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)
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(chē)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(chē)站影響范圍內(nèi)存在給水、燃?xì)?、電力、雨水、通信、污水等多種管線。
(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(chē)站范圍內(nèi)管線的種類(lèi)、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(zhuān)人協(xié)助遷改,先期規(guī)劃階段性遷改順序,與車(chē)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(zhuān)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。
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(chē)站施工空間。為了加快遷改進(jìn)度同時(shí)降低對(duì)車(chē)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?chē)站北側(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?,管線與圍護(hù)樁施工無(wú)用地沖突,如圖1 所示。
圖1 DN426 燃?xì)夤苡肋w
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(lèi)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
3.3.1 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(chē)站主體、出入口、風(fēng)亭位置燃?xì)?、給水管道等的保護(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
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。