劉成高

深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東 深圳 518029

伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的同時(shí)，城市居民出行需求也日益增長(zhǎng)。城市軌道交通日益成為治理城市擁堵“大城市病”、改善公眾出行條件的有效途徑同時(shí)也是推進(jìn)城市低碳化、綠色化、智慧化的發(fā)展路徑。城市軌道交通工程建設(shè)周期長(zhǎng)、施工范圍廣、投資大，做好前期地下管線(xiàn)遷改設(shè)計(jì)，對(duì)促進(jìn)軌道交通工程的順利開(kāi)展意義重大。

1 項(xiàng)目概述

深圳地鐵 6號(hào)線(xiàn)二期是深圳地鐵的重要城市干線(xiàn)，途徑龍華區(qū)、福田區(qū)，為深圳多條主要發(fā)展軸的連接通道，對(duì)促進(jìn)各區(qū)中心和對(duì)外交通樞紐的發(fā)展、優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)有著重要作用。線(xiàn)路北起深圳北站，南至科學(xué)館站，共設(shè)7站均為地下站，設(shè)民樂(lè)停車(chē)場(chǎng)一座。其中換乘站5座（銀湖站、八卦嶺站、體育中心站、通新嶺站、科學(xué)館站），標(biāo)準(zhǔn)站2座（梅林關(guān)站、翰嶺站）。線(xiàn)路全長(zhǎng)11.77km，全線(xiàn)平均站間距約1.678km。其中高架段0.81km，地下段10.73km，過(guò)渡段長(zhǎng)0.236km，共7座車(chē)站進(jìn)行交通疏解及管線(xiàn)改遷。6號(hào)線(xiàn)二期已于2020年8月18日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。車(chē)站主體主要采用明挖順筑和蓋挖逆筑，區(qū)間主要采用礦山法和盾構(gòu)法。

2 軌道交通管線(xiàn)遷改的要點(diǎn)

考慮地鐵及管線(xiàn)改遷施工便利、管線(xiàn)運(yùn)行及施工安全、減低擾民、節(jié)約造價(jià)等因素。管線(xiàn)改遷的基本要點(diǎn)主要有：

（1）避讓主干管。避讓管線(xiàn)需權(quán)衡投資及工程難易程度，項(xiàng)目前期對(duì)于重大管線(xiàn)梳理非常重要，在進(jìn)行地鐵設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避讓主干管線(xiàn)。

（2）結(jié)合地鐵建設(shè)時(shí)序。管線(xiàn)需配合地鐵基坑和交通疏解條件分期進(jìn)行改遷和恢復(fù)。

（3）線(xiàn)位最優(yōu)路徑。在保證地鐵主體施工的同時(shí)，減少管線(xiàn)遷改長(zhǎng)度。

（4）不降低現(xiàn)有功能。改遷的排水管線(xiàn)應(yīng)考慮上下游負(fù)荷，結(jié)合現(xiàn)狀條件（如匯水面積變化等）復(fù)核管道過(guò)流能力。

（5）先遷改后拆除。應(yīng)先完成改遷，待新管投用后才能拆除現(xiàn)狀舊管線(xiàn)。

（6）綜合方案比選。對(duì)影響地鐵施工的管線(xiàn)應(yīng)根據(jù)管線(xiàn)產(chǎn)權(quán)單位規(guī)定，并結(jié)合施工實(shí)際情況，可采取懸吊、改移、加固保護(hù)等措施，對(duì)不同管線(xiàn)應(yīng)根據(jù)管線(xiàn)種類(lèi)、管線(xiàn)狀況、影響程度和危害分別采取不同的處理方案[1]。永久改遷、臨時(shí)改遷、原位懸吊保護(hù)需權(quán)衡，原則上能永久不臨時(shí)，能臨時(shí)不懸吊。

3 主要設(shè)計(jì)思路

（1）熟悉地鐵主體工程及交通疏解工程的設(shè)計(jì)情況，在此基礎(chǔ)上制定合理的管道改遷方案，盡可能避免管線(xiàn)的多次改遷和因管線(xiàn)改遷引起的交通疏解。

（2）為了保證地下管線(xiàn)改遷效果，使其合理合規(guī)，還要結(jié)合市政道路建設(shè)規(guī)劃與現(xiàn)狀來(lái)進(jìn)行，尤其是要根據(jù)地下空間的開(kāi)發(fā)利用情況，制定相應(yīng)的遷改設(shè)計(jì)方案。

（3）盡可能制定出多套方案，如永久改遷方案、臨時(shí)改遷方案以及懸吊保護(hù)方案等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后擇優(yōu)選用。

（4）恢復(fù)管線(xiàn)方案應(yīng)與地鐵站體建筑管線(xiàn)對(duì)接，考慮站體的管線(xiàn)需求。

（5）對(duì)條件允許的管線(xiàn)進(jìn)行重復(fù)利用，或進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)容，以滿(mǎn)足現(xiàn)階段的管線(xiàn)功能。

（6）軌道交通施工完成后，科學(xué)合理的規(guī)劃管道恢復(fù)工程，盡可能將其設(shè)置在道路紅線(xiàn)范圍內(nèi)。

（7）核對(duì)管線(xiàn)位置的地勘報(bào)告，對(duì)于埋深較深或者地質(zhì)條件較差的管線(xiàn)，需要考慮周邊條件合理確定支護(hù)方式。對(duì)于交通量較大的過(guò)路管，應(yīng)合理采用頂管或牽引施工等方式減少施工工期和對(duì)交通的影響。

（8）方案應(yīng)充分征求權(quán)屬單位意見(jiàn)，組織相關(guān)部門(mén)審查后定稿。

4 地下管線(xiàn)改遷方式

（1）永久改遷和臨時(shí)改遷（拆除）

永久改遷是將影響軌道交通工程施工范圍的地下管線(xiàn)一次性改遷到位。

臨時(shí)改遷是指將影響軌道交通工程施工范圍的地下管線(xiàn)遷改到施工區(qū)域外，待地鐵土建施工完成后，再按照相應(yīng)的規(guī)劃要求二次改遷至施工完成后的區(qū)域。根據(jù)軌道交通施工工序結(jié)合交通疏解情況，在條件受限的情況，可能會(huì)涉及多次改遷。

（2）懸吊保護(hù)

在保證軌道交通工程施工條件的同時(shí)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)情況無(wú)法滿(mǎn)足管線(xiàn)改遷要求，或改遷成本較高時(shí)，采用支托或懸吊的方式對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行原管位保護(hù)，對(duì)不適宜懸吊的管材要先更換后懸吊,待主體工程建設(shè)完成后恢復(fù)為永久管材。

（3）管線(xiàn)加固

因交通疏解需要將原綠化帶或非機(jī)動(dòng)車(chē)道改為機(jī)動(dòng)車(chē)道，地下管線(xiàn)需要采取有效加固措施來(lái)增強(qiáng)其抗承載能力，在保證管線(xiàn)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足城市交通的過(guò)車(chē)要求；位于地鐵主體工程基坑圍擋范圍內(nèi)的地下管線(xiàn)，在重型設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前，采取有效加固措施（例如π字保護(hù)或混凝土包封等）對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行保護(hù)，避免施工作業(yè)對(duì)管線(xiàn)造成破壞[2]。

5 軌道交通工程中前期管線(xiàn)遷改設(shè)計(jì)重難點(diǎn)分析

（1）城市地下排水管線(xiàn)一般為重力流排水，由于上下游標(biāo)高固定，其高程調(diào)整余地較少，對(duì)改遷繞行的排水管道，因繞行而減緩管道坡降的，考慮適當(dāng)增大管徑以滿(mǎn)足管道過(guò)流能力的要求。當(dāng)受條件限制，改遷排水管的設(shè)計(jì)坡度不能滿(mǎn)足規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)采取可行的防淤措施，并加強(qiáng)后期的管道定期清淤維護(hù)。

（2）現(xiàn)狀老舊管道改遷，需按照新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行[3]。例如，雨污水管與上下游管道的恢復(fù)要采用水面平接的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)；合流管道需按照雨污分流設(shè)計(jì)，當(dāng)條件受限時(shí)，需采取設(shè)置截流井的措施，同時(shí)截留參數(shù)要符合新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）城市給水管線(xiàn)改遷時(shí)，由于是壓力管，高程調(diào)整空間較大，為保證管線(xiàn)遷改質(zhì)量，需對(duì)管材和改遷方式進(jìn)行合理選擇。另外，在改遷過(guò)程中，要盡量避免采取懸吊保護(hù)。

6 管線(xiàn)施工工法選擇

6.1 明挖施工

管線(xiàn)改遷施工場(chǎng)地比較寬裕時(shí)優(yōu)先采用明挖，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和管線(xiàn)深度選擇支護(hù)形式。屬于比較常見(jiàn)的施工工法。

6.2 不開(kāi)槽施工施工

6.2.1 不開(kāi)槽施工方法與設(shè)備分類(lèi)

6.2.2 不開(kāi)槽施工方法與適用條件

表1 不開(kāi)槽施工方法與適用條件表

在目前給排水管道工程中多數(shù)采用頂管施工，當(dāng)環(huán)境要求控制地層變形或無(wú)降水條件時(shí)，宜采用封閉式的土壓平衡或泥水平衡頂管施工。

7 科學(xué)館站給排水管線(xiàn)改遷典型設(shè)計(jì)分析

7.1 給排水管道

科學(xué)館站為三層島式地下站，位于上步中路與深南中路交界處的南側(cè)，為6號(hào)線(xiàn)二期工程的起點(diǎn)站，與1號(hào)線(xiàn)科學(xué)館站采用通道換乘。車(chē)站主體擬采用大開(kāi)挖施工，地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)；站后設(shè)停車(chē)折返線(xiàn)車(chē)站呈南北向布置?，F(xiàn)狀管線(xiàn)在在上步南路東西兩側(cè)分別敷設(shè)了DN400給水管，DN1000管，DN400-DN500污水管等給排水系統(tǒng)。

遷改思路：上步路現(xiàn)狀給排水管道在軌道工程施工期間臨時(shí)改遷至主體范圍外，待地鐵施工完成后恢復(fù)，在地鐵施工期間需橫跨基坑的管線(xiàn)采用鋼管懸吊保護(hù)，待地鐵完工后將管材置換為永久管材。

管線(xiàn)改遷方案分三個(gè)階段(見(jiàn)圖1～圖3)

圖1 不開(kāi)槽施工方法與設(shè)備分類(lèi)圖

圖2 交通疏解階段雨水管道平面圖

圖3 附屬階段雨水管道平面圖

圖4 連續(xù)懸吊保護(hù)斷面圖

圖5 110kV懸吊保護(hù)大樣圖

交通疏解階段：上步路東西兩側(cè)現(xiàn)狀DN400給水管道、及兩側(cè)DN1000雨水管道、DN400污水管道根據(jù)車(chē)站施工臨時(shí)遷改至主體外側(cè)待施工完成后回遷；上步路（濱河大道-深南大道）東側(cè)給水管道按規(guī)劃DN600管道恢復(fù)；南園路橫跨基坑的現(xiàn)狀1.6*1.5m箱涵主體施工期間臨時(shí)換DN1000焊接鋼管懸吊保護(hù)，待主體施工完成后更換管材。

附屬階段：施工地鐵附屬結(jié)構(gòu)前，將按規(guī)劃要求附屬永久管線(xiàn),避開(kāi)盾構(gòu)吊出井、冷卻塔，風(fēng)亭、電梯等結(jié)構(gòu)，更換懸吊保護(hù)管材，恢復(fù)為永久管材。

恢復(fù)階段：待地鐵施工完成后完善雨水口、消火栓布設(shè)和支管的接駁，對(duì)于管線(xiàn)覆土不足0.7m的采取混凝土包封保護(hù)。

7.2 電力管線(xiàn)

上步路現(xiàn)狀110kV電纜溝（廣格線(xiàn)、強(qiáng)鐵線(xiàn)），位于地鐵附屬上方，地鐵前期設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)狀情況采用原位加固，將現(xiàn)有磚溝改造為鋼筋混凝土電纜綜合溝。

施工期間采用貝雷架懸吊電纜，貝雷架最長(zhǎng)跨度為6塊，單層布置，不設(shè)加強(qiáng)桿。左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。另根據(jù)電力部門(mén)運(yùn)行要求帶接頭電纜不得懸吊，本次懸吊電纜需換新后，兩端與原電纜接駁后方可實(shí)施懸吊。

7.3 燃?xì)夤芫€(xiàn)

在上步南路兩側(cè)均有DN200及DN300的現(xiàn)狀燃?xì)夤艿?。有部分管道位于主體施工圍擋范圍內(nèi)，交通疏解階段臨時(shí)遷改至主體外側(cè)，待主體施工完成后回遷至道路人行道下。

7.4 照明管線(xiàn)

上步路現(xiàn)狀12m單臂燈沿道路雙側(cè)對(duì)稱(chēng)布置，間距35m左右，隨道路交通疏解變化將燈具遷改至疏解路人行道上，同時(shí)敷設(shè)臨時(shí)電纜聯(lián)通臨時(shí)路燈[4]。交通疏解期間原則上利用原有路燈，無(wú)法利用時(shí)才新建路燈。永久照明按規(guī)劃斷面設(shè)置13m單臂鋼桿燈對(duì)稱(chēng)布置間距35m，內(nèi)置LED光源（含NB-iot模塊）。

8 設(shè)計(jì)總結(jié)

（1）前期應(yīng)盡量詳細(xì)調(diào)查了解現(xiàn)狀管線(xiàn)情況，并梳理對(duì)地鐵主體方案影響較大的重大管線(xiàn)，進(jìn)行方案比選，確定思路可行、投資經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。管線(xiàn)改遷要結(jié)合車(chē)站建設(shè)時(shí)序及交通疏解進(jìn)行設(shè)計(jì)，減少對(duì)沿線(xiàn)用戶(hù)造成影響，確保管線(xiàn)功能正常使用及安全運(yùn)行。

（2）重視管道附近建（構(gòu)）筑物調(diào)查。統(tǒng)籌管線(xiàn)綜合，合理排布管線(xiàn)，相鄰管線(xiàn)同槽施工節(jié)約投資。

（3）永久管線(xiàn)覆土厚度，與其他管線(xiàn)、建（構(gòu)）筑物間距均應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)受條件現(xiàn)狀不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可采取安全措施。

（4）在掌握地質(zhì)，水文及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和資料的情況下，合理選擇施工工法。