李文職 閆強(qiáng)
1.合肥市市政設(shè)計研究總院有限公司 安徽 合肥 230000;
2.長慶油田分公司高延工業(yè)服務(wù)處 陜西 西安 710000
合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)天都路(北區(qū)界-方興大道)工程全長約6.9km,位于經(jīng)開區(qū)南區(qū)工業(yè)核心區(qū)位置,為一條縱貫?zāi)媳钡闹匾煌ǖ缆?,現(xiàn)狀道路下分布有雨水管、污水管、給水管、熱力管、燃?xì)夤?、電信移動等弱電綜合管線和電力架空桿線。
道路現(xiàn)狀下雨水管為區(qū)域內(nèi)雨水主排通道,本次設(shè)計對主排管涵按P=5年進(jìn)行提標(biāo)改造,沿天都路方向新建雙孔B4800H2600雨水箱涵[1]。
本工程設(shè)計時,根據(jù)物探顯示,新建雨水箱涵在道路樁號(18+90~18+95)段施工區(qū)域內(nèi)有4.2m寬*2.5m現(xiàn)狀綜合管廊,管廊屬于道路兩側(cè)企業(yè),管廊內(nèi)管線均為廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)管線,經(jīng)同廠區(qū)內(nèi)協(xié)商,無法長時間停產(chǎn),經(jīng)協(xié)調(diào)后僅可停產(chǎn)一天,管廊內(nèi)有DN200、300蒸汽管道、DN100冷凝管道、DN300空氣壓縮管道、DN48除鹽管道、強(qiáng)電及弱電管道,由于受下游現(xiàn)狀雨水箱涵標(biāo)高限制,本次雨水箱涵標(biāo)高已無法調(diào)整,該綜合管廊底高程(25.903m)與箱涵設(shè)計頂高程(25.744m)相差僅16cm,現(xiàn)狀綜合管廊自重大,間距小,如何對其安全保護(hù)處理且不影響兩側(cè)企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)是本工程的重難點(diǎn)之一。
圖1 現(xiàn)狀綜合管廊位置示意圖
圖2 綜合管廊內(nèi)部照片
圖3 綜合管廊外部照片
現(xiàn)狀道路改造中,常規(guī)新建排水管道與其他現(xiàn)狀管道(線)交叉是項目設(shè)計的重難點(diǎn)之一,高程發(fā)生沖突的處理措施主要有:
在新建排水管道設(shè)計標(biāo)高不變的情況下,經(jīng)流量復(fù)核后,可采用縮小管徑,設(shè)計多根排水管道代替原設(shè)計排水管道,以實現(xiàn)新建排水管道管頂標(biāo)高降低的要求,保證從現(xiàn)狀管線下方通過。
采用雙(多)孔法無法滿足設(shè)計流量時,經(jīng)斷面流量復(fù)核后,可采用新建矩形鋼筋混凝土暗渠替代原設(shè)計排水管網(wǎng)。現(xiàn)場可根據(jù)排水管網(wǎng)同現(xiàn)狀管線交叉侵占的過水?dāng)嗝娴某叽?,在保證保證不影響新建排水管道的水利條件下,計算確定新建暗渠標(biāo)高和具體尺寸。
一般用于穿越河道、鐵路埋深較深的地段,市政管網(wǎng)建設(shè)中不宜采用此法,因該法易淤塞,后期管養(yǎng)難度大。
本工程遇到的問題為新建雨水箱涵同現(xiàn)狀綜合管廊相交叉,在市政工程中較為少見,隨著近幾年國家管廊工程的建設(shè),在未來的市政道路改造中具有一定的參考意義,在設(shè)計時,經(jīng)多方討論,現(xiàn)場實施主要存在以下幾個施工難點(diǎn)。
2.3.1 新建箱涵為雙孔B4800H2600,過流能力約54m3/s,若采用多孔法經(jīng)計算需采用6根2600雨水管替換才能滿足過流能力,雨水管并排敷設(shè)寬度將達(dá)到20m,現(xiàn)場不具備頂管實施條件,本工程無法采用多孔法頂管施工[2]。
2.3.2 本次雨水箱涵設(shè)計時采用鋼板樁支護(hù),現(xiàn)場施工時兩側(cè)鋼板樁支護(hù),開挖斷面15m,挖深約8m,常規(guī)小管徑管線多采用懸吊保護(hù),但本工程相交綜合管廊自重較大,無法將其整體懸吊保護(hù)實施。
2.3.3 管廊內(nèi)現(xiàn)狀管線均為企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)管線,無法長時間停運(yùn)改遷。
綜合考慮上述幾個難點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場情況,本次設(shè)計考慮兩個方案,具體介紹如下。
方案一:管線遷改。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況方案一建議將管線全部遷改新建,考慮施工難度及周期建議新建管廊采用成品d2200砼管,在選擇合適位置后鋪設(shè)新建管廊。新建管線廊斷面如下圖所示。
圖4 管廊斷面
由于管廊內(nèi)現(xiàn)狀管線均為企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)管線,無法長時間停運(yùn)改遷,建議新建管廊內(nèi)各管線均敷設(shè)完成后,與管線產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商確定停運(yùn)時間后,統(tǒng)一進(jìn)行穿線、管線對接等工作,完成線路遷改,減少對企業(yè)生產(chǎn)的影響,待遷改完成后對舊管廊進(jìn)行拆除,按照設(shè)計圖紙完成道路工程施工。
方案一的優(yōu)點(diǎn)主要在于管廊均為新建,施工安全,難度小,缺點(diǎn)需征得管線產(chǎn)權(quán)單位的同意并在一定時間段停運(yùn)遷改,對企業(yè)生產(chǎn)存在一定影響,遷改工程量較大、工期長,費(fèi)用高。
方案二:管線懸吊保護(hù)。
結(jié)合兩側(cè)企業(yè)意見,現(xiàn)狀管線盡量采取懸吊保護(hù)措施,不得停產(chǎn),本工程難點(diǎn)在于開挖基坑跨度15m,現(xiàn)狀綜合管廊難以整體懸吊保護(hù),管廊底高程(25.903m)與箱涵設(shè)計頂高程(25.744m)相差僅16cm,新建箱涵無法支模澆注,施工時需先將已建管廊頂板拆除,拆除過程中應(yīng)防止破碎頂板墜落而造成廊內(nèi)管線的破壞,頂板拆除后,可采用鋼纜繩或角鋼等連接措施將廊內(nèi)管線懸吊于頂部鋼梁之下,雨水箱涵之上。
圖5 管線懸吊保護(hù)方案圖
對方案一與方案二進(jìn)行比較。
表1 方案對比表
方案比較結(jié)論。
結(jié)合兩側(cè)企業(yè)意見,綜合考慮經(jīng)濟(jì)、工期及施工難度,本次推薦采用方案二,管線懸吊保護(hù)。
市政道路建設(shè)中常規(guī)拆除多采用破碎機(jī)拆除,本工程為避免拆除過程中的破碎頂板墜落,采用繩鋸法切割現(xiàn)狀管廊。
繩鋸法是主要針對礦山、荒料、弧形板、大板石材、厚混凝土、不規(guī)則的混凝土鋼筋,橋梁馬路等切割拆除工具。安裝方便,使用方法靈活,橫切割,豎切割均可,主要有繩鋸驅(qū)動、飛輪、導(dǎo)向輪、繩鋸鏈條(金剛石材料制作而成)。
現(xiàn)場施工時首先在管廊上劃分分塊切割線,固定繩鋸機(jī)及導(dǎo)向輪,用M16化學(xué)錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架,導(dǎo)向輪安裝一定要穩(wěn)定,且輪的邊緣一定要和穿繩孔的中心線對準(zhǔn),以確保切割面的有效切割速度,嚴(yán)格執(zhí)行安裝精度要求,用鉆孔機(jī)在頂板上鉆好通孔,穿上鏈條,根據(jù)已確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動輪及輔助輪上,注意繩子的方向應(yīng)和主動輪驅(qū)動方向一致,開通水管,根據(jù)現(xiàn)場情況,水、電、機(jī)械設(shè)備等相關(guān)管路的連接應(yīng)正確規(guī)范、相對集中,走線擺放嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程,以防機(jī)多、人多、輔助設(shè)備、材料亂擺、亂放,造成事故隱患。繩索切割過程中,繩子運(yùn)動方向的前面一定用安全防護(hù)欄防護(hù),并在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)安全標(biāo)志,以提示行人不要進(jìn)入施工作業(yè)區(qū)域,啟動電動馬達(dá),通過控制盤調(diào)整主動輪提升張力,保證金剛石繩適當(dāng)繃緊,供應(yīng)循環(huán)冷卻水,再啟動另一個電動馬達(dá),驅(qū)動主動輪帶動金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割。切割過程中必須密切觀察機(jī)座的穩(wěn)定性,隨時調(diào)整導(dǎo)向輪的偏移,以確保切割繩在同一個平面內(nèi)。
圖6 繩鋸法切割現(xiàn)場
圖7 切割完成后現(xiàn)場懸吊保護(hù)
通過繩鋸法拆除已建管廊,對現(xiàn)狀管線采用懸吊保護(hù)后完成雨水箱涵施工。待雨水箱涵建成并回填完畢后根據(jù)管線產(chǎn)權(quán)單位的意見、道路荷載及相關(guān)規(guī)范要求,對管廊進(jìn)行原位恢復(fù)重建,恢復(fù)重建的管廊頂板需將懸吊的管線放置于廊內(nèi)后方可施工[3]。
繩鋸法多用于橋梁及房建工程,具有以下顯著特點(diǎn):降低了勞動強(qiáng)度,操作安全可靠,動力強(qiáng)勁,提高了切割能力和勞動生產(chǎn)率,是拆遷、拆除施工項目使用的先進(jìn)設(shè)備。隨著近幾年綜合管廊的快速發(fā)展,市政道路改造過程中管線交叉情況更為復(fù)雜,本工程目前已順利竣工,在實施過程中,繩鋸法的應(yīng)用為后期大型雨水箱涵同管廊等管線交叉提供了一種新的解決思路。