城市轨道交通地下工程前期工作要点研究

钱栋栋，曹树森，钟祖良

（1.中车智能交通工程技术有限公司、江苏中车城市发展有限公司，江苏 无锡 214000；2.中车建设工程有限公司、台州台中轨道交通有限公司，浙江 台州 318000；3.重庆大学，重庆 400044）

0 引言

经过多年实践，许多城市轨道交通投资已经控制在概算范围内，车站土建施工工期也已控制在24 个月内。然而，现影响造价指标最大的因素还是前期工程费用，其在总投资中所占的比重从7% 增加到30% 不等，其经济指标已从前几年的0.4 亿/km 正线提高到现在约1.8 亿/km 正线，甚至更高。该临时交通组织及管线搬迁工程需在大规模房屋动拆迁结束后进行，是主体工程开工的主要制约条件之一。若前期工程进度脱节，将造成主体工程土建施工工期大大延期并带来工程费用及实施难度的增加，这也使得该项工作的重要性愈加凸显，且工作难度随之增加。

本文主要针对临时交通组织及管线搬迁前期项目，从缩短工期、节约费用、规范管理的角度出发，分析城市轨道交通以往的实际工程案例，以期总结出相关的经验，为项目前期的工作开展提供参考。

1 地下工程与道路关系分类及其特点

地下工程主要包括地下车站（含浅埋暗挖出入场线）及地下区间两类。地下车站仅针对标准车站，其前期工程主要涉及临时交通组织及管线搬迁。地下换乘车站由于体量较大，一般需做特殊前期工程组织设计；地下区间如走行于道路下则可能涉及到区间范围内的桥桩托换、管线搬迁，如上海9 号线桂林路—宜山路区间宜山路桥改建前期工程、10 号线四平路改建沙泾港桥工程等，类似前期工作有很多案例，不再详述。具体的分类方法有很多，此处将上海地铁的标准站进行统计，详细分类可参考表1：

表1 车站类型

2 交通疏解及管线处置方法

2.1 常规方法

2.1.1 路侧型车站

路侧型车站由于侵占道路红线范围，工程规模较小，一般只需采取局部道路路幅调整及管线原位保护措施，就能满足前期工作要求。地下盾构区间，由于其与桥桩托换改建可通过设计及合理工程筹划错开施工，因此受前期工程影响也较小。受前期工程工期影响较大的为路中型及跨路型地下车站，或者处于交叉口路段的车站。

2.1.2 路中型地下车站

该类型地下车站一般费时较长，大多采用区域交通组织，管线往往需临时迁移至路侧或附近道路，或者人行道，前期工程准备期需要大约8 个月时间。如4 号线在徐汇区走行于零陵路主干道下，采取了封路施工，进行了大规模的相关道路改建拓宽工程，耗时近1 年。10 号线上海交通大学站位于淮海西路近华山路口西侧，由于周边高层建筑和保护建筑众多，距离间隔近、保护要求高，采取了20 个月的封路施工。该类车站前期协调工作难度高、对周边通行环境影响大，其前期工作要统筹，方案要细化，实施要精细。

2.1.3 跨路型地下车站

一般至少需要2 阶段前期搬迁，部分车站在施工中甚至需采用3 阶段搬迁。具体阶段有，首次管线搬迁需6 个月左右的工期，而2 阶段、3 阶段交通组织及管线回搬则需要3 个月左右的工期，对车站主体施工影响较大，所需费用也较高。如4 号线宜山路车站，车站全长489 米沿凯旋路骑跨宜山路布置，采取2 阶段翻交方法，第1 阶段的凯旋路φ1460 下水管迁移工程就耗时近8 个月，其他重要管线的搬迁也耗时较长，前期工作占用了较多的工期。

3 交通组织及管线处置新方法

车站等地下工程目前主要采用明挖法、暗挖法。明挖法施工会长期干扰交通、影响市容环境，繁华街区不宜使用；暗挖法施工一般工期较长，施工条件恶劣且风险大、造价高，只在特殊情况下应用。结合管线原位保护、矩形盾构及管棚法工艺已在车站主体结构施工及出入口中得到了实际应用。

3.1 盖挖法

盖挖施工方法一般先修筑地下结构的顶板或临时路面盖板，后在顶板或临时路面盖板的遮护下安全顺利地修建地下结构其他部分，其对道路交通影响时间短，管线原则上采取悬吊原位保护方法。上海7 号线常熟路站位于丁字路口交通要道，通过钢盖板临时路面盖板系统，实现了道路“借一还一”，保证原交通通行流量，并减少管线搬迁次数及加快车站施工的目标。

3.2 矩形顶管法及管棚法

采用小型矩形顶管法，可实施车站过街通道，优点在于满足不同尺寸矩形通道施工的需要，用于中、长远矩形隧道的施工，对周边环境和地下管线影响比较小，如上海4 号线浦电路车站得到实际应用。

管棚法适用于软弱围岩隧道施工，在隧道开挖之前沿隧道开挖面前方外轮廓，以一定纵向间隔与隧道平行钻孔插入钢管，再从插入钢管内压注充填水泥浆或砂浆，形成交界，增加钢管外围岩的抗剪强度，并使钢管与围岩一体化，由管棚和围岩构成棚架体系，形成超前支护，该工法已在上海6 号线浦三路车站出入口施工中得到实际应用。比较而言，矩形顶管法的风险较小、较适合长距离出入口过街施工；管棚法风险相对较大、适合短距离、小体量出入口施工。工艺的选择应结合实际、地质条件、交通、地下管线等情况综合研判，合理选用。

3.3 桥桩托换方法

对于盾构区间穿越桥桩，过去施工时采取临时制作便桥、拆桥扩建等费时费力的方法，例如上海10 号线河南路桥改建。根据盾构刀盘与桥桩的空间关系，可采取桥桩局部托换及加固、直接用特殊设计刀盘部分切削桥梁桩基的施工方法，方案拟在10 号线虹桥路、四平路穿越桥桩时采取盾构切削桩基方法，以避免拆桥改建带来的前期影响问题，切削过程中应注意桩基切削过程中的走动、移位、转动等不利工况对周边地层的影响。

3.4 管线原位保护

类似低压电力管线、多孔通信光缆等公用管线，由于管径小、无刚性接头、允许弯曲变形等特点，可采取原位保护方法。4 号线出入场线工程在横跨宜山路口施工时，对道路两侧的3.5kV电缆、24 孔电信光缆采取了钢桥全包原位保护方法，大大加快了施工进度并有效降低管线搬迁费用。

4 项目管理要点

4.1 项目管理机构设置

交通组织与管线施工单位一般来源于交通主管部门和行业主管单位，临时市政配套工程施工队伍往往由业主单位通过非招标方式指定。其管理要点有所区别，以某车站前期项目管理部为例，项目组织关系设置如图1 所示：

4.2 协调主要内容

前期工程涉及公用事业、绿化、水务等诸多方面，业主需在市政配套单位的协助下进行统一的组织协调，明确各管线间的接口关系、定期召开进度协调会，落实施工安排，跟踪计划的实施情况。

4.2.1 道路边线及管位

由市政配套单位负责开样沟并调查核实既有管线数量及位置，并对改移管位及埋深进行设计复核，确保有足够的空间可以赋存所有搬迁管线。地下工程主体施工单位需注意确认复核道路边线位置、原位保护管线管位及埋深，其中临时封堵墙（作为管线或交通疏解的辅助手段）的设置为协调的重点所在。

4.2.2 工序及工期

由业主召集各方对临时交通组织及管线搬迁计划进行协调，在实施期间由市政配套单位进行现场管理，按照先深后浅的原则安排各管线进场，并按计划跟踪实际进度。一般来讲，管线搬迁费时较长的项目为11 万伏电缆、φ1460 下水管、φ500 上水及煤气管等大型公用管线，由于搬迁往往涉及周边诸多的单位及居民用户，还需避开使用高峰时间段进行施工，需早作协调以免影响主体工程开工计划。例如，11 万伏及以上超高压线路搬迁（包含地下管线及地上高压线路），需提前至少6 个月向电力主管单位申请，确认停电计划、管线搬迁方案及监护方案，还需错开每年7 月～10 月的“迎峰度夏”才可获批复以免影响工期；排水管线搬迁，如涉及水系调整还需避开每年的汛期。

4.2.3 办证

按照规定，由业主出面、市政配套单位配合，统一办理包括掘路执照、管线绿卡及监护卡、出土许可及夜间施工许可等相关施工证照。

4.3 施工期间的监护

除了常规的市政道路监护养护之外，还需重点做好大型管线、主体结构原位保护管线的日常监护工作及应急管理预案，由前期项目监理单位配合相关的公用事业主管单位进行，根据监测点位管线变形数据、加强现场旁站监督管理，定期组织管线协调会，严防管线重大事故发生。

5 结语

随着人们生活水平的提高、环保和法治意识的增强，以及城市交通的高速发展，地下工程临时交通组织及管线搬迁协调难度、所需时间、所耗费用已呈逐年上升趋势，将对轨道交通主体工程的实施带来越来越大的影响。从规划源头提高选线的合理性，在设计阶段优化车站建筑布置、缩小大开挖面积、减少外挂附属结构体量，在施工阶段采用盾构法施工车站等非开挖施工技术应用等，是降低前期工程规模及施工难度的根本所在。

此外，在工程方案优化的基础上，实施过程中还需做好统筹协调，加强现场监管，做好实施性应急预案，力争过程受控，工程安全顺利实施，实现工程总体目标。