沈陽地鐵車站建設(shè)中管線改遷設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)

關(guān)寅杰 慈鵬 耿浩

1.沈陽市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 遼寧沈陽 110004；2.中冶沈勘工程技術(shù)有限公司 遼寧沈陽 110169；3.沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司 遼寧沈陽 110001

沈陽市目前建成地鐵線路4條，形成了貫穿城市東西向、南北向的十字型結(jié)構(gòu)和雙環(huán)型線網(wǎng)結(jié)構(gòu)，基本覆蓋沈陽老城區(qū)。

1 地鐵及市政管線概況

1.1 車站施工方法

地鐵車站結(jié)構(gòu)包括主體和附屬結(jié)構(gòu)，其中主體結(jié)構(gòu)有明挖和蓋挖兩種方法，明挖多用于交通流量小，蓋挖多用于交通流量大區(qū)域，車站附屬結(jié)構(gòu)和出入口，都采用明挖法施工。

1.2 地鐵車站的位置選擇

普通單線地鐵車站一般設(shè)置在道路下、公園綠化內(nèi)，換乘車站一般設(shè)在兩條道路的交叉口，基本都位于交通干道，特點是交通流量大、道路樞紐性強，對于車站的頂板覆土厚度，一般在3m-4m之間。

1.3 市政管線概況

市政管線包括供水管道，埋深2m-3m；供電管線，埋深2m左右；供暖管道，埋深區(qū)間2m-3m；供氣管道，埋深2m-3m；通信管線，埋深小于2m；排水管道，埋深大于3m，局部埋深大于5m。

1.4 車站與管線的矛盾點

地鐵隧道一般采用盾構(gòu)法，對現(xiàn)狀管線無影響。主要矛盾點在車站的施工，體現(xiàn)如下幾方面：

1.4.1 位置

車站出入口及附屬設(shè)施（通風(fēng)井、設(shè)備房）的位置，一般設(shè)在管線相對集中的道路兩側(cè)，人行道或綠化帶內(nèi)，建成后必然影響管線。

1.4.2 高程

車站主體覆土深度3m-4m，基本滿足除排水管道以外的其他專業(yè)管線。

1.4.3 施工風(fēng)險

車站上方可能存在大管徑輸水線、供暖線，供氣線，會對車站施工安全產(chǎn)生風(fēng)險。

2 管線改遷的原則

（1）節(jié)約投資、縮短工期、降低影響。

（2）優(yōu)先懸吊保護，對于影響圍護結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)工作的管線采取改遷方案。

（3）橫向穿過車站、區(qū)間的管線盡量采取懸吊保護方案或換管懸吊保護。

（4）管線豎向位置按下列原則處理：①臨時讓永久管線；②壓力讓重力自流管線；③可彎曲讓不可彎曲管線；④分支讓主干管線；⑤小管徑讓大管徑管線。

3 管線改遷的方法

借鑒管線改遷的實例，結(jié)合車站施工方法，根據(jù)管線的埋深、管徑、材質(zhì)、影響范圍等，分別采用臨時拆除、臨時改遷、永久改遷方案，以及懸吊保護、換管保護等處理方案。

3.1 臨時拆除

施工期間臨時拆除原管線，施工后再恢復(fù)。適用于路燈線路、雨水管道起端管段、電力、電信排管空管。所有臨時拆除管線，均在車站施工完成后予以原位恢復(fù)。

3.2 臨時改遷

施工前將管線遷至臨時線位，施工后原位恢復(fù)。線位一般位于車站主體上方，主體施工期間，將管線臨時遷出結(jié)構(gòu)區(qū)外，主體頂板完成后，原位回遷。

3.3 永久改遷

施工前將原管線遷至新線位，按永久標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

3.4 臨時處理方案

3.4.1 懸吊保護

施工期間利用鋼梁懸吊或托架支托對原管線加以保護，施工后再原位恢復(fù)。主要應(yīng)用于跨越主體結(jié)構(gòu)，高程與主體可以避開的管線。

3.4.2 換管保護

施工前將原管線的管材換成便于懸吊保護的管材，施工后再換成原管線的管材。適用于混凝土管材。

3.4.3 其他

施工空間有限時，可將地埋電信、低壓電力電纜臨時架桿處理。

4 工程實例

4.1 渾南大道站管線改遷

渾南大道站位于長青南街與渾南大道交匯處，是換乘站，主體結(jié)構(gòu)呈十字形，有6個出入口，車站頂板覆土深度3.5m。主體施工采用明挖法，出入口通道為暗挖法。先主體施工，再出入口及附屬設(shè)施施工。改遷方案如下：

圖1 渾南大道站管線改遷圖

4.1.1 給水管線

渾南大道方向：路北DN1200mm給水管線穿車站主體，將該管道臨時改遷至主體南側(cè)，待主體施工結(jié)束后，原位恢復(fù)。

4.1.2 排水管線

渾南大道方向：路南D1500mm污水管線，埋深與5號、6號出入口通道高程矛盾，將該污水管道永久改遷至5號、6號出入口南側(cè)。

長青南街方向：路東D1000mm污水管線與附屬結(jié)構(gòu)矛盾，將該污水管線永久改遷至車站東側(cè)，占用部分東側(cè)小區(qū)用地。

長青南街方向：路西D1400mm、路東2×D2200mm雨水管道均穿越車站主體。路西管道永久改遷至車站主體西側(cè)，再繞行車站主體北側(cè)，與原雨水管道相連。路東雨水管道永久改遷至站體東側(cè)，再繞行站體北側(cè)后沿2號出入口東側(cè)規(guī)劃線位與現(xiàn)狀雨水管道相連。

4.1.3 電力管線

渾南大道方向：路北1200×800mm電力管線穿越車站主體，采用臨時改遷的方法處理，將該管線臨時改遷至車站主體南側(cè)，主體結(jié)構(gòu)與輕軌之間，待主體施工結(jié)束后，原位恢復(fù)。

長青南街方向：道路兩側(cè)均有電力管線與渾南大道北側(cè)1200×800mm電力管線和路南側(cè)2500×2000mm電力隧道相連，并且高程上與站體高程矛盾，采用臨時和永久相結(jié)方法處理，臨時線位位于車站北側(cè)附屬結(jié)構(gòu)上，待車站主體結(jié)構(gòu)施工完成后原位恢復(fù)，永久線位位于車站主體東、西兩側(cè)。

渾南大道路北，長青南街路東900×300mm、300×300mm電力管線穿越車站東側(cè)附屬結(jié)構(gòu)，采用臨時改遷的方法處理，主體施工完成后，先臨時將電力管線改遷至主體結(jié)構(gòu)上方，待附屬結(jié)構(gòu)施工完成后，按原位回遷，回遷線位為原西側(cè)電力線位。

4.1.4 電信管線

渾南大道方向：路北600×400mm電信管線，穿越主體結(jié)構(gòu)，采用臨時改遷的方法處理，將該管線臨時改遷至主體南側(cè)，主體結(jié)構(gòu)與輕軌之間，待車站主體施工完成后，原位恢復(fù)。

長青南街方向：路西700×100mm電信管線穿越車站主體，采用懸吊保護的方法處理；路東400×300mm、300×300mm電信管線穿越車站主體，采用臨時改遷的方法處理，先將管線臨時改遷至車站附屬設(shè)施上方，待主體施工完成后，原位恢復(fù)。

4.1.5 供熱管線

長青南街DN300mm供熱管線穿越車站主體，采用懸吊保護的方法處理。

4.1.6 燃氣管線

渾南大道方向：路北DN250mm燃氣管線穿越主體，采用臨時改遷的方法處理，將該管線臨時改遷至主體南側(cè)，主體結(jié)構(gòu)與輕軌之間，待主體施工完成后，按原位恢復(fù)。

長青南街方向：路東DN250mm燃氣管線穿越車站附屬結(jié)構(gòu)，采用永久改遷的方法處理，待主體施工完成后，將該管線永久改遷至主體上方。

長青南街方向：規(guī)劃未實施的次高壓燃氣管線，由于穿越車站主體結(jié)構(gòu)，存在危險性，故經(jīng)地鐵指揮部與燃氣公司協(xié)商，將該燃氣管線另行修改路由方案，避開本地鐵車站。

4.1.7 路燈和交通信號管線

對于影響車站施工的路燈和交通信號管線，改遷原則為施工期間采用臨時拆除的方法處理，施工圍擋內(nèi)臨時架設(shè)以保證管線的正常使用，待施工結(jié)束后原位恢復(fù)。

4.1.8 其他

涉及穿越輕軌的管線，需由指揮部、施工、設(shè)計單位與輕軌部門共同制定方案。

5 經(jīng)濟效益分析

城市修建地鐵的資金量巨大，地方財力有限，資金來源大部分由開行貸款或PPP融資，所以縮短施工工期對控制成本尤為重要。地鐵車站施工復(fù)雜，技術(shù)要求高，施工周期長，是制約整條線路通車時間的關(guān)鍵節(jié)點。前期的管線改遷方案一定要經(jīng)過多番論證，選擇最優(yōu)方案，通過經(jīng)濟技術(shù)比較，在經(jīng)濟成本上減少預(yù)算，在時間成本上縮短工期。

6 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的日益增長，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的加快，地鐵建設(shè)在十四五期間會常態(tài)化，管線的改遷工作應(yīng)在實踐中優(yōu)化，不斷總結(jié)現(xiàn)有的設(shè)計經(jīng)驗，將對地鐵建設(shè)有一定的積極作用，同時更需要專業(yè)公司、施工單位的有力配合，提供技術(shù)支持，才能更好更快的推進城市的發(fā)展。