(廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司,福建 廈門 361000)
過路管涵在城市道路中的應(yīng)用
鄭淑勤
(廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司,福建 廈門 361000)
本文以廈門湖里高新技術(shù)園市政道路工程為例,給出過路管涵的適用范圍、斷面選擇、平面位置、豎向控制、附屬設(shè)施,并對有關(guān)問題進(jìn)行探討。
過路管涵;綜合管溝;實(shí)踐證明;廣泛應(yīng)用
隨著城市的發(fā)展,地下市政管線的種類和數(shù)量不斷增加。原來敷設(shè)的管道容量不夠需要增容或者出現(xiàn)故障需要維修,如給水管道、電信管道、電力管道等;原來沒有敷設(shè)現(xiàn)在又必須使用的需要增設(shè),如交通信號(hào)管、道路監(jiān)控、中水管道等。由于改造或增設(shè)管道均需開挖車行道和人行道路面,嚴(yán)重影響交通和工程質(zhì)量,同時(shí)車輛通行大量粉塵影響空氣環(huán)境。如僅增設(shè)如電信、電力等小管徑的管道時(shí),雖可以采用頂管或拉管施工,但為了避讓現(xiàn)狀地下管線,其穿越機(jī)動(dòng)車道段的埋深一般較大,最大達(dá)到6~8米,對于今后的維護(hù)管理也是相當(dāng)不利。
傳統(tǒng)中各種城市管線,均采用直埋或架空的方式進(jìn)行鋪設(shè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及城市化水平的提高,傳統(tǒng)的管線鋪設(shè)方式就越來越不適應(yīng)城市可持續(xù)發(fā)展的要求,而采用地下綜合管溝的模式進(jìn)行管線的鋪設(shè)則成了城市建設(shè)和城市發(fā)展的趨勢與潮流。
所謂地下綜合管溝即在地下挖出一個(gè)隧道空間,用于鋪設(shè)地下各種市政管線,它融電力電纜、通訊電纜、給水管道、中水管道等市政管線于一體。地下綜合管溝平時(shí)為不經(jīng)常下人地溝,當(dāng)管線出現(xiàn)問題時(shí),維修人員可以通過專門的人孔和吊裝口直接進(jìn)入管廊檢查、修理,省時(shí)、方便,避免了因增設(shè)或維修管線而導(dǎo)致道路多次開挖的麻煩。地下綜合管溝技術(shù)立體采用了空間敷設(shè)市政管線,不僅節(jié)約市政土地,較好解決了城市發(fā)展過程中的馬路刨掘問題,而且由于管線不接觸土壤和地下水,避免了酸堿物質(zhì)的腐蝕,延長了使用壽命,是目前世界發(fā)達(dá)城市普遍采用的管線敷設(shè)方式。但由于造價(jià)昂貴,發(fā)展中國家較少采用。
湖里高新技術(shù)園位于廈門本島東北部,占地1.8平方公里,園區(qū)由四條城市主干道環(huán)繞而成,區(qū)內(nèi)的主要路網(wǎng)骨架由六條次干道和六條支路構(gòu)成,東西向和南北向的各支路構(gòu)成了本片區(qū)“方格網(wǎng)式”的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。因急于建成車行道滿足土地招拍掛條件,除了敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車道下的幾種管線外,其余家管線單位進(jìn)場施工的順序不一,電力管線甚至還不具備設(shè)計(jì)條件,不可能在道路車行道路基及路面施工前就完成管線施工。這就使得現(xiàn)場施工的協(xié)調(diào)工作量大,而且經(jīng)常要在道路車行道施工完成后重復(fù)開挖施工過路管線,嚴(yán)重影響了道路的施工工期,也影響工程質(zhì)量。負(fù)責(zé)園區(qū)建設(shè)的天地開發(fā)公司特別提出要求,為了減少施工過程中各專業(yè)管線的協(xié)調(diào)問題,加快施工進(jìn)度,并防止今后路面頻繁開挖,要求采用地下綜合管溝的形式布置地下管線。
然而地下綜合管溝的建設(shè),是一項(xiàng)初期投資規(guī)模較大的市政配套項(xiàng)目。本市湖邊水庫片區(qū)所采用的地下綜合管溝,斷面最小的是2.6×2.6米,造價(jià)最低是1.9萬/米。相對于湖里高新技術(shù)園區(qū)城市次干道及以下的市政道路來說,地下綜合管溝的造價(jià)太高,無法實(shí)施。
通過多次與業(yè)主溝通、協(xié)商,詳細(xì)分析了地下綜合管溝的特點(diǎn)及適用情況,結(jié)合園區(qū)道路規(guī)劃管位橫斷面布置及各管線單位常規(guī)的施工順序,提出了人行道上后續(xù)施工的地下管線在交叉口范圍內(nèi)采用地下綜合管溝的形式過路的方案。該方案的具體內(nèi)容是:在道路交叉口范圍內(nèi)布置地下綜合管溝供管線過路用(即本工程所稱過路管涵),并與機(jī)動(dòng)車道一起施工。過路管涵既為各地下市政管線穿越道路預(yù)留了空間,又減少施工過程中各專業(yè)管線的協(xié)調(diào)問題,加快施工進(jìn)度,還可以避免因各管線的施工滯后于道路施工而引起的道路重復(fù)開挖等問題。
湖里高新技術(shù)園道路下敷設(shè)的地下市政管線有:雨水、污水、電力、電信、給水、燃?xì)?、中水、有線電視、路燈、交通及園區(qū)監(jiān)控、園區(qū)消防等,管徑從φ50到φ2000。根據(jù)管線的性質(zhì)不同,選擇過路管涵中的管線。從園區(qū)的管位布置及各管線單位一般進(jìn)場施工的情況,這里只對不進(jìn)溝的幾種管線做如下說明:
雨水管道一般管徑大,埋深較深,需按一定的坡度敷設(shè),而且沿路有許多雨水口連接管需要接入;污水管道雖然管徑較小,接入的支管也較少,但仍有較多的檢查井,且存在有害窒息氣體安全問題,需設(shè)置透氣系統(tǒng)。如果將雨、污水管道納入過路管涵內(nèi),勢必造成對過路管涵埋深和坡向的制約,斷面尺寸和結(jié)構(gòu)規(guī)模的擴(kuò)大,使工程投資增大。而且,雨、污水管道因埋深較深,上部空間足以布置過路管涵,雨污水管道一般由道路施工單位施工,基本上能夠在路基完成之前就完成施工,不影響道路工期。因此,雨、污水管道不進(jìn)入過路管涵。
電信管道管徑雖然小,也沒有坡度要求,但是電信管道每隔200米左右要設(shè)寬至少1米的工井。園區(qū)道路兩側(cè)的人行道、綠化帶下已沒有空間提供給電信管道做工井,而電信管道的特殊運(yùn)營方式能夠滿足與車行道同步施工的要求,因此電信管道不進(jìn)過路管涵。
目前我國規(guī)范對燃?xì)夤艿滥芊襁M(jìn)入綜合管溝沒有明確的規(guī)定。但過路管涵是一個(gè)空腔,我國已有多例燃?xì)夤茉谑姓芫€溝內(nèi)泄漏導(dǎo)致管溝爆炸事故,燃?xì)夤艿廊绻M(jìn)入過路管涵,就必須采用完善的技術(shù)措施,以解決管道的安全問題,相應(yīng)的會(huì)增加工程的投資,并且日常的運(yùn)行管理也會(huì)有更高的要求。特別是與電力排管同溝時(shí),其安全要求將使綜合管溝的斷面增加很多,相應(yīng)的工程造價(jià)也將劇增,因此燃?xì)夤艿阑旧喜贿M(jìn)入有電力管道的綜合管溝。如果燃?xì)獾念A(yù)留橫穿管道不能在道路路面施工前進(jìn)行預(yù)埋,今后就采用頂管或拉管施工的辦法進(jìn)行施工。園區(qū)只有少量居民住宅區(qū),多為寫字樓,有一些企業(yè)食堂需要使用燃?xì)猓孕枰敼苁┕さ娜細(xì)忸A(yù)留管道也很少,且管徑也小。
過路管涵是管線在需要穿過車行道而設(shè)置的管道綜合空間。本園區(qū)僅在道路交叉口或交叉口之間路段上兩地塊劃分的相應(yīng)位置處設(shè)置。通過以上分析,結(jié)合園區(qū)的管位橫斷面布置,過路管涵要容納的管線分為以下三種:交叉口處,道路的西、北側(cè)主要有電力、中水(24米道路為園區(qū)區(qū)域集中消防給水)和有線電視,24米道路還包括了路燈和交通信號(hào)纜;道路的東、南側(cè)有給水、燃?xì)夂吐窡簦?4米道路還包括了園區(qū)監(jiān)控和園區(qū)消防監(jiān)控系統(tǒng);路段上包括了電力、給水、中水、有線電視等市政管線的預(yù)留橫穿管。根據(jù)各過路管涵容納的管線種類、數(shù)量、斷面及相互間的安全凈距要求,同時(shí)考慮施工、維護(hù)的便捷及與未進(jìn)過路管涵的其他市政管線之間的標(biāo)高要求,本工程的過路管涵斷面采用凈空1.2m×1.2m的斷面形式。管線在管涵內(nèi)按單側(cè)布設(shè),寬0.5米,預(yù)留0.7米的人行通道(成人可以彎腰在里面輕松穿行),管線分三排布置,中水管道布置在最底層。
過路管涵的平面主要位于道路的交叉口和交叉口之間路段上,具體定位如下:
(1)交叉口范圍:根據(jù)交叉口形式設(shè)置為“+”、“П”及“井”字交叉形式,管涵沿原設(shè)計(jì)中水管道和給水管道的管位穿過交叉口,管涵穿過交叉口后延伸至離機(jī)動(dòng)車道路緣石約2.0米處的人行道或綠化帶下。
(2)兩相鄰交叉口間范圍:為了保證道路單側(cè)人行道布置的管線可滿足雙側(cè)用戶使用,兩相鄰交叉口間布置“一”字形橫穿道路管溝。施工圖設(shè)計(jì)時(shí)因道路兩側(cè)地塊開發(fā)情況尚不明了,橫穿道路的預(yù)留管位置待定。根據(jù)與業(yè)主溝通結(jié)果,設(shè)計(jì)將橫穿管涵的位置暫定在原中水管道預(yù)留管的位置。施工時(shí)地塊紅線已經(jīng)確定,按照方便地塊使用的原則,調(diào)整至地塊紅線交界位置。管涵橫穿機(jī)動(dòng)車道后延伸至離機(jī)動(dòng)車道路緣石外2.0米處的人行道。過路管涵的平面位置簡圖如下:
圖1 過路管涵布置示意圖
雨、污水管道為重力管道,其埋深受上游排入口及下游排出口標(biāo)高的限制,不能隨意調(diào)整。根據(jù)園區(qū)規(guī)劃及已設(shè)計(jì)雨、污水管道的埋深,本著重力流優(yōu)先的原則,過路管涵與雨水管道和污水管道交叉時(shí),采用過路管涵避讓雨、污水管道并在其上方通過的形式。
過路管涵與電信管道和雨水口連接管交叉時(shí),需要現(xiàn)場協(xié)調(diào)的工作量相對大一些:如過路管涵已施工,電信管道與其交叉時(shí),采用前后設(shè)置檢查井,將電信管道局部抬升并加保護(hù)的措施通過;如管涵未施工,則采用管涵頂板做小凹槽的辦法讓其通過。因交叉口最低點(diǎn)設(shè)置雨水口,如其連接管接至路中心雨水口檢查井時(shí),必定與過路管涵交叉。雨水口連接管為重力流管道,其埋深受雨水口埋深的控制。根據(jù)園區(qū)道路交叉口豎向設(shè)計(jì)及雨水管道設(shè)計(jì),雨水口連接管與過路管涵交叉時(shí),目前只有將雨水口的埋深減小到最低要求,并將雨水口連接管由原設(shè)計(jì)的d300鋼筋砼管改為D250的塑料管。
通過以上分析,過路管涵的埋深約2.00米~2.20米,板頂覆土0.7~0.8米。
因本工程過路管涵只是局部采用綜合管溝的形式,且長度不超過50米,因此沒有設(shè)置專用的照明、通風(fēng)等設(shè)施??紤]到園區(qū)地下水位較高,可能會(huì)有地下水滲入到過路管涵內(nèi),管涵設(shè)計(jì)采用0.5%的坡度,在最低點(diǎn)設(shè)置DN100的排水管道排至附近的雨水管道或者雨水檢查井。過路管涵兩端設(shè)置檢查井,檢查井設(shè)置為暗井,其相應(yīng)位置處人行道鋪裝層或綠化帶上設(shè)置標(biāo)志石,主要是防止管線被盜。
總之,過路管涵是在湖里高新技術(shù)園市政管線設(shè)計(jì)中采用的一種集經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益于一體的新型地下綜合管溝:經(jīng)濟(jì)效益方面,該過路管涵的造價(jià)一米只有1600元,造價(jià)還不及常規(guī)地下綜合管溝造價(jià)的1/10,卻基本上能夠起到常規(guī)地下綜合管溝的作用;環(huán)境效益方面,該過路管涵可以避免因管線施工、維修而造成的頻繁開挖車行道路面,減少粉塵對環(huán)境的污染;提高社會(huì)效益。
[1]淺談鋼波紋管涵在公路中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究,2012(06).
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