摘 要 通过深圳地铁二期1号线续建工程白石洲车站给排水的改迁设计,简要介绍了地铁施工期间管道改造的设计原则及常见的处理方法。
关键词 地铁 车站 管道改造 设计原则
1工程简介
1.1 深圳地铁概况
发达的城市交通是大城市实现经济、环境和社会可持续发展目标的基础和前提,快速轨道交通是我国城市交通的一项发展事业。为此,深圳市政府确定了“建立一个以轨道交通为骨干、常规公交为主体、方式多样、高效、舒适、便捷、可与个体交通竞争的高水平公共交通系统”,已成为实现城市一体化交通建设目标的重要保证。
深圳地铁一期工程1998年5月获国家批准立项,1999年12月底破土动工,已于2005年底建成通车。2003年《深圳市城市轨道交通近中期规划发展综合规划》及二期工程1、4号线续建段、2、3、11号线可行性研究成果上报国务院审批,为地铁二期建设做好了前期准备工作。在此期间,为吸取一期建设的成功经验和教训,采用新技术、新手段、新工艺缩短建设工期和提高设计、施工质量成为普遍关注的问题,因此展开了地铁二期试验段工程(两站两区间)的设计研究。
二期试验段主要包括两站两区间,分别为:①白石洲站②科技园站③世界之窗至白石洲站区间④白石洲站至科技园站区间,全长约为1.5公里。
根据试验段初步设计,世界之窗—白石洲区间采用矿山法,白石洲—科技园区间采用盾构法施工。
由于两区间段地铁顶板上均有9～10米的覆土,与市政管道不发生冲突,不影响现有市政管道的布置,因此,设计主要针对两站点的管道改迁。
2 白石洲车站概况
2.1 站点位置
白石洲车站位于深南—沙河街路口西侧130米,车站中轴线与现状深南大道中线吻合,车站主体长238米,为双层10米岛式样站台。站点北侧为沙河村、中海深圳湾畔商住单位;站点南侧为下白石洲村、美庐锦园、国际市长交流中心等。白石洲站车站在东北、西北、东南、西南四个相位分布了四个车站出入口,位置均设于现状深南大道外侧绿化带中。
2.2 施工方法和施工步骤
白石洲车站主体、四个出入口及风井均采用明挖法施工,出入口与车站主体结构之间的联络通道及新风道采用矿山法施工。白石洲车站主体施工为第一阶段,出入口及与车站主体结构之间的联络通道在第二阶段实施。
2.3 施工围挡范围
白石洲站车站主体围挡长378米,宽34米,围挡东西向轴线与现状深南大道重合,占用现状深南大道中央绿化带及两侧部分机动车道。
B区西北向及东北向出入口一次围挡,围挡长166米,宽24米,占用现状绿化带3816平方米。C区西南向出入口围挡长53米,宽24米,占用现状绿化带1272平方米。D区东南向出入口围挡长50米,宽24米,占用现状绿化带1200平方米。
2.4 交通疏解方案
2.4.1 占道影响
(1)完全占用深南大道中央绿化分隔带16.0米;(2)占用北侧现状机动车道8米;(3)占用南侧现状机动车道9米;(4)占用道路两侧部分绿化休闲带面积约为6293平方米;(5)中断现状南北向过街人行交通。占道时间为24个月。
2.4.2 交通疏解方案
(1)铲除现状机非分隔带为机动车提供交通疏解空间。
(2)施工围挡分三步进行,第一阶段施工车站主体,第二阶段施工出入口及附属设施,第三阶段为恢复阶段。
(3)针对第一阶段围挡,东往西交通可通过北半幅新建15.0米的四车道解决,沙河街路口保持现状“右进右出”形式;西往东交通可通过在南半幅新建宽16.0米的四车道解决,保持现状相交道路“右进右出”的交通组织形式。
(4)东西向人行交通基本保持现状。
(5)为保证沙河街路口人行交通联系,采用两种方案:①在车站围挡东侧新建信号灯控口,提供平面过街通道;②在沙河街路口西侧新建临时人行过街天桥。
(6)鉴于深南大道为城市生活主干路,是特区东西向重要的公交走廊,建议南北两侧各设一条公交专用车道。
由于附属设施施工期间围挡与车站主体围挡阶段对疏解道路无影响,因此第二阶段交通疏解形式与第一阶段一致,不再增加新的土建工程量。第三阶段恢复工程与现状深南大道一致。
3 设计内容
白石洲车站施工期间由于主体工程及附属工程布局、地铁施工过程以及交通疏解工程的施工而引起的给排水、电力通讯、路灯、燃气等市政管道的改迁与恢复工程。本文主要对给排水工程进行介绍。
4 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道的改迁与恢复。应紧密结合地铁各站点及各区间的施工方法、施工步骤。
(2)改迁管道的管径结合规划确定,符合规划的尽可能按原管径改迁,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。
5 给排水改迁方案
5.1现状
(1)给水管道
沿深南大道南、北两侧分别布设有DN600和DN800配水管,为大冲水厂的配水干管,分别向南、北两侧用户接出DN150～DN300的支管。两管道之间布设有一根DN150和两根DN200的连接管。道路中央绿化带布设有DN100绿化给水管。
(2)雨水管道
在本站点道路范围内布设有四根东西向的雨水管(渠),分别由东、西两侧将汇流雨水排至石洲中路西侧穿越深南大道的7.2米×1.8米雨水箱涵,最终向南排入深圳后海湾。道路范围以外北侧3.7米×2米～4.4米×2.5米的排洪渠由东向西排入大沙河,该渠与7.2米×1.8米过路箱涵连通,经7.2米×1.8米过路箱涵分流部分雨水向南排入深圳后海湾。
(3)污水管道
深南大道北侧DN600及南侧DN400污水管道由东向西排放,最终分别进入大沙河东岸截污干管及石洲中路污水管道。
5.2 改迁方案
(1)给水管道
三根南北向给水连通管穿越地铁主体施工区,向东迁移,一次永久改迁至地铁施工区范围以外,并调整为一根DN600的管道,为减少管道施工对深南大道交通的影响,采用顶管法施工。
道路南侧DN600给水主管及两根DN150和DN300的用户支管与地铁C、D区出入口位置冲突,永久调整管位至出入口施工范围以外,管径不变。
道路北侧由于交通疏解占用部分人行道,至使现状DN800给水管局部段位于交通疏解快车道上,地铁施工期间临时改迁至道路外侧绿化带内,待地铁施工竣工后原位恢复该管道。
道路中央绿化带DN100给水管也穿越地铁主体施工区,地铁施工期间临时拆除施工范围内管段,待地铁施工竣工后原位恢复该管道。
(2)雨水管道
石洲中路西侧穿越深南大道的7.2米×1.8米雨水箱涵也穿越了地铁主体施工区,是本次改迁管道的重点和难点。
该排洪渠原为深南大道北侧上白石洲地区内燕栖湖的泄洪渠。1992年深南大道改造时,将过路段改造为7.2×1.8米断面,过流能力20.7m3/s。随着南北区域的开发建设,自然地貌、雨水径流均发生了很大变化,原排水系统受到了影响和破坏。该渠上游汇水区域变大,形成了四条支流汇集至此的格局,汇水量远大于该渠的过流能力。而下游段渠道也因开发建设,淤积阻塞严重,至使雨水排泄不畅。由于这些原因,白石洲地区经常出现小雨小涝,大雨大涝的局面,成为全市十四个重点内涝区之一,这不仅严重影响了该地区广大居民的生命财产安全,也造成了很大的经济损失。
为了解决该地区的洪涝问题,1998年深圳南山区农林水务局组织实施了治涝应急工程,具体内容是:从本过路排洪渠北侧起,向西沿深南大道北侧穿过沙河东路至大沙河修建了一条4.4×2.5米的浆砌片石排洪明渠(后加设盖板),分流渠道上游14.8m3/s的雨水,排至大沙河。该项目的实施,大大缓解了本过路箱涵的过流压力,收到了明显的治涝作用和效益。
为了更加完善本渠道上游地区(上白石洲片区)的排水体系,2000年南山区农林水务局委托深圳市水利规划设计院进行了该片区的治涝工程可行性研究,提出了高水高排、低水低排的工程线路布置原则,并于2002年实施了该工程中高水截排工程,即在片区的上游截流部分雨水排至大沙河,进一步减轻了下游本过路箱涵的排水压力,减小了箱涵的排水作用,目前本渠道承担的过流量仅为10.4m3/s。
结合以上工程实施情况,新版南山区分区规划对该片区排水系统做了相应调整。从沙河东路向西沿深南大道北侧规划了两孔5米×1.8米的箱涵,将原经7.2米×1.8米过路箱涵的雨洪全部截流入大沙河,满足上白石洲地区及华侨城西部地区的雨洪排放要求。由此形成该区域排水系统在深南大道两侧各成体系的格局,遵循高水高排、低水低排的雨水排放原则。这样,穿越深南路的排洪渠也将完成它的历史使命。
在对排水系统进行进一步核算的基础上,本次渠道改造进行三个改迁方案比较,方案如下:
方案一:保留现状4.4米×2.5米浆砌片石盖板渠,结合远期规划,近期沿现状渠道增设一条3.5米×2.2米的钢筋混凝土箱涵,由于前段(从起端至沙河东路段)已由深圳湾畔地产开发商改造完成,本次仅需改造沙河东路以西段。
方案二:按照规划,在原4.4米×2.5米浆砌片石盖板渠的线位上将原渠一次性改造成断面尺寸为2×3.5米×2.2米的箱涵。由于前段(从起端至沙河东路段)已由深圳湾畔地产开发商改造完成,本次仅需改造沙河东路以西段。
方案三:将过路箱涵临时改迁至站点围档范围西侧,根据目前箱涵的过流量,断面尺寸调整为4.5米×1.6米。待地铁施工竣工后,按调整断面将过路箱涵原位恢复。
三个方案中,施工期间7.2米×1.8米过路箱涵废除,深南大道上北侧雨水管道需改道向北排放,改造该雨水管道北侧7.2米×1.8米为5.0米×1.2米排水箱涵,由南向北排放。竣工后,方案一和方案二保留改造后渠道,方案三按原状恢复。
经方案比较,结合南山区分区规划以及排水主管部门的意见,确定推荐方案一增设3.5×2.2米钢筋混凝土箱涵为本次渠道改迁方案。
现敷设于中央绿化带内的4条雨水小渠道与地铁主体施工区冲突,据调查了解和分析,这些渠道已无排放雨水的作用,可将其永久拆除。
地铁主体围档范围及交通疏解快车道上的雨水口在地铁施工期间需拆除或移位,竣工后原位恢复。
(3)污水管道
由于现状污水管道与地铁施工未有冲突,故保持原状。
6 结论
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道的改迁与恢复,应紧密结合地铁各站点及各区间的施工方法、施工步骤,并与规划统一协调,根据具体的实际情况,采用相应的处理方法。由于地铁管道改迁设计牵涉的部门很多,除了在设计中考虑周全,熟悉现场外,还应与业主、市政管道的各主管部门、地铁设计单位等相关部门做好及时的沟通与协调,将其负面影响降到最低限度。