城市軌道交通區間隧道消防管道安裝要點

武創奇

0 引言

經濟的高速發展，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多個城市已建設或準備建設城市軌道交通線路。作為軌道交通項目主體結構的區間隧道的功能、構造的特殊性，決定了隧道內的機電設備安裝工程的特殊性。本文以上海軌道交通 10號線地鐵車站區間的消防管道的安裝為例介紹地鐵區間隧道消防管道安裝工程的特點和技術要求。

1 軌道交通區間隧道消防管道的特點

與普通的工業和民用建筑不同，當隧道內發生火災時，要更多依賴隧道本身的消防設施進行滅火、撲救，很難得到來自外部的消防救災力量。所以，隧道內的消防設施的功能必須具備很高的可靠性。另外，受隧道結構和空間的限制，隧道內的消防管道不能因施工而影響隧道結構，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，其工程質量必須嚴格符合工程的設計標準。

2 消防管道的安裝

2.1 管材選用

常用的隧道區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保產品，近年來區間消防管道多數采用涂塑鋼管。本工程的消防管道即采用涂塑鋼管，溝槽式連接。

2.2 區間消防管道安裝標高的確定

區間消防干管的設計標高一般為軌面標高以上 350mm，區間消火栓支管的栓口標高為道床面以上 1.1m。區間盾構由一環一環的鋼筋混凝土管片組成，每環管片由一塊封頂塊、兩塊相鄰塊、兩塊標準塊、一塊落底塊共六塊組成，而消防干管的設計標高正好位于標準塊最下方一排管片環向連接螺栓、縱向連接螺栓的四個手孔處，每一環管片的寬度為 1.2m，每一環管片與管片的環縫左右 100mm內不允許栽埋固定管道支架的化學錨栓，以防管片裂紋。因此，根據盾構管片的結構形式，消防管道的支架設置無法滿足CECS 151-2003溝槽式連接管道工程技術規程中溝槽管卡左右 150mm～300mm應設置管道支架的要求，鑒于此情況，在區間管道施工前，經與設計方溝通，將區間消防管的干管標高提高 250mm～300mm，支管的長度縮短，在保證區間消火栓栓口標高為道床面上 1.1m的基礎上提高干管標高，這樣區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置的要求，又能避免在區間限界檢測時由于區間軌道鋪設的左右誤差引起消防管的侵界問題。

2.3 區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計的形式、規格進行制作。

2)區間隧道結構的管片為弧形，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管片上的水平度。

3)區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。考慮到區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置為 300mm。由于隧道轉彎處列車的運行限界比直線段要寬，轉彎處的支架一般設置為 270mm。

2.3.2 化學錨栓安裝

根據設計文件，固定支架的錨栓采用熱浸鍍鋅層化學錨栓，該錨栓可以適應區間隧道內的潮濕環境，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的穩定性和可靠性?；瘜W錨栓的規格根據區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壁，通常反復清三次。

3)置入膠管:將高強化學錨栓膠管按規定方向置入孔中。

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

5)靜置硬化:根據施工現場環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 區間消防管道及配件安裝

3.1 消防管道安裝

1)區間管道采用涂塑鋼管溝槽式連接，涂塑鋼管根據內涂層材料的不同分為聚乙烯涂層鋼管和環氧樹脂涂層鋼管。為避免涂塑鋼管現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涂塑，涂塑合格后運至現場進行二次安裝。

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間隧道主體結構中的鋼筋發生電化學腐蝕，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形卡環之間墊一層 1mm橡膠墊的做法達到設計的防迷流要求。

5)消防供水均設計成環網供水，以保證消防供水的可靠性、安全性。通常區間上、下行消防管的環網供水由相鄰兩座車站內的環狀消防管道系統承擔。而車站與停車場進、出場線段區間消防管的環網供水，在靠近車站端的由車站內的環網消防管系統承擔，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該區段消防管的環網供水。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為PE管，不應為涂塑鋼管。

3.2 閥門安裝

1)消防管穿越區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設置公稱壓力不小于 1.0MPa的閘閥(閥芯為不銹鋼或銅質的閘閥，不應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，進入區間端頭井處消防管上的第一個控制閥門設計為手電兩用蝶閥，訂貨時應注意手電兩用蝶閥執行機構的電源電壓(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之間應加設金屬波紋管;采用柔性管卡，則不需在管道上加設金屬波紋管。

3.4 消火栓安裝

區間消火栓的接口為銅質，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套、波紋管、固定環、法蘭組成。針對區間內的潮濕環境，注意金屬波紋管的編織網套、波紋管、固定環的材質全部采用 SUS304。

3.6 區間消防管道試壓

本工程設計采用DGJ 08-94-2007上海市民用建筑水滅火系統設計規程，消防管道試驗壓力為 1.4 MPa，試驗壓力以管道系統最低點為準。

4 結語

上海軌道交通 10號線已從 2010年 4月投運至今，消防系統運行正常、穩定，說明在施工中采取的技術措施和管理方法是可靠、適用的。從中國軌道交通的發展趨勢看，軌道交通隧道、車站的機電設備安裝工程技術有著很大的發展空間，值得工程技術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.