摘 要 結(jié)合工程實(shí)例,介紹修建地面鐵路、高架或地下軌道交通線對(duì)地下管線所采取的防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞 城市鐵路 地下管線 防護(hù)
1 修建地面鐵路對(duì)地下管線的防護(hù)
1. 1 概述
有些鐵路全線修建于城市地面,與各道路平面交叉;另外,高架鐵路、地下鐵路的地面段也是地面鐵路。鐵路所過之處,就應(yīng)對(duì)其下的管線進(jìn)行遷移或防護(hù),平行于鐵路的管線一般采用遷移、垂直或斜穿鐵路的管線,采用套涵予以保護(hù)。
值得一提的是,下水管( 雨水管、污水管) 是無壓管,靠重力流維持排水通暢,不得抬高或壓低。因此, 對(duì)下水管的保護(hù)就是要在不擾動(dòng)水管的前提下進(jìn)行。
管線過軌首選套涵防護(hù)。考慮到施工過程中不切斷管線,套涵一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵、漿砌片石或混凝土砌筑的蓋板箱涵,而不用預(yù)制管節(jié)的圓涵,圖1 是某污水管套涵的斷面。當(dāng)有多種管線集中過軌時(shí),一般應(yīng)分類設(shè)置套涵,分別過軌。
當(dāng)既有管線埋深較淺,不滿足設(shè)置套涵的條件時(shí),如不作遷移,也有一些權(quán)宜之策。以某城市鐵路專用線為例, 該專用線穿越多處市內(nèi)道路, 其下
圖1 某污水管套涵斷面
管線分布形如蛛網(wǎng), 絕大(單位:cm) 多數(shù)管線埋深較淺, 不能設(shè)置套涵。對(duì)此,一般采用套管防護(hù)(有些可略為落低管線,使套管頂至軌底或套管頂至路基面的距離滿足有關(guān)規(guī)定) 。如電力輸配線采用哈夫管(剖管連接),并在旁邊預(yù)埋無縫鋼管作為備用管;上水管的處理是:更換年代較早的老管,并加套鋼管過軌;通信線則用鋼套管或雙壁波紋管防護(hù)。總之,對(duì)現(xiàn)有管線進(jìn)行必要的加固、改造,并作適當(dāng)?shù)念A(yù)設(shè),避免日后對(duì)鐵路路基的再次穿越。各類管線穿行于城市地下,少不了檢查井,如施工時(shí)為頂管,則還有工作井、接收井。地面鐵路常會(huì)覆蓋在這些井上。檢查井往往是各路管線的交匯處,如作遷移,則需連動(dòng)遷移多路管線,不夠經(jīng)濟(jì),也不一定可行。因此,如能對(duì)軌下檢查井作適當(dāng)防護(hù),并維持其檢修功能,將是大有裨益的。
1. 2 工程實(shí)例
(1) 電纜井套箱(圖2)
某專用線一平交道口有一磚砌電纜井位于鐵路底下,4 個(gè)方向的通信電纜交匯于此,電纜埋深約0. 9 m , 井頂覆蓋圓形鑄鐵井蓋,鐵路線路斜跨此井,軌頂高程略高于井頂。
設(shè)計(jì)采用的防護(hù)方案是:鑿除井頂圬工,在既有電纜井外加設(shè)鋼筋混凝土套箱,套箱頂板開設(shè)圓形人孔, 孔中心對(duì)準(zhǔn)線路中心,上置開孔的鋼筋混凝土整體道口板,加蓋板,以利檢修。
由于井底挑出了懸臂基礎(chǔ), 設(shè)計(jì)基底應(yīng)力僅為103 kPa , 可以不作基礎(chǔ)處理,僅需設(shè)置碎石墊層。
圖2 電纜井套箱頂平面、剖面(單位:cm)
本套箱的內(nèi)力依照各種平面框架在不同支承條件下的計(jì)算公式計(jì)算,取其較大者,并由此求得配筋。
(2) 上海市軌道交通明珠線一期工程車輛段及綜合維修基地上水管及電纜保護(hù)
明珠線一期車輛段及綜合維修基地在聯(lián)DK0 + 141. 24 處斜跨2 股寶鋼民用上水管及1 股電纜,水管管徑分別為<12 cm 和<17 cm , 鑄鐵材料, 且施工期間不能停用。故采用蓋板將管線架空的保護(hù)方法, 蓋板支墩基礎(chǔ)為< 0. 8 m 鉆孔灌注樁,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)32 m 。圖3 為此保護(hù)結(jié)構(gòu)物的平面和斷面圖。
有多種,如橋梁布跨時(shí)避免在管線密集處設(shè)墩、承臺(tái)升高或降低,承臺(tái)轉(zhuǎn)向、切角、尺寸減小等。樁的布置或施工時(shí)與管線相擾,則應(yīng)調(diào)整樁的位置。
例如上海市軌道交通明珠線一期工程15 標(biāo)段19 號(hào)墩,原設(shè)計(jì)雙層承臺(tái),上層承臺(tái)5. 8 m ×3. 6 m ×1 m , 下層承臺(tái)8. 2 m ×8. 2 m ×2 m , 樁基為16 根< 0. 8 m 鉆孔樁,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)53 m , 施工后發(fā)現(xiàn)上層承臺(tái)兩側(cè)各有1 股電纜,影響樁基施工。為避開電纜線,設(shè)計(jì)變更為外側(cè)2 排樁各向外移0. 98 m , 相應(yīng)擴(kuò)大承臺(tái)尺寸,由此求得樁長(zhǎng)為57 m 。變更后樁基的平面和立面如圖5 所示。
(2) 修建地下軌道交通線對(duì)地下管線的防護(hù)地鐵一般埋深較深,在高程上與地下管線錯(cuò)開。對(duì)于埋深深于地鐵頂?shù)墓芫€,特別是下水管,只能進(jìn)行遷移;其余較淺的管線,則主要是考慮施工期間臨時(shí)過渡或防護(hù)。
圖3 明珠線一期車輛段及綜合維修基地上水管及電纜保護(hù)圖(單位:cm)
(3) 上海市莘閔軌道交通線地面段管線安置
莘閔線地面段全長(zhǎng)66. 75 m , 線路覆蓋多種地下管線,有上水管、下水管、消防水管、電力電纜等。該工程施工時(shí)擬將管線遷至路基坡腳外。由于所處地段一側(cè)為地鐵一號(hào)線主變電站,另一側(cè)為圍墻,為了安置遷移的管線,路基擋墻設(shè)計(jì)為輕型的鋼筋混凝土擋墻。因此,兩側(cè)各騰出1. 1 m 寬的空間,以分別放置遷移的水管及電力電纜。擋墻斷面如圖4 所示。
圖4 莘閔線地面段路基擋墻斷面(單位:cm)
2 修建高架或地下軌道交通線對(duì)地下管線的防護(hù)
(1) 修建高架軌道交通線對(duì)地下管線的防護(hù)
高架軌道交通線對(duì)地下管線的影響相對(duì)要小些。地面鐵路與管線可謂是“ 面接觸”,而高架軌道交通線與之可謂是“ 點(diǎn)接觸”,這個(gè)“ 點(diǎn)”就是高架橋的基礎(chǔ)。在維持管線原狀不動(dòng)的情況下,如承臺(tái)與管線相擾,一般采取避開或管線從承臺(tái)內(nèi)穿越的措施。避開的方式采用懸吊方式處理,即將地下管線作必要的處理后在施工期間原地懸吊,施工回填時(shí)恢復(fù)原狀。
圖5 19 號(hào)墩變更后樁基的平面、立面(單位:cm)
3 總結(jié)
(1) 線路定線時(shí)應(yīng)盡量避開管線密集地區(qū),處理地下管線在經(jīng)濟(jì)上往往花費(fèi)很大,應(yīng)作經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,以選取合理的方案。
(2) 設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)沿線所有管線情況調(diào)查清楚,若有遺漏,會(huì)造成后期工作的被動(dòng),甚至影響鄰近其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的實(shí)施。
(3) 對(duì)于必須處理的地下管線,應(yīng)綜合考慮并予以分類,根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范,結(jié)合鄰近結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀、規(guī)劃、設(shè)計(jì),采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。
(4) 橋梁墩臺(tái)的基礎(chǔ)以樁基為宜,這樣如發(fā)現(xiàn)與管線有干擾,可及時(shí)作一些變更。
