劉巍

【摘要】在地鐵隧道管線及設(shè)備安裝過程中，目前大多采用人工鉆孔，對環(huán)境及施工人員的健康造成嚴(yán)重影響的同時(shí)，還會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞，降低工程壽命，增加運(yùn)營維護(hù)成本。運(yùn)營地鐵隧道還存在鋼構(gòu)件及設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題。為此，對地鐵隧道電纜、管線、設(shè)備安裝及鋼構(gòu)件、設(shè)備腐蝕的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，指出存在的問題。說明人工鉆孔所帶來的危害，提出預(yù)埋件技術(shù)這一解決方案，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)； 針對扣件設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題，提出了鋅鎳滲層防腐技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】預(yù)埋件施工技術(shù)；鋅鎳滲層防腐技術(shù)；地鐵

全面推廣預(yù)埋件技術(shù)，可提高設(shè)備安裝效率，改善安裝環(huán)境。大大降低對結(jié)構(gòu)的損傷，延長工程壽命。運(yùn)營維護(hù)簡便、易行。全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，可預(yù)防設(shè)備及安裝扣件銹蝕，降低營運(yùn)成本。分析預(yù)埋件施工技術(shù)及鋅鎳滲層防腐技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用，能夠保證地鐵工程建設(shè)質(zhì)量。

一、地鐵隧道設(shè)備安裝現(xiàn)狀令人堪憂

1.安裝設(shè)備種類眾多

地鐵機(jī)電安裝包括諸多系統(tǒng)，如通風(fēng)空調(diào)、給水排水、消防給水、動(dòng)力照明、火災(zāi)報(bào)警（FAS）、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控（BAS）、通信、信號、導(dǎo)向等等，需在地鐵隧道內(nèi)安裝及鋪設(shè)的設(shè)備管線眾多且布局復(fù)雜。地鐵工程施工中土建施工周期長，機(jī)電安裝工程施工周期短、施工空間異常狹窄，給機(jī)電安裝承包商造成巨大的工期壓力，也給現(xiàn)場的施工人員造成很大的影響。 地鐵機(jī)電專業(yè)安裝設(shè)備管線多、相互交叉、錯(cuò)綜復(fù)雜，如何做好管線布置綜合平衡、合理設(shè)計(jì)與應(yīng)用，關(guān)系到整個(gè)機(jī)電安裝工程的施工進(jìn)度，也制約著地鐵是否能如期開通運(yùn)營。

2.設(shè)備安裝打孔多

以盾構(gòu)地鐵隧道為例，目前大部分電纜、管線及設(shè)備的安裝都需要在管片上打孔。這種作業(yè)方法存在以下三方面的弊?。阂皇鞘┕すばз|(zhì)量低，安裝的質(zhì)量無法得到保障， 給今后設(shè)備的使用和運(yùn)營留下了事故隱患；二是施工作業(yè)時(shí)噪聲及粉塵污染嚴(yán)重，影響作業(yè)人員的身體健康。若采用對環(huán)境、施工人員安全和健康影響較小的鉆孔設(shè)備，則施工成本大大增加；三是由于打孔作業(yè)會(huì)對管片結(jié)構(gòu)造成永久性的損傷，導(dǎo)致管片結(jié)構(gòu)破壞、開裂、滲漏水等質(zhì)量問題，從而使工程的使用壽命大打折扣。

二、解決方案———全面推廣預(yù)埋件技術(shù)

天盾槽預(yù)埋技術(shù)和哈芬槽預(yù)埋技術(shù)二十世紀(jì)初源于德國，是隨著混凝土工程的快速發(fā)展而研發(fā)應(yīng)用的一種預(yù)埋件技術(shù)，廣泛應(yīng)用于隧道、橋梁工程等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 在軌道交通工程中是接觸網(wǎng)、通信信號及電力設(shè)備等固定安裝的最佳選擇，哈芬槽也適用于所有會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)承載的固定裝置中，如起重軌或機(jī)械固定裝置。 哈芬槽是一種適用于各類混凝土構(gòu)筑物的預(yù)埋裝置，其基本工作原理是：先將 U 型槽鋼預(yù)埋于混凝土中，再將 T 型螺栓的大頭扣進(jìn)U 型槽中，再將要安裝固定的設(shè)備構(gòu)件用 T 型螺栓固定。 國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)的哈芬槽同類產(chǎn)品有華盾槽、天盾槽等。哈芬槽具有以下優(yōu)異的質(zhì)量特性：1）高承載能力，最高可達(dá)32 kN/m 或 128 kN/m。 2）可用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)承載。3）安裝邊距小，最小可達(dá) 5 cm。 4）安裝便捷，易于調(diào)整。 5）安裝作業(yè)無噪音、無塵。 6）采用不銹鋼或經(jīng)防腐處理的鋼材，防腐性能好。作為一種十分成熟的混凝土預(yù)埋件技術(shù)，哈芬槽應(yīng)用于地鐵隧道各種設(shè)備安裝時(shí)，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：1）對隧道結(jié)構(gòu)零損傷，可有效延長工程使用壽命。2）雖然預(yù)埋件一次性投入成本費(fèi)用增加，但從長遠(yuǎn)看降低了設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用，設(shè)備安裝及維護(hù)總體成本降低。 3）安裝作業(yè)環(huán)境大大改善，設(shè)備安裝效率顯著提高，平均每 10 km 可縮短工期1 個(gè)月 。 4）便于在運(yùn)營期更換及增加各種設(shè)備。全面推廣預(yù)埋件技術(shù)，可提高設(shè)備安裝效率，改善安裝作業(yè)環(huán)境，便于設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)也大大降低了因安裝施工而導(dǎo)致的隧道結(jié)構(gòu)損傷，有效延長了工程壽命。

絕緣尼龍?zhí)坠茴A(yù)埋技術(shù)：絕緣尼龍?zhí)坠茴A(yù)埋技術(shù)是為了便于各類設(shè)備安裝時(shí)管子穿過磚墻、混凝土梁、混凝土墻等構(gòu)件，在混凝土澆筑時(shí)以預(yù)埋套管的形式在混凝土構(gòu)件上預(yù)留孔洞。該技術(shù)適用于人防、地下工程、化工、鋼鐵、自來水、污水處理等管路穿墻壁要求嚴(yán)密防水之處。

預(yù)埋件技術(shù)的比較優(yōu)勢，哈芬槽/華盾槽、天盾槽及絕緣尼龍?zhí)坠艿阮A(yù)埋技術(shù)與傳統(tǒng)的鉆機(jī)打孔技術(shù)相比較，預(yù)埋件技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化程度、綜合工效、對混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)等方面均體現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，鉆機(jī)打孔技術(shù)在前期工程造價(jià)方面相對較低，但綜合考量工程后期的維修保養(yǎng)費(fèi)用的投入及工程壽命等因素，預(yù)埋件技術(shù)從整體上說較之傳統(tǒng)的鉆機(jī)打孔技術(shù)具有絕對的比較優(yōu)勢。地鐵設(shè)備及安裝部件腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重在眾多的地鐵運(yùn)營系統(tǒng)設(shè)備中，存在大量鋼鐵材質(zhì)的零部件，如各種設(shè)備部件、緊固件等。 這些設(shè)備部件和緊固件，由于在制造時(shí)缺乏適當(dāng)?shù)姆栏胧?，加之?yīng)用環(huán)境條件惡劣，使用過程中往往存在嚴(yán)重的氧化銹蝕現(xiàn)象，對設(shè)備的正常使用產(chǎn)生不良影響，也造成了諸多的設(shè)備安全隱患。 地鐵設(shè)備及安裝部件腐蝕現(xiàn)象的普遍存在，是業(yè)內(nèi)亟待解決的一個(gè)質(zhì)量通病。

三、解決措施———推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)

鋅鎳滲層防腐技術(shù)是一種化學(xué)熱處理技術(shù)，該技術(shù)是在滲鋅技術(shù)的基礎(chǔ)上，為增強(qiáng)滲層的耐磨性和防腐蝕性，在配方中添加鎳、鋁而發(fā)展起來的黑色金屬防腐技術(shù)。 該技術(shù)的原理是：在一定溫度條件下鋼鐵件與鋅、鋁、鎳、稀土等多種元素充分接觸加熱，使鋅、鋁、鎳等多元金屬原子均勻擴(kuò)散入鋼鐵制品表面，在制品表面形成鋅、鋁、鎳、鐵比例不同的金屬間化合物-合金共滲層。 它的電位低于鐵高于鋅，作為陽極保護(hù)層，其防腐壽命自然長于同樣厚度的純鋅防腐層。 鋅鎳滲層處理技術(shù)的各項(xiàng)物理和力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、抗腐蝕性和表面硬度方面均優(yōu)于不銹鋼材料。工程實(shí)踐證明，推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)是解決地鐵設(shè)備及安裝部件腐蝕問題的有效應(yīng)對措施。全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，預(yù)防設(shè)備及安裝部件銹蝕，可有效降低營運(yùn)成本，提高設(shè)備的完好率和安全性。

結(jié)束語

在地鐵隧道管線及設(shè)備安裝過程中，目前大多采用人工鉆孔，對環(huán)境及施工人員的健康造成嚴(yán)重影響的同時(shí)，還會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞，降低工程壽命，增加運(yùn)營維護(hù)成本。運(yùn)營地鐵隧道還存在鋼構(gòu)件及設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題。提出了鋅鎳滲層防腐技術(shù)。全面推廣預(yù)埋件技術(shù)，可提高設(shè)備安裝效率，改善安裝環(huán)境，降低對結(jié)構(gòu)的損傷，延長工程壽命，使運(yùn)營維護(hù)簡便、易行； 全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，預(yù)防設(shè)備及鋼構(gòu)件銹蝕，降低營運(yùn)維護(hù)成本。

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