地铁工程管线迁改设计与实施

目前，地铁工程建设在深圳市已经成为最重要的政府投资项目之一。在地铁线路工程建设方面，规划期内将建成线路99.20公里，完成工程总投资716.9亿元，其中罗宝线续建工程121亿元，蛇口线首期工程70亿元，蛇口线东延段工程113亿元，环中线工程200.5亿元，7号线工程86.3亿元，9号线工程59.1亿元，11号线工程67亿元。其中，7、9、11号线目前在做前期策划和研究工作，相关投资额需根据政府下达新线建设任务后再正式确定。在枢纽站工程建设方面，将建成两个综合交通枢纽站，总投资84.9亿元，其中深圳北站43.6亿元，前海湾站41.3亿元。由于地铁站点大多经过人口稠密的建成区，其地下市政管线复杂，管线迁改工程越来越成为地铁主体工程能否顺利实施的前提之一，因此管线迁改的设计与实施越来越受到重视。
　　一、管线迁改设计原则
　　1、综合考虑由于地铁主体及附属工程布局、地铁施工过程以及交通疏解工程引起的市政管线改迁和恢复。
　　2、    改迁管道的管径结合规划确定，符合规划的尽可能按厚管径改迁，与近期建设规划统一协调实施。
　　3、不影响地铁施工的管道尽量采用原位支托、悬吊保护或包封加固等原位处理设计，减少工程投资。
　　4、因地铁施工影响需要改迁，施工期间可以不使用的管道，采用临时拆除，地铁施工竣工后恢复，避免重复施工。
　　5、因地铁施工需要改迁，施工期间不能停止使用的管道，尽可能一次性永久改迁设计。否则采用临时改迁，地铁施工竣工后恢复措施。
　　
　　二、管线迁改设计目标
　　1、完成地铁施工期间管线改移及交通疏解工程管线改移设计；合理优化设计方案，达到本项目招投标内容及深度要求；
　　2、    配合管线改移施工招标；积极做好协调配合工作；
　　3、    在管线改移施工过程提供全面优质服务；
　　4、    优化设计、降低工程成本，通过限额设计将管线改移工程投资控制在批准的概算内；
　　5、    及时完成各项设计和配合工作，保证随时配合地铁施工需要（包括可能的节假日配合工地施工提供的服务）内；
　　6、    保质保量按期完成各项工作任务。
　　
　　三、管线迁改设计与实施的特点
　　1、管线迁改设计是与车站主体设计紧密结合的工作。受部分较大的限制性管线的制约，甚至为整体推翻主体站位的设计，因此设计过程中不确定因素多，要求做好科学合理细致的工作计划，加强管理与协调，确保交通疏解与管线改移、征地迁移、施工用地报建等前期工作顺利开展，为地铁施工创造良好条件。
　　2、市政工程管线大部分为地下工程，具有隐蔽性，同时作为一项建成区改迁工程，条件困难，不确定因素多，是一项动态的技术服务工作。
　　3、地铁工程一般施工周期长，交通疏解与管线改移伴随地铁施工全过程，后续服务工作量大，是一项长久的技术服务工作。
　　综上所述，地铁工程管线迁改设计与实施具有“不确定性、协调性、综合性、动态性、复杂性、长期性”等工程特征。
　　
　　四、各种管线改移方法特点分析
　　1、管线处理方式分类
　　1)    改迁管线，以避免与站位结构冲突。
　　●    平行于地铁主体结构并位于主体开挖范围内的管线迁出主体范围；
　　●    垂直于主体的管线（主要指路口的干管）尽量改道，绕出主体开挖范围以减少对主体工期的影响。
　　2)    施工期间悬吊保护现有管线
　　跨越主体的管线，当迁出主体有困难或代价太大时，采用悬吊保护方式。排水箱涵需改钢管后悬吊。
　　2、风险分析
　　1)    改移管线。优点是对管线安全性影响较小，尤其是对重要管线（如给水、燃气管道）及主体施工没影响。缺点是占地多，费用高，有一定的局限性。
　　2)    管线悬吊保护。优点是费用较低，不另占用地。缺点是对管线有带来损坏的风险。主要原因是土地的沉降或施工方法不当，会引起压力管爆管或泄漏。可采取的措施是：
　　    施工期间监测土地及邻近管线的沉降，必要时加固地基；
　　    监察悬吊结构的施工；
　　    重要管线应尽量避免悬吊。
　　3、主要处理意见与建议
　　    对压力给水管，由于是钢材质，考虑管道自重，加上地铁施工周期较长，极易使压力管道变形，建议不采用悬吊措施；
　　    对于燃气管道，由于天然气是易燃易爆气体，燃气管属于特别危险管道，施工时稍有不慎就会引起泄漏、爆炸，且近期有类似的工程事故实例，故不建议采用悬吊措施。保护措施应尽量稳妥。
　　五、管线迁改工作程序见下框图
　　六、主要技术问题及建议
　　1、由于地铁施工区域在老城区，管线经过管理部门的多次改造，相关道路的管线施工图仅能作为参考，现状管线情况主要依据仍为管线探测资料，施工单位除需要现场勘踏复核外，还需经管线管理部门核实，以便确认在管线探测工作完成至今有无新增管线，以保证最终设计依据性资料的准确性。
　　2、根据探测资料只能知道现状电缆沟的规格，但电缆沟沟内的电缆根数，电压等级，电缆供电用户的供电等级无法知道，在设计前要落实电缆沟内电缆的电压等级、用户的重要程度，电缆沟内是否有110KV及以上电压等级电缆等问题，视管线重要程度制定改移方案，既利于综合考虑造价，又可避免方案失误连带施工失误带来的大范围损失。
　　3、由于管线改移条件有限，部分管线（电力、燃气）可能会遇到与其它管线间距满足不了现行规范要求，设计时要特别处理；
　　4、对燃气管改造过程中燃气排放和管道动火必须制定可靠的安全保护措施，对废弃燃气管中残留的燃气必须做到彻底的置换和吹扫。由于液化石油气比空气重，改造中废弃燃气管排放、置换出来的液化石油气容易聚集在周围地势低洼处和暗沟中，形成爆炸性场所，因此在燃气管改造时，对周围环境应进行严密监测。
　　5、在相关管道由站顶穿越时，特别是大口径排水管道设置于站顶时，为减少差异沉降等相关因素对管道造成的破坏和排水不畅，建议采用以下相关技术措施：
　　（1）管底与站顶结构之间预留适当高差，柔性填充；
　　（2）尽量采用柔性塑料管道；
　　（3）尽量多采用短管衔接；
　　（4）上游适当位置合理跌水。
　　七、总结
　　地铁施工交通疏解与管线改移工程具有“延续性、不确定性、协调性、综合性、动态性、复杂性、长期性”等工程特征，涵盖了从区域交通调查、交通影响分析与对策研究、区域交通疏解与管线改移方案设计、初步设计、施工图设计等多阶段全过程，既有交通专业规划与研究工作，又有道路、地下管线、临时人行天桥、钢便桥等工程设计，提出的交通疏解和管线改移措施应具有可操作性和实施性，同时在地铁施工期间能提供全方位的后续服务。