摘要:随着上海轨道交通建设规模的扩大,轨道交通的线路与市政管线的冲突也日益增加。上海轨道交通18号线是一条在建的轨交线,总长约36公里,根据18号线规划走向,该线将穿越上海中心城区的东北部——杨浦区的江浦路区域。而在18号线沿线江浦路段(中山北二路~杨树浦港)有一根现状两港截流合流总管(以下简称“现状总管”),管径Ø2400~Ø2700,该现状总管与18号线上下行区间在平面和高程上均有冲突。为保证18号线建设,经多方协调,将上述路段内的现状总管进行搬迁。
关键词:两港截流、轨道交通18号线、盾构、内衬、总管改迁
1、工程概况
1)两港截流合流总管现状概况
两港截流合流总管主要输送两港地区的旱流污水和部分初期雨水,服务范围约22km2。两港流域共涉及市政排水系统13个,市政雨水排水泵站19座。两港(杨浦港、虹口港)地区的工业废水和居民生活污水,通过各排水系统的雨水泵站增设的旱流污水截流设施截流后,由专用管——旱流污水截流支管收集后汇入周家嘴路(梧州路~江浦路)敷设的旱流污水截流总管(Ø1500~Ø3500),进入两港污水中途提升泵站,截流污水由该泵站提升后通过Ø 2400~Ø2700出水压力总管沿杨树浦港、江浦路(由南向北),汇入政本路、走马塘污水治理三期工程Ø3500污水总管,最终进入竹园第二污水处理厂处理达标后排入长江。
江浦路(中山北二路~杨树浦港)道路下敷设有一根现状Ø2400~Ø2700的两港旱流污水截流总管,属于两港地区旱流污水截流工程中途提升泵站的出水总管。该管道为压力输送管,管道水流方向为自南向北,通水能力:旱流污水已达41万m3/d,日常运行水位2.5~6.5m。该管道为顶管施工。
江浦路(中山北二路~延吉西路)段现状总管管径为Ø2700,管内底标高-3.50m,沿途有鞍山泵站和凤城泵站Ø1000污水截流管接入;江浦路(延吉西路~杨树浦港)段现状总管管径Ø2400,该段污水管道在倒虹过杨树浦港处管内底标高为-9.00m,其余段管内底标高均为-5.80m。
2)轨道交通18号线在建概况
拟建18号线上下行线区间在江浦路(中山北二路~杨树浦港)段全线位于江浦路道路规划红线内,上下行线平行设计,单线采用Ø6600外径盾构,上下行线间净距约为9.6m。区间轨面高程由北向南约为-17m~-10m。
拟建18号线抚顺路站位于江浦路与中山北二路交叉口,江浦路站位于江浦路与控江路交叉口,与现状轨道交通8号线江浦路站实现换乘,两站间距约1.0公里。
3)现状总管与18号线碰撞情况分析
现状两港截流合流总管与拟建18号线江浦路(中山北二路~杨树浦港)段在平面位置及纵向标高上均存在“碰撞”。
(1)平面
拟建18号线抚顺路站站位与现状Ø2700总管平面位置存在碰撞。
(2)纵向
拟建18号线江浦路站车站高程受已建的8号线控江路站标高控制,盾构区间在江浦路本溪路交叉点处盾构顶高程在-7.5m左右,本溪路南侧Ø2400污水总管因倒虹穿越杨树浦港,管内底标高为-9.00m,盾构区间与现状总管高程存在碰撞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、工程设计方案
1)线形设计方案
为避让轨道交通18号线,现状总管在江浦路(中山北二路~杨树浦港)段整体改迁,改迁总管采用盾构的施工方式,呈蛇形布置,改迁总管线形如下:
在江浦路中山北二路路口设置一座盾构工作井,在控江路杨树浦港东北侧绿化带内设置一座盾构接收井,盾构由北向南推进。在江浦路(中山北二路~抚顺路)段,改迁总管位于道路东侧。在江浦路抚顺路口处,改迁总管向西穿越18号线上行线盾构区间。在江浦路(抚顺路~本溪路)段,改迁总管位于江浦路道路中心,同时位于18号线上下行线盾构区间上方,与18号线盾构呈“品”字形布置。在江浦路本溪路口处,改迁总管向东再次穿越18号线上行线盾构区间。在江浦路(本溪路~杨树浦港)段,改迁总管位于江浦路道路东侧。
在江浦路中山北二路路口处,改迁总管与现状总管之间通过一段BXH=2500X2200的箱涵连通;在控江路杨树浦港交叉口处,改迁总管与现状总管之间通过盾构接收井连通,盾构接收井在此处兼作连通井使用。
改迁总管在江浦路抚顺路口和江浦路延吉西路口设置两座骑马井,分别接纳鞍山泵站和凤城泵站的截流污水出水管。
改迁总管管内底标高为-5.80m。
2)管道设计方案
由于改迁污水管道距离现状房屋较近,同时部分位于18号线上下行盾构区间上方,为了保证施工和今后运行的安全性,改迁总管采用盾构的施工方法。
盾构规格采用外径Ø3600内径Ø3000的盾构。由于管道内输送的是污水,为了更好的起到防腐作用,采用套管的方式,在盾构内内衬DN2600HDPE管。HDPE管与盾构之间采用轻质混凝土填充。
3、工程难点分析
1)地铁盾构长距离下穿污水管
改迁总管长距离穿越18号线上下行线盾构区间,且穿越距离很近,改迁总管与18号线上下行线最近间距仅2m,施工过程中,上、下行线盾构先后施工,对改迁总管存在二次扰动,施工保护难度大。改迁总管处于②3灰色砂质粉土层,该层土受扰动后,易在短时间内发生较大沉降,不利于施工过程中的环境影响控制。
针对18号线盾构穿越对改迁总管的影响,选取较不利断面(延吉西路到本溪路)建立有限元模型进行仿真预测,预测模型分两个工况,分别如下:
工况一:改迁污水管道施工后,下行线先于上行线施工。
工况二:改迁污水管道施工后,上行线先于下行线施工
通过数值计算,污水管施工完成后,自身沉降及对周边环境影响均较小。18号线盾构施工先行施工距离污水截流管较近的下行线,改迁总管所受影响较小。18号线盾构施工后,在满水状态下污水管对地铁盾构影响不大。
2)监测工作
由于改迁总管与18号线下行线盾构区间最小净距仅2m,因此在区间隧道穿越过程中,要求对该管道进行高精度、高频率的监测。在改迁总管内盾构与HDPE管之间预埋电子监测设备,分别对改迁总管通水后、18号线上下行盾构区间施工期间、18号线运行通车后的各工况进行实时监测。
4、施工保护措施
由于18号线区间盾构与改迁总管有近460m呈上下叠交,局部呈“品”字形布置,区间盾构与改迁总管最小净距仅2m,且上、下行线盾构先后施工,对该管存在二次扰动,施工保护难度较大。
为尽量减少18号线盾构施工对地层及改迁总管的扰动,考虑对近距离盾构施工范围内土层进行预先加固,以减少盾构施工造成的地层扰动和水土流失,以降低对新排污水截流管的影响。土体预加固建议采用对周边环境影响较小的MJS加固措施。
5、结语
两港总管改迁段(中山北二路~杨树浦港)全长约1km,待污水管道改迁到位之后,18号线盾构可进行施工推进,从而可以改善杨浦区的公共交通现状,为市民的出行提供更大的便利。
论文作者:王璟俊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签:盾构论文; 总管论文; 污水论文; 江浦路论文; 杨树论文; 区间论文; 现状论文; 《基层建设》2018年第6期论文;