惠州市安惠大道箱涵改管变更设计论文_赵松兹

赵松兹

深圳市城市规划设计研究院有限公司 广东深圳 518028

摘要:根据惠州市安惠大道A4x2.2m排水箱涵变更为2条d2400PCCP钢筒混凝土管的工程案例,比较了箱涵和管涵的过流量大小,探讨了大口径排水管材的选择及基础设计与施工办法、并对工程降水措施作了进一步的研究。

关键词:箱涵改管;管材选择;流量核算;基础设计;降水措施

惠州市安惠大道原是通往大亚湾东南部海域的一条现状道路,为改善安惠大道上游及周边的排水状况,同时结合大亚湾滨海公园(滨海公园位于安惠大道终点处,填海建造)一期工程的建设,对现状安惠大道实施改造,其改造工程为大亚湾滨海公园一期工程的一部分。

根据原设计,安惠大道下布置一条A4x2.2m箱涵,收集上游雨水穿过滨海公园后排海。由于桩号K0+060—至排海口段箱涵位于填海区域,地下水位高(此段箱涵涵底标高为0.31m~-0.56m,地下水位标高为-0.48m~0.11m),施工难度大,排水措施费高,且甲方为缩短工期,要求将本段箱涵变更为管涵。

根据甲方要求,设计单位及时编制了箱涵改管变更设计方案,方案主要包括以下四个方面内容:

1、过流能力核算

原设计A4x2.2m箱涵,坡度为0.002,n为0.013;

上表为几种常用的大口径排水管材过流能力计算表,由上表可知,同等条件下HDPE塑钢缠绕排水管及FRP玻璃钢夹砂排水管过流量最大,PCCP钢筒混凝土管次之,PCP钢筋混凝土排水管最小,而A4x2.2m箱涵变更为管涵时,采用2条d2400HDPE塑钢缠绕管、FRP玻璃钢夹砂排水管或PCCP钢筒混凝土管,过流能力均可满足要求,如果采用2条钢筋混凝土管,管径需进一步放大?。

1、管材选择

当前使用较广泛的大口径排水管材主要有钢筋混凝土排水管、HDPE塑钢缠绕排水管、FRP玻璃钢夹砂排水管、PCCP钢筒混泥土排水管。钢筋混凝土排水管粗糙系数较大,同等条件下过流量小,且大口径管材需厂家定制,市场需求量小,厂家不愿制作,无法购置;HDPE塑钢缠绕排水管和(FRP)玻璃钢夹砂管造价太高,超出工程概算,不适宜本项目采用;钢筒混泥土排水管(PCCP)造价适中,施工方便,符合本变更加快施工进度、降低施工难度的目标,故本变更推荐采用钢筒混泥土排水管(PCCP);

四种常用管材优缺点比较

2、基础处理

1)箱涵改管涵段处于填海造地区域。填海方式为开山石推填,推填至设计标高后采用强夯工艺处理,强夯后交工面地基承载力标准值不小于120kPa。

2)变更后的两条d2400钢筒混凝土管道位于推填处理后的地基上,承载力不小于120kPa,满足规范要求。

3)d2400钢筒混凝土管道采用120°混凝土条形基础。在制作混凝土条形管道基础时,在管道槽底整平后先铺设一道土工布,然后在土工布上敷设30cm碎石垫层,最后在碎石垫层上敷设混凝土条形基础。土工布是由聚丙烯、涤沦等材料制成的无纺布,机械性能好,抗拉强度大、抗弯强度大,耐疲劳,弯曲性好,防水性能好,化学性能稳定,耐腐蚀。土工布的使用不仅能使上部荷载均匀分布到底层地基上,还能够隔绝海水,方便混凝土基础的施工,并能减少海水对管道基础的侵蚀。碎石垫层具有良好的透水作用,可以使基础下面的孔隙水迅速扩散,加速垫层下基础的固结?。

3、施工期间降水措施

1)地下水概况

施工期间测得地下水位埋深:3.20m~4.50m,平均埋深:4.12m,地下水位标高:-0.48m~0.11m,低潮时最低地下水位为-0.41m,平均标高:-0.16m,属上层滞水类型,与海水紧密相连,含水量较丰富。

2)施工期间降水处理措施

①箱涵变更为管涵段管底标高为0.31m~-0.56m,本段地下水位为-0.48m~0.11m,低潮时最低地下水位为-0.41m,故施工期间必须采取降水措施。

②本次对现浇的集水井区域止水和降水采取打入双排I号拉森钢板桩,桩间保留0.5m空隙,填入透水性差的素填土,然后根据施工情况进行必要的挖坑和水泵抽水。

③降水方案应结合施工现场实际开挖考虑其他措施,应保证排水管道和U型集水井正常施工。

④管道出口处按照施工实际情况进行临时止水帷幕,可堆填填满粘性土麻袋,高度高于现状海平面标高1.0m,保证出口处管道和挡墙施工。

⑤钢板桩施工工序:先按照1:1放坡开挖至海堤交工面以下1.5m,然后挖1m宽的槽,槽深度≤3m,然后打入钢板桩,中间预留0.3m厚度回填素填土,最后开挖至槽底线,可根据施工具体情况在槽底挖水坑,并配置水泵抽、排水,满足混凝土正常浇筑。

结语

由于缩短工期的需要,本设计将A4x2.2m箱涵变更为2条d2400PCCP钢筒混凝土管,在不增加工程造价的基础上节省了现浇钢筋混凝土箱涵的养护时间,达到了提前完工的目标。箱涵变更为管涵必须在满足过流能力不降低的前提下实施,同时应考虑工程经济性及实施难易程度。本次变更设计采用PCCP钢筒混泥土管主要是考虑其价格适中、耐腐蚀、过流量较大、便于施工、易采购等特点。而本次变更设计的难点是降水措施的设计,后续施工过程

证明,采取双层钢板桩填充素填土止水,配合水泵抽水再结合土工布隔水等措施,有效的解决了施工期间地下水位较高的问题,保证了整个工程保质保量的完成。

参考文献:

[1]中国市政工程西南设计院主编,给排水设计手册 第1册 北京:中国建筑工业出版社,1986。

[2]叶书麟主编,地基处理工程实例应用手册[M] 北京:中国建筑工业出版社,1998。

作者简介:

赵松兹,男(1981~),湖北罗田人,深圳市城市规划设计研究院有限公司工程师,主要从事给排水专业设计工作。

论文作者:赵松兹

论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿

论文发表时间:2015/12/22

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