关寅杰 慈鹏 耿浩
1.沈阳市规划设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110004;2.中冶沈勘工程技术有限公司 辽宁沈阳 110169;3.沈阳铝镁设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110001
沈阳市目前建成地铁线路4条,形成了贯穿城市东西向、南北向的十字型结构和双环型线网结构,基本覆盖沈阳老城区。
地铁车站结构包括主体和附属结构,其中主体结构有明挖和盖挖两种方法,明挖多用于交通流量小,盖挖多用于交通流量大区域,车站附属结构和出入口,都采用明挖法施工。
普通单线地铁车站一般设置在道路下、公园绿化内,换乘车站一般设在两条道路的交叉口,基本都位于交通干道,特点是交通流量大、道路枢纽性强,对于车站的顶板覆土厚度,一般在3m-4m之间。
市政管线包括供水管道,埋深2m-3m;供电管线,埋深2m左右;供暖管道,埋深区间2m-3m;供气管道,埋深2m-3m;通信管线,埋深小于2m;排水管道,埋深大于3m,局部埋深大于5m。
地铁隧道一般采用盾构法,对现状管线无影响。主要矛盾点在车站的施工,体现如下几方面:
1.4.1 位置
车站出入口及附属设施(通风井、设备房)的位置,一般设在管线相对集中的道路两侧,人行道或绿化带内,建成后必然影响管线。
1.4.2 高程
车站主体覆土深度3m-4m,基本满足除排水管道以外的其他专业管线。
1.4.3 施工风险
车站上方可能存在大管径输水线、供暖线,供气线,会对车站施工安全产生风险。
(1)节约投资、缩短工期、降低影响。
(2)优先悬吊保护,对于影响围护结构、盾构工作的管线采取改迁方案。
(3)横向穿过车站、区间的管线尽量采取悬吊保护方案或换管悬吊保护。
(4)管线竖向位置按下列原则处理:①临时让永久管线;②压力让重力自流管线;③可弯曲让不可弯曲管线;④分支让主干管线;⑤小管径让大管径管线。
借鉴管线改迁的实例,结合车站施工方法,根据管线的埋深、管径、材质、影响范围等,分别采用临时拆除、临时改迁、永久改迁方案,以及悬吊保护、换管保护等处理方案。
施工期间临时拆除原管线,施工后再恢复。适用于路灯线路、雨水管道起端管段、电力、电信排管空管。所有临时拆除管线,均在车站施工完成后予以原位恢复。
施工前将管线迁至临时线位,施工后原位恢复。线位一般位于车站主体上方,主体施工期间,将管线临时迁出结构区外,主体顶板完成后,原位回迁。
施工前将原管线迁至新线位,按永久标准建设。
3.4.1 悬吊保护
施工期间利用钢梁悬吊或托架支托对原管线加以保护,施工后再原位恢复。主要应用于跨越主体结构,高程与主体可以避开的管线。
3.4.2 换管保护
施工前将原管线的管材换成便于悬吊保护的管材,施工后再换成原管线的管材。适用于混凝土管材。
3.4.3 其他
施工空间有限时,可将地埋电信、低压电力电缆临时架杆处理。
浑南大道站位于长青南街与浑南大道交汇处,是换乘站,主体结构呈十字形,有6个出入口,车站顶板覆土深度3.5m。主体施工采用明挖法,出入口通道为暗挖法。先主体施工,再出入口及附属设施施工。改迁方案如下:
图1 浑南大道站管线改迁图
4.1.1 给水管线
浑南大道方向:路北DN1200mm给水管线穿车站主体,将该管道临时改迁至主体南侧,待主体施工结束后,原位恢复。
4.1.2 排水管线
浑南大道方向:路南D1500mm污水管线,埋深与5号、6号出入口通道高程矛盾,将该污水管道永久改迁至5号、6号出入口南侧。
长青南街方向:路东D1000mm污水管线与附属结构矛盾,将该污水管线永久改迁至车站东侧,占用部分东侧小区用地。
长青南街方向:路西D1400mm、路东2×D2200mm雨水管道均穿越车站主体。路西管道永久改迁至车站主体西侧,再绕行车站主体北侧,与原雨水管道相连。路东雨水管道永久改迁至站体东侧,再绕行站体北侧后沿2号出入口东侧规划线位与现状雨水管道相连。
4.1.3 电力管线
浑南大道方向:路北1200×800mm电力管线穿越车站主体,采用临时改迁的方法处理,将该管线临时改迁至车站主体南侧,主体结构与轻轨之间,待主体施工结束后,原位恢复。
长青南街方向:道路两侧均有电力管线与浑南大道北侧1200×800mm电力管线和路南侧2500×2000mm电力隧道相连,并且高程上与站体高程矛盾,采用临时和永久相结方法处理,临时线位位于车站北侧附属结构上,待车站主体结构施工完成后原位恢复,永久线位位于车站主体东、西两侧。
浑南大道路北,长青南街路东900×300mm、300×300mm电力管线穿越车站东侧附属结构,采用临时改迁的方法处理,主体施工完成后,先临时将电力管线改迁至主体结构上方,待附属结构施工完成后,按原位回迁,回迁线位为原西侧电力线位。
4.1.4 电信管线
浑南大道方向:路北600×400mm电信管线,穿越主体结构,采用临时改迁的方法处理,将该管线临时改迁至主体南侧,主体结构与轻轨之间,待车站主体施工完成后,原位恢复。
长青南街方向:路西700×100mm电信管线穿越车站主体,采用悬吊保护的方法处理;路东400×300mm、300×300mm电信管线穿越车站主体,采用临时改迁的方法处理,先将管线临时改迁至车站附属设施上方,待主体施工完成后,原位恢复。
4.1.5 供热管线
长青南街DN300mm供热管线穿越车站主体,采用悬吊保护的方法处理。
4.1.6 燃气管线
浑南大道方向:路北DN250mm燃气管线穿越主体,采用临时改迁的方法处理,将该管线临时改迁至主体南侧,主体结构与轻轨之间,待主体施工完成后,按原位恢复。
长青南街方向:路东DN250mm燃气管线穿越车站附属结构,采用永久改迁的方法处理,待主体施工完成后,将该管线永久改迁至主体上方。
长青南街方向:规划未实施的次高压燃气管线,由于穿越车站主体结构,存在危险性,故经地铁指挥部与燃气公司协商,将该燃气管线另行修改路由方案,避开本地铁车站。
4.1.7 路灯和交通信号管线
对于影响车站施工的路灯和交通信号管线,改迁原则为施工期间采用临时拆除的方法处理,施工围挡内临时架设以保证管线的正常使用,待施工结束后原位恢复。
4.1.8 其他
涉及穿越轻轨的管线,需由指挥部、施工、设计单位与轻轨部门共同制定方案。
城市修建地铁的资金量巨大,地方财力有限,资金来源大部分由开行贷款或PPP融资,所以缩短施工工期对控制成本尤为重要。地铁车站施工复杂,技术要求高,施工周期长,是制约整条线路通车时间的关键节点。前期的管线改迁方案一定要经过多番论证,选择最优方案,通过经济技术比较,在经济成本上减少预算,在时间成本上缩短工期。
随着我国经济的日益增长,城市基础设施建设投资的加快,地铁建设在十四五期间会常态化,管线的改迁工作应在实践中优化,不断总结现有的设计经验,将对地铁建设有一定的积极作用,同时更需要专业公司、施工单位的有力配合,提供技术支持,才能更好更快的推进城市的发展。