摘要：在软弱地层地区修建联络通道兼废水泵房，无论采用地面加固还是冻结法，都会有较大的施工风险，工程造价高，后期融沉沉降量大且持续时间长。考虑到施工风险及保证废水泵房的有效容积要求，鉴于天津、宁波、广州等地采用轨行区内设置内置泵房方案，故本文将各类泵房内置方案做出调研及比较，及内置式泵房在运营后存在的问题；
关键词：城市轨道交通；联络通道兼泵房；内置式泵房；方案比较；运营存在问题
1 引言
城市轨道交通中一般采用联络通道与废水泵房合建的方式，设置在区间最低点下方，主要为了排出区间渗漏水及消防废水。泵房下沉处结构需在普通联络通道开挖完成后向下再开挖，施工风险大，一般采用地面加固还是冻结法的处理方式，都不可避免地存在着风险大、工程造价高、施工工期长、后期融沉量大且持续时间长等缺点，鉴于此，宁波、天津等地改变思路，设置内置式泵房，经后期运营调研，内置式泵房方案存在一些问题。
2 不同内置方案比较
宁波、天津等地将内置式泵房的泵房位置从区间隧道轮廓外调整至区间隧道内，不仅减小了联络通道的体量，又减小了区间联络通道的施工风险。同时，泵房与联络通道分离，使得联络通道的平面位置选择和区间纵断面的设计更为灵活，对线路线型更加有利。但此方案后期运营都不同程度存在问题，各地方案略有不同，详述如下：
（1）宁波内置式泵房方案
宁波轨道交通1号线（东环南路站~出入段线区间）道床泵房设置方案：宁波1号线采用限界外径5.2m，管片内径5.5m的盾构。轨道下方设置14400mm（L）×800mm（B）×600mm（H）的集水坑，每处集水坑内各设置两台Q=20m³/h的潜污泵。有效水深为350mm。
.png)
图1 宁波地铁道床平面图
结构方案：集水池设置充分利用12环管片，集水池尺寸14.4mx0.8mx0.6m，每隔2m设置一道连接道床两侧的横撑，改善开槽处道床的受力情况。在距离联络通道1环管片设置泵室，泵室位置隧道底部标准块采用钢管片，保持隧道管片错缝拼装，减小泵房对隧道结构的影响。间距4.8m，泵室深度0.8m，泵室位置需要安装特别定制的水泵。
（2）天津内置式泵房方案
天津地铁5号线（天津宾馆—肿瘤医院区间）道床泵房设置方案：采用固体阻尼钢弹簧浮置板整体减震道床，轨道结构高度 940 mm（至管片），方案如下：道床板上按照满足排水泵安装检修条件，设长 600 mm（纵向）×宽500 mm（横向）的开孔7个，净距600 mm。板下基底道床按照抽水量，将最低点两侧16 m范围的中心水沟宽度增加至700 mm、深度增加至840 mm（至轨面）作为道床集水坑使用。轨道下方设置七台Q=10m³/h的潜污泵。
结构方案：本方案对盾构管片无影响，盾构区间本身施工风险无增加。道床采用整体浮置板道床，集水池利用道床的厚度。道床在水泵位置开洞，道床非整体条状开槽，道床整体性相对更好，采用中间暗沟排水。泵室位置亦需安装特别定制的水泵。
（3）扩大盾构管片尺寸
可以扩大盾构区间断面，现在5.5m内径，整段区间采用内径6m的管片，采用加厚道床能达到0.8m深度要求，这样就不用局部替换钢管片，且道床不用开特别长的集水坑，对道床安全有利，且水泵的选择灵活性也变大。但这样这个区间及相邻车站造价增加大，同一条地铁线仅因为泵房设置问题采用两种不同的盾构型号，对整个区间及两端车站均需要采用不同的技术标准，故不建议采用；
分析小结：以上三种方案从区间安全性考虑，第一种宁波内置式泵房方案采用钢管片和混凝土管片连接及钢管片替换砼管片时，存在安全隐患，另外两种对盾构区间施工无影响；从经济性考虑，宁波、天津内置式泵房方案，大大减小了工程体量，造价节省，第三种扩大盾构管片尺寸方案，造价增加太多；从特殊性设计方面考虑，宁波、天津且对轨道及排水设计要求均较高，而第三种扩大盾构管片尺寸方案，区间及两端车站均需采用不同的设计标准，同一条地铁线不适合采用；综上考虑，三种方案的优先顺序为：天津地铁内置式泵房方案>宁波地铁内置式泵房方案>扩大盾构管片尺寸方案。
.png)
图2 天津地铁运营后道床图
3 内置式泵房后期运营存在的问题
地铁区间内置式泵房取消了区间范围外的联络通道和泵房，规避了土建施工作业的高风险，但同时对轨道结构设计和排水方案提出了更高的标准和要求，须做特殊方案设计，以满足区间使用要求，但通过调研发现，天津、宁波地铁轨道道床内泵房使用情况进行调查，存在以下问题：1、由于潜污泵工作原理注定其无法将水彻底排空，轨道道床集水坑长期积水，故钢轨、扣件、隔振器等部件锈蚀较严重；2、长期积水又可能引起轨道绝缘性能降低，从而导致造成钢轨打火，局部烧损掉块的现象；3、特殊选型的潜污泵故障次数多，更换较频繁，且设备需提前预定。4、道床表面因积水易出现破碎、掉块等现象。5、极不利情况，泵于运营时间内坏了，且位于行车线下，无法检修，导致区间泡水，行车安全存在问题6、大大增加了后期运营的维护成本；
4 结论
综上所述，从轨道和运营维护角度，在条件允许的前提下，不建议采用内置式泵房。在必须设置内置式的情况下，建议优先采用天津内置式泵房方案，考虑到后期运营的内置式泵房的病害，需要进行专项设计针对病害的研究：例如，增加隔水板，采用预制钢弹簧板确提高结构强度等措施，减少此处的病害。
参考文献：
[1]朱瑶宏，内置式泵房在城市轨道交通工程中的创新应用[J].城市轨道交通研究，2018，第八期：12-16.
[2]张远东、张仰光，地铁地下区间废水泵房集水池设置研究[J].给水排水，2019第9期：105-108.
[3]徐彩彩，特殊情况下地铁轨道道床兼设废水泵房的研究与思考[J]城市轨道交通研究，2018.
[4]王羽杰，董光辉，天津地铁5号线区间无泵房轨道设计方案研究[J]山西建筑，2019年4月
[5]夏福明，地铁区间隧道联络通道及泵房施工安全风险分析[J]建设管理，2010年第10期
论文作者:王鹏,杨晨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：泵房论文; 区间论文; 管片论文; 方案论文; 盾构论文; 天津论文; 宁波论文; 《基层建设》2019年第31期论文;