地铁车站管线迁改横断面设计要点分析——基于有限空间条件

於林中

(福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350007)

地铁车站管线迁改横断面设计要点分析
——基于有限空间条件

於林中

(福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350007)

在地铁车站周边建筑密集条件下，车站施工地下市政管线迁改可利用空间是有限的，迁改管线的横断面设计会影响管线迁改的可实施性和车站基坑的安全性。论文总结了有限空间条件下地铁车站管线迁改横断面设计遵循的3个原则：基坑安全、管线安全净距和施工便利，并以福州地铁2号线具体车站为例，论述了地铁车站管线迁改横断面设计的具体实施方案。

地铁建设；有限空间；管线迁改；横断面设计

0 引言

地铁建设中的管线迁改工作是服务于地铁车站和区间建设而开展的一项任务。由于现状地下管线凌乱、涉及产权单位众多等原因，管线迁改实施周期长影响地铁建设进度、反复迁改对市民生活造成不便等情况时有发生。管线迁改工作的好坏，对地铁建设进度、工程投资、地铁基坑安全等都会产生重大影响[1-2]。

地铁车站大多设置在城市建成区，受周边现状建筑物影响，管线迁改可利用空间往往是有限的。在有限空间条件下，需要考虑如何将种类繁多、规模各异、分布凌乱的现状管线有序地迁出车站施工影响范围，使其既不对车站基坑安全构成威胁，同时也满足自身使用功能的要求，迁改管线在车站基坑外的断面布置将直接影响管线迁改的效果。

本文结合实际工程经验，总结出了有限空间条件下地铁车站管线迁改横断面设计遵循的3个原则：基坑安全、管线安全净距和施工便利性，为地铁施工管线迁改工作提供思路借鉴。

1 地铁车站迁改管线横断面设计原则

1.1 基于管线对基坑安全影响的横断面设计原则

根据《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》中的规定，地下既有管线对轨道交通地下工程的风险被定义为环境影响风险。地下管线的环境影响重要性类别如表1所示。

表1 既有管线对地铁环境影响重要性分类表

从现状管线对地铁基坑安全影响重要性角度分析，迁改至基坑外的管线在横断面设计上应遵循重要设施类别管线尽量远离基坑布置，一般设施类别管线靠近基坑侧布置的原则。靠近基坑侧布置的管线需要满足车站围护结构施工的安全净距要求。根据实际经验，一般需满足管线距离围护结构净距大于3.0m。重要设施类别的管线例如雨污水干管(雨水管径DN≥1 000mm，污水管径DN≥800mm)、大直径给水中水干管(管径DN≥600mm)、高压燃气管等建议保持距离基坑边线5m～10m以上的安全间距[3]。

地铁车站施工中周边土体容易出现不同程度的沉降，为保证地铁车站基坑的安全，建议雨污水、给水管道迁改采用抗沉降性能好的HDPE、PE等塑料管材。燃气管线迁改也宜采用PE等柔性管道，避免因为基坑沉降导致管道的损坏而出现安全事故。

1.2 基于管线安全净距要求的横断面设计原则

表2为地铁施工常见各类管线的安全净距要求[4]。根据表2给水管道、燃气管道与排水管道要求的净距较大，分别为1.5m、1.2m；给水管、通信管、排水管与电力管道，给水管道与燃气管道要求的净距较小，为0.5m；其余各类管线要求的水平净距均为1.0m。

管线类别给水管雨、污水管燃气管电力管通信管给水管-1.50.50.51.0雨、污水管1.5-1.2/1.00.51.0燃气管0.51.2/1.0-1.01.0电力管0.50.51.00.10.5通信管1.01.01.00.50.5

注：①给水管表示管径d>200的给水管 ②电力管表示电压等级<35kV的电力电缆 ③燃气管表示压力等级为中、低压的燃气管

地铁车站迁改管线的横断面布置应尽量考虑将安全净距要求小的管道相邻布置，而安全净距要求大的管线则间隔布置，以充分利用各类管线的相容性，达到最大限度利用地下空间的目的。

由于空间有限而导致迁改管线安全净距不能满足规范要求时，可以采用混凝土包封等特殊处理措施以保障管线使用功能。

1.3 基于管线施工便利性的横断面设计原则

一个地铁车站管线往往需要经过多次迁改以满足施工要求，从管道施工的便利性考虑，埋置较深的雨污水干管、大口径给水干管、高压燃气管等在有条件的情况下应尽量减少迁改次数或做到一次迁改到位[5]。高压电力管线(10kV以上)由于造价高、割接繁琐，在有条件的情况也应优先考虑一次迁改到位。其余类别管线在条件不具备的情况下则可考虑通过多次迁改满足车站施工要求。迁改管线横断面设计中需要按照这一原则合理布置各类管线。

从管线施工互相干扰角度分析，管径或检查井较大的两类管线不宜相邻布置，以免施工时互相挤占空间而无法实施。一种有效的做法是在这两类管线中间布置一根小直径或检查井小的管线，以便于施工。

2 紫阳站一阶段管线迁改实例

2.1 工程概况

福州地铁2号线紫阳站位于福州市晋安区福马路上，车站呈东西布置，车站总长度495m，横跨长乐中路、珠宝路两条相交道路。车站主体结构宽度26.8m，深度15.2m，车站上方覆土2.8m ～3.1m。车站南北两侧各设置4个出入口，施工影响总宽度约76.5m。车站道路两侧均为高层住宅。

2.2 一阶段管线迁改

紫阳站结构施工分3个阶段，首先进行主体结构施工，之后再分两个阶段，依次完成南、北两侧附属结构施工。地铁施工管线迁改工作围绕车站施工要求展开，分两阶段进行：第一阶段，福马路北侧受影响管线需迁改至主体结构北侧，以满足车站主体结构施工要求；第二阶段，将一阶段迁出管线和南侧附属施工受影响管线回迁至车站主体结构上方，以满足车站附属施工要求。管线迁改实施分期如图1所示。

紫阳站断面及现状管线分布如图2所示，车站主体结构边线距离北侧现状建筑净距为21.7m，北侧附属结构边线距离现状建筑净距为7.5m。现状管线分布于道路两侧非机动车道和人行道下，北侧现状管线有：污水(DN800，埋深3.5m)、雨水(DN1400，埋深2.9m)、通信(18孔，埋深1.1m)、给水(DN600，埋深1.3m)、燃气(DN300，中压，埋深1.3m)、电缆沟(BXH=800x800mm，埋深1.0m)。

图2 车站现状管线断面图

基于分析，紫阳站一阶段迁改管线横断面如图3所示。按照管线距离基坑由近及远的顺序，迁改管线横断面布置为：通信(18孔，管块宽度720mm)、给水(DN600)、燃气(DN300，中压)、电力排管(8孔，管块宽度1 000mm)、污水(DN800)、雨水(DN1400)。断面布置中，最内侧为通信管线，距离基坑保持大于3m的安全净距，最外侧为雨水管线，距离现状建筑安全净距大于2.0m，各相邻管线的控制净距分别为：1.0m，0.5m，1.0m，0.5m，1.5m，管线实施总宽度为9.32m，现状可利用空间宽度满足管线迁改布置要求。

图3 车站一阶段管线迁改断面图

从管线对基坑安全影响分析，将对基坑安全影响小的通信管、给水管、燃气管布置在距离基坑较近的

位置，而将大直径的雨污水管布置在距离基坑较远的位置，且所有管线均保证距离基坑3m以上的净距，保障了车站基坑的安全。

从管线安全净距要求分析，将管净距要求小的给水管道与燃气管道，电力管道与排水管道相邻布置，在满足管线安全净距要求的前提下最大限度地利用了地下空间。

从管线施工便利性分析，考虑电力电缆迁改费用高，雨污水管线施工难度大且后期由于车站顶板覆土有限无法回迁，将这3种管线作为永久迁改布置在车站北侧附属和现状住宅的7.5m空间范围内，这既降低了管线迁改工作难度，也减少了迁改费用。

3 结论

地铁施工迁改管线在基坑外的横断面设计需要综合考虑基坑安全、管线安全净距、施工便利性的三大原则，以实现在有限空间条件下既满足地铁车站施工要求，也满足管线的使用功能。

从现状管线对车站基坑安全影响角度分析，迁改至基坑外的管线在横断面设计上应遵循重要设施类别管线尽量远离基坑布置、一般设施类别管线靠近基坑侧布置的原则。在管线位置的具体排列上，需要充分利用管线的相容性，将安全净距要求小的管线相邻布置，以最大限度利用地下空间。

迁改管线的横断面设计还要考虑管线施工的便利性，在有条件的情况下，应优先满足造价高、施工困难、管线迁改周期长、影响范围广、无法回迁的重力管、高压电力管、高压燃气管等类别管线的永久迁改；同时，对于管径较大、检查井较大的管线不宜相邻布置，而应该采取大小管间隔布置的做法。

[1] 骆瑞华，林颖庭，张刚.地铁车站管线综合平衡规划指引浅谈—以广州地铁线路站点管线综合规划个案为例[J].中山大学学报论丛， 2007，27(8)：275-277.

[2] 王健.浅谈上海轨道交通车站的市政管线改造规划[J].城市道桥与防洪，2015(7)：252-254.

[3] 吴蔚博.浅议如何降低城市中市政管线对地铁基坑带来的风险[J].中外建筑，2013:178-179.

[4] GB 50289-2016 城市工程管线综合规划规范[S].2016.

[5] 樊红卫.地铁基坑设计风险控制[J].施工技术，2011，40(349)：6-8.

Cross-sectional design of municipal pipelines reconstruction on metro stations——based on confined space

YULinzhong

(Fuzhou Rail Transit Design Institute Co.,Ltd,Fuzhou 350007)

Cross-sectional design of the underground municipal pipelines reconstruction on metro stations in confined space affected the implementation of the pipelines reconstruction and the security of foundations.Three general principals were summed up for cross-sectional design of the underground municipal pipelines reconstruction that were the affection of the pipelines to the foundation safety, the horizontal net distance between pipelines and the facility of pipelines reconstruction.Meanwhile, the detail implementing scheme of the pipelines cross-sectional design of a case study in Fuzhou Metro No.2 Line was discussed.

Metro construction； Confined space； Pipelines reconstruction； Cross-sectional design

於林中(1984.2- ),男，工程师。

E-mail:270693233@qq.com

2017-03-09

TU990.3

A

1004-6135(2017)07-0158-03