惠州市安惠大道箱涵改管变更设计
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惠州市安惠大道箱涵改管变更设计
发表时间:2015-12-22T10:29:39.907Z 来源:《基层建设》2015年13期供稿作者:赵松兹[导读] 深圳市城市规划设计研究院有限公司广东深圳根据原设计,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。
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。