑞華，林穎庭，張剛.地鐵車站管線綜合平衡規(guī)劃指引淺談—以廣州地鐵線路站點管線綜合規(guī)劃個案為例[J].中山大學學報論叢， 2007，27(8)：275-277.

[2] 王健.淺談上海軌道交通車站的市政管線改造規(guī)劃[J].城市道橋與防洪，2015(7)：252-254.

[3] 吳蔚博.淺議如何降低城市中市政管線對地鐵基坑帶來的風險[J].中外建筑，2013:178-179.

[4] GB 50289-2016 城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范[S].2016.

[5] 樊紅衛(wèi).地鐵基坑設計風險控制[J].施工技術(shù)，2011，40(349)：6-8.

Cross-sectional design of municipal pipelines reconstruction on metro stations——based on confined space

YULinzhong

(Fuzhou Rail Transit Design Institute Co.,Ltd,Fuzhou 350007)

Cross-sectional design of the underground municipal pipelines reconstruction on metro stations in confined space affected the implementation of the pipelines reconstruction and the security of foundations.Three general principals were summed up for cross-sectional design of the underground municipal pipelines reconstruction that were the affection of the pipelines to the foundation safety, the horizontal net distance between pipelines and the facility of pipelines reconstruction.Meanwhile, the detail implementing scheme of the pipelines cross-sectional design of a case study in Fuzhou Metro No.2 Line was discussed.

Metro construction； Confined space； Pipelines reconstruction； Cross-sectional design

於林中(1984.2- ),男，工程師。

E-mail:270693233@qq.com

2017-03-09

TU990.3

A

1004-6135(2017)07-0158-03