李遠(yuǎn),馬娟
(中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司,蘭州730000)
西安管廊項(xiàng)目是目前國內(nèi)單筆投資額最大、管廊最長、管線種類最多、智慧程度最高的項(xiàng)目,代表了國內(nèi)管廊建設(shè)的最高水平。但在管廊設(shè)計(jì)中存在很多方案性的問題,嚴(yán)重影響管廊安全性和經(jīng)濟(jì)性,不利于管廊建設(shè)的發(fā)展。本文通過對(duì)幾個(gè)較為典型的工程實(shí)例進(jìn)行分析、總結(jié),得出合理、可行的解決方法。
某管廊通風(fēng)口工藝布置不合理,影響上部結(jié)構(gòu)布置,存在安全問題,詳見圖1。
圖1 管廊通風(fēng)口平面布置圖
頂板部位②處開洞總寬度太大,板橫向大部分被打斷,造成結(jié)構(gòu)薄弱。存在的問題是:
1)在部位①處由于門洞的影響,無法設(shè)置墻體(深梁);
2)通風(fēng)間層高2.5m,門洞凈高要求2.1m,在部位②處設(shè)梁(粗點(diǎn)劃線所示,須在梁端A處增加框架柱),由于梁高受限,不能滿足承載力的要求;
3)若采用上翻梁,存在梁端錨固及彎矩傳遞等問題(不能形成有效的固定支座),影響承載力及抗側(cè)力(如地震力、或者兩側(cè)荷載不對(duì)稱等),且易在壁板上造成應(yīng)力集中,不利于結(jié)構(gòu)安全。另外,管廊頂(標(biāo)高3.400m)覆土約3.5m,通風(fēng)間層高2.5m,扣除通風(fēng)間頂部建筑防水層及保護(hù)層后,覆土厚約0.9m,僅能滿足道路的最低要求,梁沒有上翻的空間。因此該方案不成立【1】。
對(duì)此,提出以下修改意見:把部位③處的橫墻向左平移500mm,把防火門安裝在部位④處,則可以在部位②處(粗點(diǎn)劃線所示)設(shè)墻體(深梁)或WKL,結(jié)構(gòu)安全的問題得到完美解決,且對(duì)使用影響不大。詳見圖2。
圖2 優(yōu)化后管廊通風(fēng)口平面布置圖(3.400m標(biāo)高)
某管廊逃生口建筑布置未綜合考慮,受部位①處門洞的影響,在此處不能設(shè)墻體(深梁),造成上部結(jié)構(gòu)布置不合理,存在安全隱患。在部位②處設(shè)梁(WKL,粗點(diǎn)劃線所示)。為保證梁剛度及承載力,梁高較大,另外,受層高及門洞的影響,梁必須上翻。但上翻梁支座難以處理,影響承載力及抗側(cè)力,且結(jié)構(gòu)成本增加較多。另外,受頂部覆土的限制梁沒有上翻的空間。詳見圖3。
圖3 管廊逃生口平面布置圖
對(duì)此,提出以下修改意見:把部位③處的門洞向右平移450mm,在粗點(diǎn)劃線處設(shè)墻(深梁),詳見圖4。在頂部逃生口邊設(shè)梁(部位④處),結(jié)構(gòu)安全問題得到解決,且不影響逃生疏散的要求,造價(jià)也相對(duì)較低。
圖4 優(yōu)化后管廊逃生口平面布置圖
某管廊逃生口結(jié)構(gòu)布置不合理,存在安全隱患且結(jié)構(gòu)成本增加較多,詳見圖5。
圖5 管廊逃生口平面布置圖
頂板洞口邊在部位①處設(shè)梁WL(1),梁跨度較大,該梁高度偏低,致使梁的剛度不足,在較大車輛通行時(shí)易產(chǎn)生震動(dòng),影響結(jié)構(gòu)安全及耐久性,且結(jié)構(gòu)成本增加較多。
對(duì)此,提出以下修改意見:在部位②處設(shè)框架柱,頂板相應(yīng)位置設(shè)WLa(3),詳見圖6。則可有效解決上部的結(jié)構(gòu)布置問題,且不對(duì)逃生通道產(chǎn)生影響。造價(jià)也能大幅降低,一舉多得。
圖6 優(yōu)化后管廊逃生口平面布置圖
某管廊天然氣通風(fēng)口位置正好處于下層管廊內(nèi)隔墻位置,如部位②處所示,通風(fēng)通道必須延伸至管廊外墻處,如部位①處。通道壁板、頂板以及建筑防水等工程量增加較多,建設(shè)總成本增加,詳見圖7。
圖7 管廊天然氣通風(fēng)口平面布置圖
對(duì)此,提出以下建議:把通風(fēng)口(圖7部位②處)向燃?xì)馀摲较蚱揭?00mm,使通道端頭墻與管廊中隔墻對(duì)齊,可減少圖7部位①處的建設(shè)工程量,如圖8部位③處。這個(gè)調(diào)整應(yīng)協(xié)同總圖等專業(yè)綜合考慮。
圖8 優(yōu)化后管廊天然氣通風(fēng)口平面布置圖
對(duì)某管廊吊裝口布置的優(yōu)化:一是吊裝口采用鋼制蓋板,密封不嚴(yán),為防止吊裝間出現(xiàn)串艙,在圖9部位①處設(shè)防火卷簾。鋼制蓋板及防火卷簾價(jià)格較高,耐久性均較差。若采用預(yù)制混凝土蓋板并采取密封措施,如圖10所示,則可以取消防火卷簾,不僅各艙室的密封性能得到保證,而且總體造價(jià)還能大幅降低。二是若采用密封混凝土蓋板,并且吊裝間設(shè)置適當(dāng)?shù)淖匀慌棚L(fēng)系統(tǒng),則電力、綜合、天然氣等艙室可以共用一個(gè)吊裝間,如圖11所示。若是這樣,則可以節(jié)省圖9部位②處的建設(shè)費(fèi)用,建設(shè)成本大幅降低。這個(gè)優(yōu)化措施應(yīng)同相關(guān)專業(yè)共同研究解決【2】。
圖9 管廊吊裝口平面布置圖
圖10 混凝土蓋板密封做法
圖11 優(yōu)化后管廊吊裝口平面布置圖
結(jié)構(gòu)安全和成本影響項(xiàng)目的可實(shí)施性,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的管廊,不僅能確保安全適用,還能大幅度地降低工程造價(jià)。西安的管廊建設(shè)已取得很多經(jīng)驗(yàn)。但管廊設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作還有很大的發(fā)展空間。只有不斷吸取全國各地管廊設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),積極探索,并結(jié)合西安本地的實(shí)際情況,探索出一套管廊建設(shè)的新思路。