李文娟
(漳州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 福建漳州 363000)
漳州市唐宋子城(臺(tái)灣路—香港路)歷史文化街區(qū)位于漳州市薌城區(qū)最繁華的新華西商業(yè)街南側(cè),九龍江北側(cè),緊鄰北江濱路。唐宋子城是漳州城市的中心,是漳州歷史文化名城的核心組成部分。該街區(qū)在2014年被評(píng)為福建省第一批9個(gè)省級(jí)歷史文化街區(qū)之一,2015年4月被評(píng)為第一批國家級(jí)30個(gè)中國歷史文化街區(qū)之一。這對(duì)臺(tái)灣路—香港路歷史文化街區(qū)的保護(hù)提出了更高的要求。
而歷史街區(qū)地下市政管線改造工作主要是為了激活歷史文化街區(qū)活力,突出古城記憶和提升景觀而開展的一項(xiàng)任務(wù)。因此,2015年5月全面啟動(dòng)該歷史文化街區(qū)道路及其地下管線的改造,至今已基本完成街區(qū)內(nèi)所有道路及配套管線工程的改造。漳州歷史街區(qū)在城市建成區(qū),建筑密度大,容積率低,街區(qū)道路狹窄,兩側(cè)建筑基礎(chǔ)淺,市政管線基礎(chǔ)設(shè)施陳舊。
本文通過歷史街區(qū)內(nèi)多條道路改造的工程經(jīng)驗(yàn),針對(duì)歷史街區(qū)特殊地段市政管線的改造中面臨的兩側(cè)建筑物基礎(chǔ)安全、管線安全凈距、雨污分流的改造、以及文化脈絡(luò)的延續(xù)等4個(gè)問題進(jìn)行了探討并提出相應(yīng)的措施,為歷史文化街區(qū)內(nèi)地下管線改造的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供參考。
圖1 漳州市唐宋子城歷史文化街區(qū)
漳州歷史文化街區(qū)建筑物基礎(chǔ)埋深比較淺,普遍在路面以下1m~1.5m左右。對(duì)于埋深大于建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)的工程管線,其與建(構(gòu))筑物之間最小水平距離由管線敷設(shè)深度、建筑物基礎(chǔ)底砌置深度、土壤內(nèi)摩擦角等確定,可通過公式計(jì)算[1]。
式中:L——管線中心至建筑物基礎(chǔ)邊水平距離(m);
H——管線敷設(shè)深度;
h——建筑物基礎(chǔ)埋深(m);
B——溝槽開挖寬度(m);
α—土壤內(nèi)摩擦角(°)。
從公式可以看出,土壤地質(zhì)條件一定的情況下,管線敷設(shè)深度越大,其與建筑物基礎(chǔ)邊水平距離越大。為了保證歷史街區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)建筑物基礎(chǔ)的安全,管線在滿足自身敷設(shè)要求的前提下,盡量淺埋。管線改造的橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)盡量將埋設(shè)深度大的管線如污水、雨水管,遠(yuǎn)離建筑物而靠近路中心布置。埋設(shè)深度小的管線,如給水、通信、電力、燃?xì)饪拷ㄖ锊贾谩?/p>
考慮古城建筑密度大,街區(qū)道路狹窄,通過管位調(diào)整仍無法滿足管線與建筑物基礎(chǔ)安全間距的要求時(shí),管道(特別是埋設(shè)深度大的管線)開挖方式由放坡開挖改為鋼板樁支護(hù)直槽開挖型式。通過鋼板樁支護(hù),保護(hù)管線開挖完全的同時(shí)能避免管槽開挖引起的土方坍塌,從而保證建筑物基礎(chǔ)的安全。
地下管線種類需求種類多,規(guī)格各異。根據(jù)《城市工程綜合規(guī)劃規(guī)范》(GB50289-2016,簡稱“規(guī)范”),若將所需求的各類管線均布置在一條街道之下,所需最小路寬為12m~15m[2],歷史文化街區(qū)路寬多為4m~8m。在有限空間條件下,如何將市政管線引入歷史街區(qū),必須解決地下管線布置需求與有限的地下空間之間存在的矛盾。北京南池子歷史文化街區(qū)、山西平遙古城2座古城,街道寬度小,地下管線改建時(shí),在采取安全技術(shù)措施的條件下,部分管線之間的水平凈距小于“規(guī)范”的一般要求[2],目前管線已安全運(yùn)行多年。通過對(duì)京南池子歷史文化街區(qū)、山西平遙古城2座古城的管線綜合設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí),漳州歷史文化街區(qū)管線改造設(shè)計(jì)時(shí),地下管線之間凈距不足時(shí)通過設(shè)置套管或砌筑隔離墻等工程措施,適當(dāng)減小管線之間的水平凈距。如圖2所示,為漳州歷史街區(qū)香港路管線橫斷面設(shè)計(jì),給水與雨水管線凈距不滿足安全間距。設(shè)計(jì)施工時(shí),在管線間砌筑隔離墻,隔離墻上頂面與兩種管道中較高的管道頂平齊,隔離墻下底面與兩種管道中較低的管道底低24cm。隔離墻采用M10水泥砂漿Mu20混凝土實(shí)心磚砌筑,外壁用1∶2防水水泥砂漿抹面,抹面厚2cm。砌筑隔離墻后,能保證管線間的相互作用不影響其運(yùn)行安全,也能保證管線敷設(shè)維修所需的空間。
圖2 香港路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)
圖3 管道間隔離墻大樣圖 單位(mm)
電力、通信管道無法滿足“規(guī)范”中與建筑物的水平凈距的要求,考慮到管道埋深小于建構(gòu)筑物基礎(chǔ)深度不影響基礎(chǔ)承載力,因此電力、通信管道選用淺埋技術(shù)。燃?xì)夤艿罒o法滿足“規(guī)范”中與通信管線間水平凈距1.0m的要求及與污水管1.2m要求,設(shè)計(jì)時(shí)燃?xì)夤艿肋x用PE 或鋼(提高防腐等級(jí))材質(zhì),通過增加壁厚、減少接口數(shù)量、局部加套管或隔墻以及加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)等措施減少燃?xì)夤艿琅c通信、污水管線間水平凈距。
漳州市唐宋子城(臺(tái)灣路—香港路)歷史街區(qū)內(nèi)排水體制為合流式直排式。生活污水、雨水排入早期建造的磚石結(jié)構(gòu)雨水溝渠混合后直排入環(huán)城河。由于修建年代較久,排水溝淤積嚴(yán)重,水流不暢,在暴雨時(shí),溝渠漫溢,導(dǎo)致街區(qū)內(nèi)環(huán)境惡臭,滋生蚊蠅,低洼地嚴(yán)重積水。嚴(yán)重制約了歷史街區(qū)的延續(xù)與發(fā)展??紤]到初期雨水水質(zhì)的不穩(wěn)定、水量大,可生化性差,結(jié)合漳州市中心城區(qū)污水系統(tǒng)容量有限的特點(diǎn),雨水不進(jìn)入污水收集系統(tǒng),漳州市歷史街區(qū)內(nèi)實(shí)行雨污分流是必須的。雨污分流的改造從問題源頭上進(jìn)行改造,由市政污水管→污水收集支管→建筑物出戶管的反向延伸原則[3]。
漳州歷史街區(qū)第一條道路修文東路改造設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)施工只考慮了市政污水管道的建設(shè),管線改造建成后,發(fā)現(xiàn)雨污水分流的效果不甚明顯。于是在后期道路設(shè)計(jì)中,如圖4所示。對(duì)道路兩側(cè)建筑物內(nèi)廚房、衛(wèi)生器具實(shí)施雨污分流的改造,并在道路上增設(shè)了DN200的污水收集管以及DN150的建筑物出戶管,盡量將道路兩側(cè)的污水接入市政污水管,減少漏接、錯(cuò)接的情況。
圖4 街區(qū)內(nèi)污水收集系統(tǒng)示意圖
在后續(xù)的道路管線改造的設(shè)計(jì)施工中,通過增設(shè)建筑物出戶管來提高管網(wǎng)收集率。通過增設(shè)污水收集管來增加歷史街區(qū)的管網(wǎng)覆蓋率,建立和完善歷史街區(qū)內(nèi)的污水管網(wǎng)收集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水主干管、干管及支管在歷史街區(qū)的全覆蓋。在這一設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下,目前完成的臺(tái)灣路、北京路等道路的管線改造,切實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)污水的收集,污水系統(tǒng)運(yùn)行效果良好。
圖5 普通市政道路雨水篦子
圖6 銅錢式雨水篦子
為了確保歷史街區(qū)文化脈絡(luò)的傳承,市政管線改造的地下管線部分需滿足街區(qū)的市政需求,地面部分如構(gòu)筑物(檢查井、雨水篦子)又不宜引入過多的現(xiàn)代元素[4]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察,歷史街區(qū)現(xiàn)遺留有銅錢式、蜂窩煤式2種雨水篦子,銅錢式比蜂窩煤式雨水篦子排水過流能力大,但相對(duì)于普通市政道路雨水篦子,如圖5~圖6所示,銅錢式雨水篦子的排水能力則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了保證雨水排放的順暢,同時(shí)又不至于破壞歷史街區(qū)的文化元素。雨水系統(tǒng)通過在道路紅線兩側(cè)增設(shè)道路線性邊溝,邊溝充當(dāng)雨水篦子的功能,彌補(bǔ)銅錢式雨水篦子排水能力有限的缺陷。如圖7所示。為了增加雨水排水能力,邊溝隔3m(約5個(gè)蓋板)增加一個(gè)小尺寸的雨水篦子,小尺寸的雨水篦子與邊溝蓋板尺寸相同,0.6m×0.425m。雨水溝蓋板及銅錢式雨水口箅子厚度為8cm,材料為花崗巖石料,蓋板頂面與路面形式一致。高程要求頂面與路面平齊,蓋板底(箅子蓋)與水溝側(cè)墻(雨水口井墻)間用M10水泥砂漿澆筑。歷史街區(qū)內(nèi)的道路如北京路、延安南路、修文路等道路雨水系統(tǒng)如此改造完工后,運(yùn)行至今,雨水排放迅速,有效解決了路面積水問題。
圖7 雨水系統(tǒng)、篦子、邊溝大樣圖
根據(jù)漳州市唐宋子城(臺(tái)灣路-香港路)歷史文化街區(qū)多條道路地下管線改造工程實(shí)例可知,在采取合理的工程及非工程措施,能將市政管線安全地引入街道寬度有限的歷史街區(qū)。
(1)確保街區(qū)建筑物基礎(chǔ)安全。管線橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),將管線埋設(shè)深度大的管線遠(yuǎn)離建筑物基礎(chǔ)等非工程措施,以及采用鋼板樁直槽開挖方式等工程措施,保證管線的改造不影響街區(qū)兩側(cè)建筑物基礎(chǔ)的安全。
(2)管線安全凈距不足時(shí),通過設(shè)置套管、砌筑隔離墻以及增加管材壁厚、減少接口等措施,在滿足管線安全運(yùn)營的要求前提下,適當(dāng)減少管線之間的水平間距。
(3)歷史街區(qū)雨污分流改造是改善街區(qū)內(nèi)人居環(huán)境至關(guān)重要的一點(diǎn)。通過增設(shè)建筑物出戶管、污水收集管實(shí)現(xiàn)污水主干管、干管及支管在歷史街區(qū)的全覆蓋,最大限度提高污水的納管率。
(4)確保歷史街區(qū)文化脈絡(luò)的傳承,地下管線在滿足自身功能要求的前提下,其地上構(gòu)筑物的風(fēng)格形式應(yīng)盡量延續(xù)街區(qū)內(nèi)的風(fēng)格。
參考文獻(xiàn)
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