探讨地铁前期工程中电力管线迁改设计的工作思路及方法 余柏豪

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:余柏豪
[导读] 近年来,全国各大城市地铁工程正在火热建设中,地铁与各类市政管线共用城市地下空间,地铁的施工对管线有很大的影响,不可避免地需要对管线进行迁改

        深圳市楚电建设工程设计咨询有限公司  广东深圳  518000
        摘要:近年来,全国各大城市地铁工程正在火热建设中,地铁与各类市政管线共用城市地下空间,地铁的施工对管线有很大的影响,不可避免地需要对管线进行迁改。对于电力管线,迁改涉及停电,对社会、企事业单位及广大市民的生产生活会有一定影响。现主要介绍在地铁前期工程中电力管线迁改设计工作的基本思路及方法,从实际工作中分析在设计过程中一些解决问题的思路及处理方案。
        关键词:电力管线;迁改;设计


        引言
        电力管线主要包括电力管沟通道和电力线缆两部分。地铁工程中需要迁改的电力管线主要包括110kV及以下电力电缆和电力管沟设施等(包括如环网柜、杆塔、电缆分接箱、箱式变压器、台架变压器等地面的电力供电设备设施)。
        一、工程概况
        深圳市轨道交通9号线二期南海大道支线工程,设计范围为海上世界站前至南油站站后区间。线路沿南海大道敷设,途径蛇口片区、南油片区,全长约4.40公里,共设车站4座,其中换乘站3座(海上世界站与已运营2号线换乘、四海站与规划15号线换乘、南油站与9号线换乘)。全线地下敷设,最大站间距约为1.16km(四海至南油),最小站间距为0.74km(四海至工业六路),平均站距约1.00km,本设计主要是9号线二期南海大道支线工程沿线的、受线路主体施工影响的市政管线迁改及恢复的施工图设计。
        二、电力管线现状
        在迁改设计电力管线之前,需要先准确的分析电力管线现状,保证制定出的迁改设计方案具有较高的可行性,更加经济合理,主要包括以下工作:
        2.1收集整理电力管线现状资料
        电力管线现状资料主要包括收集资料和实测资料,收集的资料或实测的范围应该是全部迁改范围。收集资料主要针对供电企业,少数用户专用线路是电力管线的权属单位。资料的内容应该包括建设电力管线初期的设计、竣工等资料,电力GIS图和供电部门在建项目设计投资资料及地铁在建周期内建设规划资料等。应该在地铁工程建设的范围内收集相关资料,如果因空间问题迁改无法就近,需要在其他区域迁改管线时,还应对该区域的电力管辖资料进行收集;实测资料指的是在地铁建设工程范围或迁改范围内的因测绘地形地貌和勘探地下管线所形成的资料,主要包括地面电力设施设备及相关附属设施、地下管线走向、平面位置、埋设深度、管道材质、线缆电压等级等,电力管线迁改主要以实测资料为基础。
        2.2分析、确认电子管线现状资料
        主要是分析和确认地下管线探测的成果及分析核对收集的电力管线资料和地下管线探测资料。电力GIS图是电力工程竣工后供电部门移交的电子化成果,可能会有遗漏或录入不准确的情况存在,或其他竣工的工程没有及时录入电力GIS系统,导致GIS图不符合实际情况。另外,和其他市政管线的探测不同,因为电力电缆不仅是被探测的管线,还是干扰管线探测的部分,带电的多条电缆交叉会对探测信号造成影响,使管线探测的数量和其他数据结果存在不确定性。所以应该对照核实GIS系统与管线探测成果中电缆的数量和规格,如果存在偏差,设计人员应该和物探单位、供电部门一起勘查现场并综合分析收集的管线资料,在保证其准确的基础上再制定迁改方案。
        电力管线迁改设计人员应该在收集完现状资料后,还应该现场实地勘查,利用设计经验勘查对比收集到的各种资料,核实设计范围内的地形和管线,如果仍然有疑问还应该通过走访主管单位进行确认,为制定合理的电力管线迁改方案奠定坚实的基础。
        三、电力管线规划
        电力管线改迁设计应符合地方行业主管部门管理要求,遵循地方行业主管部门对电力管线改迁的设计原则,各地电力管线行业主管部门对电力设施改迁的技术原则和要求均存在差异,但总体应遵循以下原则。
        3.1电力管线迁改原则
        (1)满足车站及其交通疏解建设的需求,保持原有供电系统功能。
        (2)保障车站施工期间及建成后电力线路安全、可靠运行。
        (3)保障电力用户供电连续性及可靠性,尽量避免多次改迁,减少施工对用户的影响。
        (4)改迁管沟规格密切结合近期建设工程和远期规划,有条件的情况下统一考虑。
        (5)交通疏解机动车道下现状电缆砖沟应拆除并新建加强型钢筋混凝土电缆沟;人行道下新建电缆沟应采用砖沟;电缆沟沟壁位于机动车道且埋深较深时,新建电缆沟应采用钢筋混凝土沟。
        (6)新建电缆沟断面规格应满足电力工程规程规范要求和深圳供电局有限公司及深圳招商供电有限公司运行管理要求。
        (7)电力设备的选型应符合深圳供电局及深圳招商供电有限公司企业标准及运行管理要求。
        3.2电力管线迁改方法
        (1)悬吊保护
        悬吊保护是指对跨越坑基范围的电力管线悬于刚性结构之上的一种施工保护措施,悬吊分为悬吊和移位悬吊,原位悬吊保护是指现状电力管线不移改迁,对管线采取白虎措施后将其悬挂在坑基上方的方法,其既能保障地铁工程坑基正常顺利施工,又能保障电力管线安全运行,移位悬挂保护是指现状电力管线不能满足地铁车站坑基、围护结构施工条件,不具备原位悬吊保护或绕行改迁条件,而采取的一种较为节约投资的改迁方式,具体方式为将需悬吊的管线先改迁至原管位附近已建成的坑基围护结构上方,进行悬吊处理。
        (2)原位支托
        原位支托是指现状电力管线敷设路径通过增加结构强度,支托于地铁主体基坑上方的处理方法,通常做法为将现状排管侧壁浇筑钢筋混凝土进行包封保护或在现状电缆沟侧壁进行钢筋混凝土包封保护,电缆沟底部临时插放铁板作为支托。
        (3)加固保护
        加固保护是指根据地铁主体施工范围及交通疏解等条件,将位于区域内未涉及改迁的电缆管沟、电气设备基础进行加固保护处理,通常有原位加固电缆沟和原位加固电缆排管两种方式,原位加固电缆沟是指结合交通疏解机动车道路高程的降低,调整现状电缆沟净空尺寸,将电缆沟侧壁进行钢筋混凝土包封保护,将电缆沟盖更换为加强型盖板,原位加固电缆排管是指将结合交通疏散机动车道路高程的降低,将排管进行混凝土包封保护,以满足车载要求。
        (4)管线迁移
        电力管钱迁移是指地铁主体及附属工程、交通疏解工程、大型排水管线工程等施工受限制于现状电力管线,需通过对电力管线进行迁移方式,保障工程能顺利实施。迁移方式分为临时迁移及永久迁移,迁移阶段将根据上述工程实施情况具体分析确定,迁移方案需结合现状电力管线影响范围,从可行性、经济性并结合近远期规划多方面综合考虑。
        临时迁移是指受周边条件限制,为保证地铁工程的顺利实施建设,临时将管线改移至受影响区域范围外,但新建路由无法满足规划的官位、管径要求或管线迁移至用地红线范围外时,待管线受影响区域施工恢复后,管线再按规划恢复到原管位或合理工程范围内的一种改迁方式,临时改迁方案在满足工程需求及供电系统运行安全的前提下应减少其建设规模,缩减投资。
        永久迁移是指结合所涉及工程的施工范围、建设时序、近远期规划等资料,以及改迁路径、建设规模,将管线一步改迁到位,减少管线的二次改迁,尽可能减少投资,保障工程顺利实施。
        四、在地铁中对管线迁改进行运用
        4.1管线迁改符合地铁构造的解决对策
        4.1.1明挖或借助定点钻探技术开展迁改
        明挖可以用在面积较大的施工区域内对管线进行永久或临时迁改,是管线迁改的基础方式。借助定点钻探技术适用在:管线迁改的建设区内没有挖掘条件,比如城市内建筑繁多区、交通主要干道等;管线对坡度方向没有要求;管线材料要有柔韧度,比如PE管;管线在横向及竖向方面均能进行弧形钻探,结束迁改。由于管线的形状是弧线,会给城市管线的分布造成相应的影响,所以,这一方式在条件受限时才能运用,不应大范围使用。



        4.1.2借助顶管进行施工
        适用情况与特征见表1
        表1适用情况与特征
      
序号
具体描述
1
管线改迁区没有挖掘条件,比如挖掘会给民众带来较大影响或是征地难度大
2
管线对坡度反向要求比较多,通常管道大、埋藏深
3
管线材料的刚性,比如混凝土管道
4
管线只可以在两井间直线排布,结束迁改
        4.1.3化整成零,分开管理
        就是把现有的合并管线进行拆离,分开管理。适用情况:对标高要求较多的管线进行迁改。迁改期间实施拆离可很好地解决管线同主体间的标高排斥性,进而确保主体的作用与实用性。
        4.1.4暂时明敷
        适用情况:对于无法长久迁改,暂时深埋敷设的管位不足的区域,可暂时借助地上的区域,竖向方面重叠设置,暂时明敷(或是悬空),等地铁基坑开挖结束以后,再依据布局实施深埋敷设。明敷减弱了管线本身的安全性,值得注意。
        4.1.5暂时打断
        适用情况:部分既定条件下的管线无需迁改就可暂时拆卸,等地铁建设结束以后再恢复。有如下三种情况:重力型管线埋于基坑内部的部分是这一管线的前端,没有上游的接入管线;短期暂时截排。在地铁围挡构造施工面对排水管线时,为了不给施工工期造成影响,暂时使用泵抽出超过施工的管线。
        4.1.6管线的悬吊
        适用情况:管线横穿基坑,跨度较小;管线长久迁改及暂时迁改均没有条件。特征与需要注意的事项:管道的排水口处要更换成其他接口稳固的管道材料才能实施悬吊;管线迁改的困难程度减弱,同时重要部分的施工困难提升、成效减弱。所以,要尽量把管线汇集于一处一同悬吊,减弱给地铁基坑挖掘造成的影响;对排水管道进行悬吊时,管井同基坑间要间隔相应的距离,并对管道围挡构造与管井部分实施密封并稳固的措施,以免管道漏水在基坑中造成安全隐患。
        4.1.7倒边建设
        适用情况:在管线迁改的三种方式均没有条件时,就要结合地铁建设,创建暂时迁改条件,即倒边建设。
        4.1.8融合地面拆除及管线迁改
        适用情况:可以用在对管线进行处理期间。部分迁改计划获得地面拆除的辅助,计划得到改善,部分路径减短,部分临时迁改转变成永久迁改,极大地降低了人工、劳力等成本。
        4.2对地铁进行建设以符合管线迁改的解决对策
        有如下两种情况:
        (1)平面布局调节。适用情况:主要构造所处的位置可进行调节,调节以后符合地铁应用需要;遇到主要管线。管道愈大,流量愈多,影响范围愈宽泛,迁改投入也就愈多,应尽量规避。需要注意的事项:应确保前阶段勘探材料的正确性,把握当前的现有管线类型、尺寸、标高、性能、特征等;重点区别主要构造边线及围挡构造边线,对迁改进行设计时要根据挖掘边线,管线要移到挖掘线外。
        (2)竖向调节标高。适用情况:对标高的坡度方向要求较高的重力型管道,在横向迁改无法实现或是没有足够的区域时,调节主要的竖向标高。思考是否经济,如有必要应对地铁顶板部分使用凹槽建设进行处理。需要注意的事项:合理配置截面图纸,明晰地体现出管线同地铁构造间的关联,合理规避标高疏漏;地铁顶板构造的标高要增加防水及维护层的厚度。出现反梁应核查管线同反梁本身的标高;对于地下通道,要顾虑到管线同拱顶间的安全间距。
        结束语
        总之,地铁同城市管线在共用城市地下区域期间要合理分布,促进共赢得以实现。在面对实际问题期间合理使用,促进地铁得以又好又快地建设。

        参考文献:
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        [4]王永杰.影响地铁施工的电力线路迁改设计研究[J].现代经济信息.2019,(8).241.
        [5]赵梁.浅析轨道交通工程管线迁改工作管理要点[J].消费导刊.2018,(47).66-67.
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