武創(chuàng)奇

0 引言

經(jīng)濟的高速發(fā)展，使城市地面道路的交通壓力日趨嚴重，地下軌道交通已成為緩解城市交通壓力的有效途徑。目前，在全國有 40多個城市已建設(shè)或準備建設(shè)城市軌道交通線路。作為軌道交通項目主體結(jié)構(gòu)的區(qū)間隧道的功能、構(gòu)造的特殊性，決定了隧道內(nèi)的機電設(shè)備安裝工程的特殊性。本文以上海軌道交通 10號線地鐵車站區(qū)間的消防管道的安裝為例介紹地鐵區(qū)間隧道消防管道安裝工程的特點和技術(shù)要求。

1 軌道交通區(qū)間隧道消防管道的特點

與普通的工業(yè)和民用建筑不同，當隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，要更多依賴隧道本身的消防設(shè)施進行滅火、撲救，很難得到來自外部的消防救災(zāi)力量。所以，隧道內(nèi)的消防設(shè)施的功能必須具備很高的可靠性。另外，受隧道結(jié)構(gòu)和空間的限制，隧道內(nèi)的消防管道不能因施工而影響隧道結(jié)構(gòu)，其安裝位置不能影響車輛運行的限界。消防管道施工時，已是隧道工程的后期施工階段，隧道機電安裝工程、線路、車輛等工程同時進行，也使工程的施工管理增加了難度。

所以，區(qū)間隧道的消防管道安裝工程具有其固有的特殊性和重要性，其工程質(zhì)量必須嚴格符合工程的設(shè)計標準。

2 消防管道的安裝

2.1 管材選用

常用的隧道區(qū)間消防管道管材有球墨鑄鐵管膠圈承插連接、熱鍍鋅鋼管溝槽式連接、內(nèi)涂塑鋼管溝槽式連接等方式。由于涂塑鋼管具有良好的耐腐蝕性能，延長了管道的使用壽命，同時也屬于國家推廣使用的環(huán)保產(chǎn)品，近年來區(qū)間消防管道多數(shù)采用涂塑鋼管。本工程的消防管道即采用涂塑鋼管，溝槽式連接。

2.2 區(qū)間消防管道安裝標高的確定

區(qū)間消防干管的設(shè)計標高一般為軌面標高以上 350mm，區(qū)間消火栓支管的栓口標高為道床面以上 1.1m。區(qū)間盾構(gòu)由一環(huán)一環(huán)的鋼筋混凝土管片組成，每環(huán)管片由一塊封頂塊、兩塊相鄰塊、兩塊標準塊、一塊落底塊共六塊組成，而消防干管的設(shè)計標高正好位于標準塊最下方一排管片環(huán)向連接螺栓、縱向連接螺栓的四個手孔處，每一環(huán)管片的寬度為 1.2m，每一環(huán)管片與管片的環(huán)縫左右 100mm內(nèi)不允許栽埋固定管道支架的化學錨栓，以防管片裂紋。因此，根據(jù)盾構(gòu)管片的結(jié)構(gòu)形式，消防管道的支架設(shè)置無法滿足CECS 151-2003溝槽式連接管道工程技術(shù)規(guī)程中溝槽管卡左右 150mm～300mm應(yīng)設(shè)置管道支架的要求，鑒于此情況，在區(qū)間管道施工前，經(jīng)與設(shè)計方溝通，將區(qū)間消防管的干管標高提高 250mm～300mm，支管的長度縮短，在保證區(qū)間消火栓栓口標高為道床面上 1.1m的基礎(chǔ)上提高干管標高，這樣區(qū)間消防支架的安裝位置就避開了管片標準塊下方的手孔，既滿足了管道支架設(shè)置的要求，又能避免在區(qū)間限界檢測時由于區(qū)間軌道鋪設(shè)的左右誤差引起消防管的侵界問題。

2.3 區(qū)間消防管道支架的制作安裝

2.3.1 支架制作

1)管道支架嚴格按照設(shè)計的形式、規(guī)格進行制作。

2)區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的管片為弧形，故在制作焊接支架時，先做好樣品，按支架安裝的位置控制角度，以確保支架安裝在盾構(gòu)管片上的水平度。

3)區(qū)間消火栓管線的支架長度盡可能縮短，以免與列車運行限界沖突?？紤]到區(qū)間消防管上檢修閥門的法蘭、金屬波紋管法蘭的安裝空間，隧道直線段上支架的長度一般設(shè)置為 300mm。由于隧道轉(zhuǎn)彎處列車的運行限界比直線段要寬，轉(zhuǎn)彎處的支架一般設(shè)置為 270mm。

2.3.2 化學錨栓安裝

根據(jù)設(shè)計文件，固定支架的錨栓采用熱浸鍍鋅層化學錨栓，該錨栓可以適應(yīng)區(qū)間隧道內(nèi)的潮濕環(huán)境，能夠抵抗一定強度的水頭沖擊，從而較大程度地保證管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性?；瘜W錨栓的規(guī)格根據(jù)區(qū)間消防管道荷載的實際需求值確定。其安裝操作過程以本工程中大量使用的M 12×110螺栓進行說明:

1)鉆孔:規(guī)格為 M 12×110的化學錨栓，鉆孔直徑為 14mm，鉆孔深度為 80mm。

2)清孔:用毛刷或氣筒徹底清潔孔內(nèi)壁，通常反復清三次。

3)置入膠管:將高強化學錨栓膠管按規(guī)定方向置入孔中。

4)埋入螺栓:用電動工具將螺栓鉆入孔中，轉(zhuǎn)速應(yīng)不大于750 rpm(該電動工具由化學錨栓廠家配帶)。

5)靜置硬化:根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境溫度和錨栓膠管硬化時間表，待膠管完全硬化后再安裝支架。

2.3.3 安裝支架

每個支架由三條錨栓固定。在安裝支架時，如果出現(xiàn)在鉆孔時遇到鋼筋的情況，使鉆孔深度不夠時，一定要將支架移位，禁止將錨栓切短或者安裝假錨栓，影響支架的承載能力。

3 區(qū)間消防管道及配件安裝

3.1 消防管道安裝

1)區(qū)間管道采用涂塑鋼管溝槽式連接，涂塑鋼管根據(jù)內(nèi)涂層材料的不同分為聚乙烯涂層鋼管和環(huán)氧樹脂涂層鋼管。為避免涂塑鋼管現(xiàn)場滾槽時對涂塑層的破壞，兩端帶溝槽的涂塑鋼管由廠家在涂塑前對鋼管進行溝槽加工。

2)涂塑鋼管定尺長度一般為 6m，現(xiàn)場一般不允許切斷，以免切管時涂塑層破壞、脫落，堵塞消防管。但管道廠家加工的短管不能滿足安裝精度。施工時，短管在施工現(xiàn)場用熱浸鍍鋅鋼管下料安裝，然后拆除短管，由涂塑鋼管廠家采用噴砂或酸洗磷化等工藝方法清洗短管后進行內(nèi)涂塑，涂塑合格后運至現(xiàn)場進行二次安裝。

3)干管機械三通的開孔勢必會造成涂塑層的破壞。在這種情況下，機械三通開孔完畢后，采用涂塑鋼管廠家提供的修補方案及修補材料立即對開孔處的涂塑層進行修補。

4)上海地鐵列車采用直流供電牽引方式，運行時電流會泄漏到道床及其周圍土壤介質(zhì)中，稱為迷流。迷流對周圍的金屬管道、通訊電纜外皮以及車站和區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生電化學腐蝕，這種電化學腐蝕能縮短金屬管、線的使用壽命。管道安裝時，采用管道與支架角鋼底部墊一層 3mm橡膠墊、管道與U形卡環(huán)之間墊一層 1mm橡膠墊的做法達到設(shè)計的防迷流要求。

5)消防供水均設(shè)計成環(huán)網(wǎng)供水，以保證消防供水的可靠性、安全性。通常區(qū)間上、下行消防管的環(huán)網(wǎng)供水由相鄰兩座車站內(nèi)的環(huán)狀消防管道系統(tǒng)承擔。而車站與停車場進、出場線段區(qū)間消防管的環(huán)網(wǎng)供水，在靠近車站端的由車站內(nèi)的環(huán)網(wǎng)消防管系統(tǒng)承擔，而靠近停車場端的由進、出場線消防管通過過軌預埋消防管，使進場線的消防管與出場線的消防管相互連通來實現(xiàn)該區(qū)段消防管的環(huán)網(wǎng)供水。過軌預埋的消防管配合鋪軌單位在澆筑道床前進行預埋，其預埋消防管的材質(zhì)為PE管，不應(yīng)為涂塑鋼管。

3.2 閥門安裝

1)消防管穿越區(qū)間端頭人防防護密閉隔斷門時，在防護密閉隔斷門門框墻的兩側(cè)設(shè)置公稱壓力不小于 1.0MPa的閘閥(閥芯為不銹鋼或銅質(zhì)的閘閥，不應(yīng)采用蝶閥或軟密封閘閥)，閥門有明顯的啟閉標志，采用明桿閘閥。

2)區(qū)間消火栓的檢修蝶閥采用蝸輪蝸桿蝶閥，不宜采用手柄式蝶閥，以防手柄侵入列車運行限界。

3)由于軌道交通 10號線采用無人駕駛車輛，進入?yún)^(qū)間端頭井處消防管上的第一個控制閥門設(shè)計為手電兩用蝶閥，訂貨時應(yīng)注意手電兩用蝶閥執(zhí)行機構(gòu)的電源電壓(380 V/220 V)與電氣圖紙一致。

3.3 溝槽件安裝

溝槽管卡豎向傾斜安裝，以免與列車運行限界沖突。區(qū)間管道的溝槽管卡采用剛性管卡時，管道直線長度在 50m～100m之間應(yīng)加設(shè)金屬波紋管;采用柔性管卡，則不需在管道上加設(shè)金屬波紋管。

3.4 消火栓安裝

區(qū)間消火栓的接口為銅質(zhì)，安裝時要保證方向的準確性和一致性。消火栓安裝完畢后，將手輪暫時拆卸，以防止區(qū)間消防管道充水后消火栓被誤開。

3.5 金屬波紋管

金屬波紋管由編織網(wǎng)套、波紋管、固定環(huán)、法蘭組成。針對區(qū)間內(nèi)的潮濕環(huán)境，注意金屬波紋管的編織網(wǎng)套、波紋管、固定環(huán)的材質(zhì)全部采用 SUS304。

3.6 區(qū)間消防管道試壓

本工程設(shè)計采用DGJ 08-94-2007上海市民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程，消防管道試驗壓力為 1.4 MPa，試驗壓力以管道系統(tǒng)最低點為準。

4 結(jié)語

上海軌道交通 10號線已從 2010年 4月投運至今，消防系統(tǒng)運行正常、穩(wěn)定，說明在施工中采取的技術(shù)措施和管理方法是可靠、適用的。從中國軌道交通的發(fā)展趨勢看，軌道交通隧道、車站的機電設(shè)備安裝工程技術(shù)有著很大的發(fā)展空間，值得工程技術(shù)人員不斷地深入研究、探討。

[1] 何海梅.鐵路特長隧道施工通風排煙方案探討[J].山西建筑，2010，36(7):325-326.