吕 亮，邱 婧，王综勇，童建红，谢霞菲

(1.北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082；2.北京京投城市管廊投资有限公司，北京 101500)

0 引 言

城市轨道交通与综合管廊均具有工程体量大，牵涉范围广的特点，当同一市政道路下方同时规划有综合管廊工程及地铁工程时，若将两工程协同施工或实现两工程共用结构，有利于集约城市用地、节约工程投资；随着大量市政管线入廊，可减少管线单独修建、改造对运营后的地铁工程影响，管廊工程可减少传统管线建设对周边环境的影响，但如何实现统一规划、综合利用以及同期建设尚缺乏系统的研究和工程实践。

笔者在地铁工程与综合管廊协同施工可行性的基础上，结合两工程结构力学特性及施工过程，以地铁与管廊建设的充分融合、同步施工为基本目标，统筹考虑施工的安全性、经济性与协调性为基本原则，不仅针对各种工况提出两者协同建造设计方案而且根据两者空间关系及各种施工工法的特性进一步提出两者协同建设的推荐施工方法，以期为类似的项目设计提供参考。

1 综合管廊随明挖法地铁车站协同建造施工方法

1.1 综合管廊与地铁工程共结构

当综合管廊工程与地铁工程工期匹配时，两工程可采用共结构形式。实施时共用围护结构，按照“先下再上”的步序依次建设。按照相对位置关系分为顶置共构和侧置共构两种。

1.1.1 顶置共构

当明挖地铁车站结构顶板标高与综合管廊底板标高匹配时，可采用顶置共构形式，即综合管廊在车站处位于车站顶部，管廊的底板与车站站厅层顶板合一。综合管廊与地铁车站横断面布置如图1所示。

图1 综合管廊与地铁明挖车站的顶置共构

采用此形式会因进一步加深地铁车站埋深而对周边环境产生一定影响，如产生附加地表沉降；会相应加长地铁出入口的提升高度，对地铁建筑功能产生影响；但管廊工程可利用地铁车站的围护结构和顶板结构，与地铁车站共用交通导改、管线改移、临时占地等前期工作，可显著减少前期费、工程费等投资。

1.1.2 侧置共构

当明挖地铁车站结构顶板标高与综合管廊底板标高无法匹配时，地铁车站底板埋深不变，可考虑采取侧置共构形式，综合管廊与地铁车站横断面布置如图2所示。

图2 与地铁明挖车站侧置共构

采用此形式管廊需要采用上下叠落形式，管廊附属及出线节点存在一定困难，因此不建议在共构区段设置管廊附属及出线节点。此外，侧置共构形式尚需加宽地铁车站，增加地铁车站横向跨数。虽然可利用地铁车站的围护结构、局部利用地铁车站的侧墙、顶板结构，但由此导致地铁车站本身的交通导改、管线改移、临时占地等前期工作增大，明显增加前期费、工程费等投资。

1.2 综合管廊与地铁工程共基坑

当在竖向关系上明挖地铁车站顶板标高与综合管廊底板标高无法匹配，但平面上路由平行且距离较近时，两个结构虽无法采用共用结构板(或墙)的形式，但可充分利用二者平面上间距近、共路由的优势采用共基坑的实施方案。综合管廊横断面布置如图3所示。

采用此形式，在两项工程工期匹配前提下，可与地铁车站共用围护结构及交通导改、管线改移、临时占地等前期工作，可有效节省工程投资。

图3 综合管廊与地铁明挖车站共基坑

1.3 综合管廊邻近地铁工程

高龄老年人群是股骨粗隆间骨折的高发人群，经非手术途径治疗股骨粗隆间骨折患者在一年后死亡的发生率高达20%，髓内钉治疗是不稳定股骨粗隆间骨折患者的最佳治疗方式，而髓内、髓外固定对于稳定性股骨粗隆间骨折均适用，股骨粗隆间骨折是否稳定的关键是内后侧皮质是否连续，内侧弓的完整性与后侧皮质的粉碎程度是决定股骨间粗隆稳定与否的两个重要因素。

当综合管廊工程与地铁工程工期不匹配时，综合管廊可根据工程条件采用明挖法、盾构法及暗挖法施工，具体情况如下：

1.3.1 明挖法综合管廊邻近地铁明挖工程

当地铁车站先施工、管廊工程后施工，且管廊工程场地条件较好、具备明挖实施条件时，管廊可采用明挖结构形式。当两工程平面距离较大，且周边无控制性管线及交通需求时，管廊也可采用明挖放坡支护形式。明挖综合管廊围护结构可利用已实施的明挖地铁车站围护结构，在不影响地铁车站结构安全的前提下，可提高施工进度、减少工程投资，如图4所示。

图4明挖法综合管廊与地铁明挖工程

1.3.2 盾构法或暗挖法综合管廊邻近地铁明挖工程

当管廊工程与地铁工程平面距离脱开，且管廊工程场地条件较差，不具备明挖实施条件时，综合管廊可根据自身工程条件采用盾构法或暗挖法施工。此时综合管廊埋深大，适应于出支线相对较少的干线管廊工程。鉴于两工程施工步序不同，后期建设工程需考虑对先期建设工程的影响，建议方案初期建立相关数值模型进行对此工况进行分析计算，合理确定相关工程措施。

2 综合管廊随暗挖法地铁车站协同建造施工方法

暗挖法施工可以有效避免由于地下工程施工引起的交通拥堵和管线改移，在节省前期费用的同时，也为提早开工创造条件。

2.1 综合管廊与地铁工程共结构

2.1.1 综合管廊与地铁工程共用竖井及横通道

暗挖法地铁车站以洞柱逆作法施工两层三跨车站为例，当综合管廊位于车站与竖井之间时，应考虑与地铁共用施工竖井及横通道，并且管廊施工受地铁施工影响较小，可与地铁同期实施，亦可待地铁施工完成后再实施管廊，如图5所示。

图5 综合管廊与地铁车站共用竖井及横通道示意图

综合管廊位于地铁车站与竖井以外时，管廊如利用地铁施工竖井及横通道，需对横通道进行扩挖，形成管廊施工通道；但管廊施工受地铁施工影响较大，管廊仅可提前于地铁施工、或与地铁某阶段同期实施，需先于地铁车站施工完成，对工程筹划要求较高，如图6所示。

图6 综合管廊与地铁车站共用竖井及横通道示意图

当管廊与地铁车站仅共用施工竖井，不共用施工横通道时，管廊与地铁施工相互影响较小，管廊工程筹划受地铁施工影响也较小，如图7所示。

图7 综合管廊与地铁车站共用竖井及横通道示意图

2.1.2 综合管廊与地铁主体工程共结构

当综合管廊工程与地铁工程工期匹配时，两项工程可采用共结构形式，实施时地铁车站需通过增加跨数、层数或利用拱部、临时结构工期等方式满足管廊设置，如图8所示。

图8 综合管廊与地铁车站共结构示意图

地铁车站增加一跨设置综合管廊，导致地铁车站跨度增加，施工风险增大，且地铁车站需全长增加一跨，费用增加较多，远大于同长度综合管廊建设费用。

地铁车站增加一层设置综合管廊，若置于地铁车站下层，埋深较深，使用功能较差；整体土建结构埋深增加，进入地下水可能性增大，工程风险增大；虽然综合管廊对地铁车站功能影响较小，但管廊断面宽度与地铁断面宽度不匹配，易造成工程浪费，需考虑提高断面利用率。若综合管廊设置于地铁车站上层，可利用车站拱部空间，车站整体高度增加较小；综合管廊埋深较浅，功能性较好，但车站整体下压，车站功能性变差。若利用车站施工形成的临时结构空间(如小导洞)设置管廊，虽可节约工程造价，但适用性差，仅可用于小断面管廊隧道。

2.2 综合管廊邻近暗挖地铁工程

综合管廊邻近暗挖法地铁车站，需综合考虑地铁与综合管廊对周边环境的叠加影响和整体工程风险、造价等，推荐合理的工程筹划。

由于地铁车站水平向和竖向体量都较大，暗挖车站一般顶部周边环境复杂，底部埋深较大，综合管廊设置于主体上部或下部均困难。相比于车站主体结构，出入口及风亭等车站附属结构尺寸小，与管廊共建灵活性强，因此建议综合管廊设置于车站主体两侧，下穿或上跨车站附属结构。

当综合管廊下穿地铁车站附属结构，地铁附属结构采用暗挖法施工，综合管廊可采用暗挖法或盾构法实施，如图9所示。因车站主体和附属机构与综合管廊较独立，综合管廊埋深较深，对于车站附属影响较小，附属与管廊竖向空间协调较方便。但综合管廊埋深与地铁车站站台层埋深相当，相比常规综合管廊埋深较深，功能性较差，施工风险、投资都较大。

图9 管廊下穿地铁附属结构示意图

当管廊设置在地铁附属上方，出入口覆土能满足管廊敷设时，直接设计即可；若覆土不够，需考虑车站主体结构标高不降时，可对出入口局部段进行下压一定深度(不超过1.5 m)满足管廊敷设，但出入口做成倒虹式会给人员通行带来不便。综合考虑管廊工法的适用性，管廊可采用明挖或暗挖方式实施，当附属结构具备明挖条件时，也可考虑通道和管廊同槽明挖施工，如图10所示。

图10 管廊上跨地铁附属结构示意图

3 协同施工方法对比

通过对不同地下工程施工方法特点进行分析总结，结合综合管廊工程与地铁工程的空间关系，充分考虑两工程造价、建设时序及对周边环境的影响等综合分析随轨道交通建设综合管廊推荐施工方法见表1。

表1 随轨道交通建设综合管廊施工方法推荐一览表

4 结论与建议

(1)城市综合管廊与地铁工程协同建造，有利于集约城市用地、节约工程投资，可有效减少两工程之间相互影响及对工程沿线周边环境的影响。

(2)综合管廊与地铁车站协同施工时，根据二者结构关系可采用明挖、暗挖及盾构法施工，前期规划设计时宜优先考虑两工程共用结构。当管廊工程与地铁明挖工程建设时序同步，应优先采用顶置共构方案；当两者竖向存在高差时，应优先采用共基坑方案；当管廊工程与地铁暗挖工程建设时序同步，应优先选择共用临时结构或共用永久结构；当两者无法实现共构时，应优先选择并行敷设方案；当两者建设时序不同步时，管廊工程可结合工程条件及工程造价采取适宜工法；当两者立体交叉时，管廊工程应优先采用明挖法或暗挖法上跨地铁工程，或采用盾构法下穿地铁工程。

(3)当城市综合管廊与轨道交通工程同路由时，建议对轨道交通、综合管廊及管线应进行统一规划；综合管廊与城市轨道交通平行或交叉时，应同步设计，有效衔接施工顺序。

(4)建议方案初期即建立相关数值模型针对不同工况进行分析计算，合理确定相关工程措施。

(5)与地铁工程协同建造的城市综合管廊多为干线管廊，且本文仅针对主管廊与轨道交通工程结合形式及协同建造方法进行论述，综合管廊的附属设施(如风井、人员疏散口、吊装口、分支节点)等如何与轨道交通工程进行有效整合、共建等有待进一步研究。