城市轨道交通区间隧道消防管道安装要点

2011-08-15武创奇

山西建筑 2011年1期

武创奇

0 引言

经济的高速发展，使城市地面道路的交通压力日趋严重，地下轨道交通已成为缓解城市交通压力的有效途径。目前，在全国有 40多个城市已建设或准备建设城市轨道交通线路。作为轨道交通项目主体结构的区间隧道的功能、构造的特殊性，决定了隧道内的机电设备安装工程的特殊性。本文以上海轨道交通 10号线地铁车站区间的消防管道的安装为例介绍地铁区间隧道消防管道安装工程的特点和技术要求。

1 轨道交通区间隧道消防管道的特点

与普通的工业和民用建筑不同，当隧道内发生火灾时，要更多依赖隧道本身的消防设施进行灭火、扑救，很难得到来自外部的消防救灾力量。所以，隧道内的消防设施的功能必须具备很高的可靠性。另外，受隧道结构和空间的限制，隧道内的消防管道不能因施工而影响隧道结构，其安装位置不能影响车辆运行的限界。消防管道施工时，已是隧道工程的后期施工阶段，隧道机电安装工程、线路、车辆等工程同时进行，也使工程的施工管理增加了难度。

所以，区间隧道的消防管道安装工程具有其固有的特殊性和重要性，其工程质量必须严格符合工程的设计标准。

2 消防管道的安装

2.1 管材选用

常用的隧道区间消防管道管材有球墨铸铁管胶圈承插连接、热镀锌钢管沟槽式连接、内涂塑钢管沟槽式连接等方式。由于涂塑钢管具有良好的耐腐蚀性能，延长了管道的使用寿命，同时也属于国家推广使用的环保产品，近年来区间消防管道多数采用涂塑钢管。本工程的消防管道即采用涂塑钢管，沟槽式连接。

2.2 区间消防管道安装标高的确定

区间消防干管的设计标高一般为轨面标高以上 350mm，区间消火栓支管的栓口标高为道床面以上 1.1m。区间盾构由一环一环的钢筋混凝土管片组成，每环管片由一块封顶块、两块相邻块、两块标准块、一块落底块共六块组成，而消防干管的设计标高正好位于标准块最下方一排管片环向连接螺栓、纵向连接螺栓的四个手孔处，每一环管片的宽度为 1.2m，每一环管片与管片的环缝左右 100mm内不允许栽埋固定管道支架的化学锚栓，以防管片裂纹。因此，根据盾构管片的结构形式，消防管道的支架设置无法满足CECS 151-2003沟槽式连接管道工程技术规程中沟槽管卡左右 150mm～300mm应设置管道支架的要求，鉴于此情况，在区间管道施工前，经与设计方沟通，将区间消防管的干管标高提高 250mm～300mm，支管的长度缩短，在保证区间消火栓栓口标高为道床面上 1.1m的基础上提高干管标高，这样区间消防支架的安装位置就避开了管片标准块下方的手孔，既满足了管道支架设置的要求，又能避免在区间限界检测时由于区间轨道铺设的左右误差引起消防管的侵界问题。

2.3 区间消防管道支架的制作安装

2.3.1 支架制作

1)管道支架严格按照设计的形式、规格进行制作。

2)区间隧道结构的管片为弧形，故在制作焊接支架时，先做好样品，按支架安装的位置控制角度，以确保支架安装在盾构管片上的水平度。

3)区间消火栓管线的支架长度尽可能缩短，以免与列车运行限界冲突。考虑到区间消防管上检修阀门的法兰、金属波纹管法兰的安装空间，隧道直线段上支架的长度一般设置为 300mm。由于隧道转弯处列车的运行限界比直线段要宽，转弯处的支架一般设置为 270mm。

2.3.2 化学锚栓安装

根据设计文件，固定支架的锚栓采用热浸镀锌层化学锚栓，该锚栓可以适应区间隧道内的潮湿环境，能够抵抗一定强度的水头冲击，从而较大程度地保证管道系统的稳定性和可靠性。化学锚栓的规格根据区间消防管道荷载的实际需求值确定。其安装操作过程以本工程中大量使用的M 12×110螺栓进行说明:

1)钻孔:规格为 M 12×110的化学锚栓，钻孔直径为 14mm，钻孔深度为 80mm。

2)清孔:用毛刷或气筒彻底清洁孔内壁，通常反复清三次。

3)置入胶管:将高强化学锚栓胶管按规定方向置入孔中。

4)埋入螺栓:用电动工具将螺栓钻入孔中，转速应不大于750 rpm(该电动工具由化学锚栓厂家配带)。

5)静置硬化:根据施工现场环境温度和锚栓胶管硬化时间表，待胶管完全硬化后再安装支架。

2.3.3 安装支架

每个支架由三条锚栓固定。在安装支架时，如果出现在钻孔时遇到钢筋的情况，使钻孔深度不够时，一定要将支架移位，禁止将锚栓切短或者安装假锚栓，影响支架的承载能力。

3 区间消防管道及配件安装

3.1 消防管道安装

1)区间管道采用涂塑钢管沟槽式连接，涂塑钢管根据内涂层材料的不同分为聚乙烯涂层钢管和环氧树脂涂层钢管。为避免涂塑钢管现场滚槽时对涂塑层的破坏，两端带沟槽的涂塑钢管由厂家在涂塑前对钢管进行沟槽加工。

2)涂塑钢管定尺长度一般为 6m，现场一般不允许切断，以免切管时涂塑层破坏、脱落，堵塞消防管。但管道厂家加工的短管不能满足安装精度。施工时，短管在施工现场用热浸镀锌钢管下料安装，然后拆除短管，由涂塑钢管厂家采用喷砂或酸洗磷化等工艺方法清洗短管后进行内涂塑，涂塑合格后运至现场进行二次安装。

3)干管机械三通的开孔势必会造成涂塑层的破坏。在这种情况下，机械三通开孔完毕后，采用涂塑钢管厂家提供的修补方案及修补材料立即对开孔处的涂塑层进行修补。

4)上海地铁列车采用直流供电牵引方式，运行时电流会泄漏到道床及其周围土壤介质中，称为迷流。迷流对周围的金属管道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，这种电化学腐蚀能缩短金属管、线的使用寿命。管道安装时，采用管道与支架角钢底部垫一层 3mm橡胶垫、管道与U形卡环之间垫一层 1mm橡胶垫的做法达到设计的防迷流要求。

5)消防供水均设计成环网供水，以保证消防供水的可靠性、安全性。通常区间上、下行消防管的环网供水由相邻两座车站内的环状消防管道系统承担。而车站与停车场进、出场线段区间消防管的环网供水，在靠近车站端的由车站内的环网消防管系统承担，而靠近停车场端的由进、出场线消防管通过过轨预埋消防管，使进场线的消防管与出场线的消防管相互连通来实现该区段消防管的环网供水。过轨预埋的消防管配合铺轨单位在浇筑道床前进行预埋，其预埋消防管的材质为PE管，不应为涂塑钢管。