混凝土支撑在市政管线改迁中的应用

张天一，薛 科，杨 波

(无锡地铁集团有限公司建设分公司，江苏无锡 214000)

车站一般设在人流量大的闹市区，周围房屋密布，道路上管线错综复杂，而车站占地面积较大，通常还设有多个出入口，因此管线迁改和保护工作异常棘手。管线改迁是城市轨道交通建设中相对于地面征地拆迁的另一难题，错综复杂的地下管线给城轨建设带来了巨大困难[1]；轨道交通与给水、排水、电力、燃气、热力、通信、有线电视等市政管线共同使用着城市地下空间，管线的处理得当与否往往影响着工程进展、施工费用和风险，同时也影响着这座城市的正常运行，如何处理二者之间的关系显得尤为重要。

现在地铁施工附近管线改迁分为临时改迁和永久性改迁，改迁包括原位保护、悬吊保护、隔离防护、加固、移位等。地铁建设属于深基坑工程，支撑体系中第一道支撑大部分采用钢筋混凝土支撑来增加基坑的稳定，而位于最上方的混凝土支撑除了增加基坑稳定和作为施工便道外，人们往往忽略了它的另一个重要的价值，在遇到横跨地铁基坑的管线时，由于地铁施工的特点等因素决定，管线采用迁改等其他管线改迁方法比较困难，这时候就可以利用现有的混凝土支撑来保护，根据管线自身特点，将混凝土支撑施工成管线临时安全通道，这样地铁施工时对管线影响降到最低。

1 市政管线改迁

1.1 市政管线改迁特点

管线改迁是地铁建设中相对于地面征地拆迁的另一重要方面，但常易被人忽视。地铁建设的管线改迁具有以下特点[2]：

(1)平面点多面广。沿地铁线路各工点均可能碰到管线，改迁范围广。

(2)专业种类齐全，产权单位众多。凡是城市生活所必需的各类管线地铁建设均会触及，需对其改迁。

(3)管线改迁社会牵涉面广、制约因素多、协调工作量大。管线改迁与众多单位或专业有关，形成众多接口，互相影响。管线改迁属改造工程，其复杂性远高于新建项目。

(4)时间跨度长。管线改迁贯穿地铁建设始终，分为若干阶段，包括主体施工阶段、附属施工阶段、管线恢复阶段等，从地铁全线来看，管线改迁的时间跨度会达4～5 a之久。

(5)地形环境复杂、限制条件多样。地铁在城市建成区建设时，其周边建筑密集，管线设施众多，道路狭窄，可供管线改迁的空间狭小；在新开发区建设时，往往地形、地质情况又不稳定，且工点呈线形延伸，跨域大，每个工点的情况都不一样。

(6)埋地敷设，缺乏直观性。许多地下资料因年久缺失、物探困难，直接影响了管线改迁方案的正确性。

1.2 燃气管线改迁原则

在地铁施工之前，燃气管道及其他市政管道均在运行中，为了使地铁施工顺利有序地进行，尽量减少对现有道路交通的影响，地铁围挡施工之前应进行交通疏解和管道迁改或保护。根据现有管道的勘探资料，凡在施工围挡之内的燃气管道原则上均应进行迁改或保护，一般原则如下[3]：

(1)开挖范围内的现有燃气管道应全部废除，在开挖范围外周边新建燃气管道，以保证管网供气。

(2)在施工围挡范围之内，但不在开挖范围之中的燃气管道，应进行必要的管沟保护。

(3)设计迁改中尽量一次到位，避免不必要的重复返工。

(4)迁改或保护后的燃气管道应满足现行国家有关标准规范的要求。

2 混凝土支撑在管线改迁中的应用

2.1 工程概况

永乐东路站为无锡地铁3号线一期工程的第11座车站，位于长江北路东侧，与永乐东路斜交。车站为地下二层岛式车站，车站长度208.2 m，标准段结构宽18.5 m，埋深约16.3 m，车站顶板覆土约3 m。车站采用明挖顺做法施工，竖向设1道混凝土支撑+3道钢支撑+1道换撑。本站共设2个出入口和2组风亭(1号出入口、Ⅰ号风亭与主体合建、4号出入口及Ⅱ号风亭)。

站内主要管线有：基坑北侧DN219燃气管、DN800雨水管，距离基坑最近处仅3.1 m，最远处7.0 m，基坑北侧的DN400污水管，距离车站最近处5.4 m，最远处10 m，另外，横跨基坑的DN219高压燃气管、DN 1000雨水管、DN600污水管、DN500给水管可利用车站主体第一道混凝土支撑临时跨基坑安置保护。永乐东路站部分管线改迁图见图 1。

图1 永乐东路站部分管线改迁

2.2 改迁方案的提出

如横跨基坑的DN219高压燃气管为压力管，由于气体具有易燃易爆的危险性，虽然在平面、高程上可以调整，但在敷设时尽量做到平直、少弯曲、减少弯头。开挖范围内的燃气管全部废除，在开挖范围周边新建燃气管道以保证用户用气。燃气管线严禁悬吊，需埋地敷设，而DN219高压燃气管横跨基坑，车站长度208.2 m，基坑标准段结构宽18.5 m，如果将横跨车站的管线沿车站围护外围改迁则导致施工难度大、成本高且对周边环境影响大，因此在无迁改路由时，可采取原位保护措施，现场环境可知，第一道混凝土支撑施工完成后进行基坑开挖，后续施工时这道混凝土支撑除了起到支撑基坑稳定作用，其他作用基本没有，而后续施工时对第一道混凝土支撑影响小，混凝土支撑自身结构稳定且横跨基坑，这时就可以利用第一道混凝土做成管线临时安全通道，将管线迁改进临时安全通道内，这是非常安全有效的方法，在地铁施工正常进行同时确保了管线的正常使用。

2.3 主要施工方法

管钱改迁流程图 2所示。

图2 管线改迁流程

(1)施工准备阶段，按照管线资料，会同监理工程师及相关单位一起调查和复核周围地下管线的情况，查明管线类型、规格、走向、埋深，并征得有关部门或单位确认，要时可采用开挖样洞或采用物探技术进行调查，请地下管线的管理单位监护人员到现场进行交底，查明管线的确切位置，做好记录。当发现与业主所提供的地下管线现状图不符的管线，及时报告有关单位，并请其进行复核。

管线平面位置、埋深全部调查清楚后，用3 cm宽黄漆将管线类型、轮廓、走向等在地面绘出，地面用射钉在地面安装管线保护牌，周边悬挂管线信息牌，同时，对进场管理人员及民工进行管线信息说明教育，确保人人知晓管线位置、类型、走向，为管线保护做好宣传和警示工作。

如永乐东路站DN219燃气管线处于基坑正中央，南北走向，横跨基坑，埋深1.67 m。

(2)永乐东路站标准段第一道混凝土支撑截面尺寸800 mm×1 000 mm，相邻2个混凝土支撑中心间距为9 000 mm。为了利用支撑保护管线，提前制定管线改迁方案，在混凝土支撑施工前，确定管线路线处混凝土支撑的位置。然后根据管线的特点，增大管线路线附近2根第一道混凝土支撑的截面积，做成异形混凝土支撑，使管线改迁施工时便利、成本小且对周边环境影响小。如在榭雨街管线路线处的异形混凝土支撑截面尺寸变更为800 mm×1 800 mm，相邻混凝土支撑中心间距变更为6 000 mm。以异形混凝土支撑为主要承重结构，在2个异形混凝土支撑中间再施工临时底板和盖板，构成临时安全通道，将管线迁改进安全通道内，避免了施工时对管线产生影响，见图 3。

(3)先开挖并施做冠梁，第一道混凝土支撑，在相邻2道混凝土支撑底部施工300 mm厚的底板和300 mm厚顶板，顶板处需开检查口。临时通道净空宽5 200 mm、高1 200 mm，横跨基坑。

(4)将临时安置的管线改迁铺设至安全通道内。新建燃气管道采用聚乙烯燃气管，与现状钢管采用钢塑过渡接驳。通道内采用C20素混凝土填实，燃气管严禁暴露在空气中。在管道位置需要做好警示标牌。如燃气管通道位置，在管道的正上方平整的敷设警示带，距离管顶的距离宜为30～50 cm，但不得敷设于路基和路面内。

2.4 地燃气管保护措施

(1)为控制燃气管沉降，通道下立柱桩需进行后注浆以提高承载力。

(2)现场内管道埋深较浅的位置上不能堆放重物，不能安放吊车或泵车的承重腿。管道附近严禁挖机施工，防止破坏管线。

(3)埋设管道监测点，及时掌握管线沉降、位移信息，从而确保管线安全并达到预警预报信息化施工的目的。

(4)设立管线保护领导小组，一旦现场发生燃气管挖断、泄漏等事故，管线保护领导小组应启动应急预案并上报上级领导，迅速隔离事故现场，撤离无关人员和群众。

(a)DN219燃气管线保护平面 (b)DN219燃气管线保护剖面图3 DN219燃气管线保护布置(单位：mm)

(5)燃气管道改迁后施工人员需记录位置，在之后施工过程中不要去开挖、扰动埋管区域。对各施工班组进行改迁位置交底。

3 结束语

城市轨道交通与城市管网共同使用着城市地下空间，地铁施工与管线保护密不可分，管线保护根据现场施工环境，采取基坑支撑保护管线，能够缩短施工工期，降低施工成本，并对周围环境影响减到最小。