地铁建设中的管线改迁

地铁建设中的管线改迁

摘要地铁与市政管线共同使用城市地下空间。结合地铁工程实践，介绍了管线改迁的特点及其与地铁建设互动的途径和方法，为地铁建设与现状市政管线的矛盾提出了解决问题的思路及要点，供新建地铁前期工作参考。

关键词地铁建设; 管线改迁; 基本方法

地铁与市政管线同处于地表浅层地下空间，二者在使用城市有限的地下空间时，需要互相避让，化解矛盾，既保证市政管线的正常使用，又不影响地铁基坑的开挖。管线改迁处理得当，能大大节约工程投资，缩短工期。

1 地铁管线改迁的特点

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:

( 1) 平面点多面广。沿地铁线路各工点均可能碰到管线，改迁围广。

( 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 年之久。

( 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。

( 7) 管线保护要求高，风险大。燃气、电力等都是高危管线，给排水承插口管对沉降敏感，易发生事故。

地铁建设易与管线发生矛盾的围或环节见表1。

2 管线改迁的策略

2．1 管线改迁的基本方法

地铁管线改迁工程的基本方法包括永久改迁、临时改迁( 截断) ———回迁( 恢复) 、原位( 支托/悬吊) 保护等。

( 1) 永久改迁: 将影响地铁施工的管线按照城市规划一次性改迁到位，不再回迁( 见图1) 。

( 2) 临时改迁: 在无法满足规划要求时，为地铁施工临时将管线改移到施工区外，待地铁土建施工完成后，管线再按规划回迁恢复( 见图2) 。

( 3) 原位保护: 在周边条件无法满足管线改迁要求或改迁成本较高时，为保证地铁施工又不影响管线正常运营，采用支托或悬吊的方式将管线在原管位( 或附近) 保护起来( 见图3) 。( 是指原“位”而非原“管”，对承插口的管一般需换成钢管才能便于支托或悬吊。)

2．2 管线改迁的基本原则

应从利于施工( 地铁及管线改迁等) 、保障安全( 管线运行及施工安全等) 、减低扰民、节约投资等角度考虑管线改迁。管线改迁的基本原则主要有:

( 1) 最优路径原则。选择最佳路径方案( 如线路尽可能短) 。

( 2) 等容量改迁原则。个别管条件允许可适当预留未来1 ～2 年的扩容需求。

( 3) 综合比选原则。永久改迁、临时改迁、原位悬吊保护需权衡，原则上能永久不临时，能临时不悬吊。

( 4) 避让主干管原则。避让管线需权衡投资及工程难易程度，一般主干管线尽量选择避让。

( 5) 分阶段原则。管线需配合地铁基坑分阶段进行改迁和恢复。

( 6) 管线改迁设计“两区分”原则。①现状管线与改迁施工的管线区分开; ②永久改迁、临时改迁、悬吊保护三途径区分开。

( 7) 先改后拆原则。应先完成改迁，使新管投用后才能拆除现状旧管线。

2．3 管线改迁的流程

管线改迁的流程如图4 所示。

3 管线改迁在地铁实践中的应用

市政管线与地铁结构如何在有限的空间和谐共存，体现了设计和施工人员的智慧。本文结合应用实例，从不同角度叙述在设计和施工中一些解决问题的思路。

3．1 管线改迁适应地铁结构的解决问题思路

3．1．1 明挖法改迁

适用于施工用地宽裕的管线永久或临时改迁，属于管线改迁的基本方法，不再详述。

3．1．2 利用定向钻技术实施改迁

适用工况:

( 1) 管线改迁施工区域不具备开挖条件，如城市建筑密集区、交通繁忙的城市主干道等。

( 2) 管道对坡向无严格要求。

( 3) 管材需具备一定的柔韧性，如PE 管等。

( 4) 管线在平面和竖向上都可实现弧形钻进，完成改迁。

由于管道路径是一弧线，对城市管网的规划布局有一定影响，因此，该方法在条件受到限制时才使用，不宜大规模采用。

实例: 地铁某站采用定向钻进技术铺设主干路下管道，管道为Ф400PE主管+Ф630PE套管; 燃气管改迁方案为从南侧深南路侧绕行( 如图5、图6 所示) 。实施该方法成功完成了燃气管改迁，同时只开挖、占用深南路一条车道，减少了扰民。

3．1．3 巧用顶管施作

适用工况及特点:

( 1) 管线改迁区域不具备明挖条件，如开挖将对市民影响很大或征地拆迁困难。

( 2) 管道对坡向有严格要求，一般管径较大，埋设较深。

( 3) 管材刚性，如混凝土管等。

( 4) 管线在两井之间只能直线顶进，完成改迁。实例: 深南路某通道出入口施工污水管改迁( 见图7) 。现状污水管从出入口敞口部纵向穿过，埋深6 m，与结构冲突，必须永久改迁。采用顶管施工，经核对标高，对南迁方案进行了优化，管线从出入口部下穿通过，对出入口施工不造成影响。接入现状井只需夜间施作即能完成，且其处于进入深南路的右转匝道处，对深南路基本不造成影响，同时避免了迁移有多年树龄的数棵大树等。由此可见顶管在管线改迁中的独到作用。

3．1．4 化整为零，分而治之

其思路为将现状合并的管道拆分，分别处理。适用工况: 对标高有严格要求的管道( 如排水管) 改迁。改迁时进行拆分有利于分别解决管道与主体之间的标高矛盾，从而优先保证了主体的功能及经济性。

实例: 地铁1 号线世界之窗5 号通道为公交车从地下总站到地面的出口( 见图8) ，现状Y6Y18 段雨水管需永久改迁。由于Y4Y16 间为主体施工区及疏解车道，此迁不具备管线施工条件，因此需往南横穿5 号通道迁改管道。

因标高矛盾，将Y6Y18 拆分为Y6Y4、Y5Y17 分而治之以解决矛盾。设计Y16Y17 且抬高标高，以便跨过5 号口顶板沿南侧敷设，利用其收集南侧路面雨水; 5 号口北侧敷设Y6Y4 段，待过了5 号口再两管汇合接入原状雨水渠Y5Y6。

3．1．5 临时明敷

适用工况: 对既不能永久改迁，临时埋地敷设也不够管位的地方，可考虑临时借用地上空间，竖向上重叠布设，临时明敷( 或架空) ，待地铁基坑完成后，再按规划恢复埋地敷设。明敷降低了管线安全性，需注意。

实例: 如图9 所示，东门站受东侧和北侧大厦的限制，通信、给水干管均只能从南侧改迁，因电信管道为48 孔( 截面1 mm ×600 mm) ，给水管直径为1 000mm，而基坑边的管位只能容纳下一个专业管道，故设计电信埋设，给水管明敷在地面。

3．1．6 临时截断( 拆除)

适用工况: 有些特定条件下的管不需改迁即能临时拆除，待地铁完工后再恢复。主要有以下三种情形: ( 1) 重力流管线在基坑围的部分为该条管线的起始端( 源头) ，无上游接入管。

( 2) 短时间临时截排。在地铁围护结构施工遇到排水管线时，为不影响施工进度，临时采用泵抽排越过施工的管段。此方法适于施工时间不长，废除管线较短的情形。

( 3) 片区管网有其它可替代管线。有的区域管道已连成网，或局部改造即可实现连网，临时截断某一段，有其它管路维持管线功能。

实例: 如图10 所示，燕南站燃气管线在车站施工路段实施临时改迁，管位紧。通过研究片区管网得知，该片用气点仅为一个，如能从北侧振兴路接入，则该段燃气管即可暂时废除，遂按此思路设计连通( 图中粗实线) 。地铁完工后，振华路恢复管线，使片区的燃气管连成了网。

3．1．7 悬吊管线

适用工况: ①管线横跨基坑，跨度不太长; ②管线永久改迁和临时改迁都无路径空间。

特点及注意点:

( 1) 排水承插口管应先换为其它接口牢固的管材方宜悬吊。

( 2) 管线改迁难度减小，同时主体施工难度增加、工效降低。因此尽可能将管线集中在一处合并悬吊，减少对地铁基坑施作的影响。

( 3) 悬吊排水管时，管井应距基坑有一定的安全距离，否则应对管道穿围护结构及管井处采取加固密封措施，避免管道泄露水入基坑酿成事故。

3．1．8 倒边施工

适用工况: 当管线改迁的三个基本方法都不具备条件时，需要地铁土建配合，创造临时改迁条件———倒边施工。

如图11 所示，在地铁主体施工完成后，受场地限制，科苑站附属结构采用了土建倒边施工: 下半幅基坑暂不开挖，供雨水箱涵( 3．9 m ×1．2 m) 临时改迁为D2 200 mm 管，上半幅基坑施工完后原位恢复箱涵，再行施工下半幅基坑。

3．1．9 管线改迁与地面拆迁相结合

适用工况: 适用于处理管线的各方法。一些改迁方案得到地面拆迁的协助，方案得以优化，有的路径缩短，有的临时改迁优化为永久改迁，大大减少了人力、物力及时间成本。

实例: 燕南站基坑上方有两座老式的油式变压器，位于基坑围，需结合改迁更换为干式变压器，但振华路为繁华街区，寸土寸金，道路上已无位置，最终结合地面拆迁，要求变压器的使用者按目前房地产通行做法，谁使用谁提供房间场地，解决了该问题，按干式变压器一次永久改迁到位，达到了各方均满意的改迁结果。

3．2 地铁土建适应管线改迁的解决问题思路

3．2．1 平面位置调整

适用工况:

( 1) 主体结构位置有调整余地，调整后满足地铁使用要求。

( 2) 遇主干管。其管径越大，流量越高，影响面越广，改迁代价也越高，要尽量避让。

注意点:

( 1) 要保证前期物探资料的准确性，调查掌握准确的现状管线的种类、尺度、标高、材质、性质等。

( 2) 注意区分主体结构边线与围护结构边线( 开挖边线) ，改迁设计应依据开挖边线，管线需改至开挖线以外。

实例: 香蜜站2 号出入口位置的优化( 见图12、13) 。原出入口方案需对出水厂的D1 800 mm 给水干管和4 回电力110 kV 线缆实施改迁。为避免两个主干管线改迁，经与规划协商，调整了人行道及出入口位置，降低了工程实施难度。

3．2．2 竖向调整标高

适用工况: 对标高坡向有严格要求的重力流管道，当平面改迁不经济或无路径空间时，主体竖向标高调整。考虑经济性，必要时地铁顶板局部采用凹槽设计处理。

注意点:

( 1) 及时配注截面图，清晰表达管线与地铁结构的相对关系，有效避免标高错漏。

( 2) 地铁顶板结构标高应加上防水层、保护层的厚度。有反梁时，要核对反梁与管线的标高。

( 3) 对暗挖通道，还应考虑管道与拱顶的安全距离因素。

实例: 前海路站跨前海路与桃园路十字路口布置( 见图14) 。现状沿前海路有一深4．8 m 的D1 350 mm污水管横穿车站基坑中部，采用顶板局部预留凹槽的设计方案处理: 管线位于车站中部，调整站厅风管布局，使车站顶板局部下凹，为污水管留出管槽。

4 地铁建设管线改迁的关键要点

( 1) 确保管线物探资料的准确。建设中一些工点常因物探难度大、调查不详实而影响和困扰工程的正常实施。

( 2) 取得管线业主单位及地面征地拆迁的大力支持。

( 3) 关联因素考虑周详，避免因遗漏导致方案反复调整。

( 4) 设计时，具体问题具体分析，熟谙改迁方法思路，灵活运用，反复比选，确定最优方案。

( 5) 施工中，主体与管线施工密切配合，互相支持，合理安排交叉工序，以节省时间及人财物成本。

( 6) 认真仔细的现场工作。现场复杂，且多是埋地构筑物，缺乏直观性，必须做认真细致的现场工作才能顺利推进工程建设。

5 结语

地铁与市政管线在共同使用城市地下空间时应和谐共处，良性互动，实现共赢。要达到这一目标，就要熟悉管线永久改迁，临时改迁，悬吊支托保护，地铁土建倒边、管线临改，地铁建筑结构避让等基本方法，在遇到具体问题时灵活运用，以利地铁建设。

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