摩洛哥王國伊—阿高速公路構造物補充設計流程

李虎強

(水電五局，四川 成都 610225)

1 地貌、工程概況

1.1 摩洛哥介紹

摩洛哥位于非洲西北端，地形復雜，中部和北部為峻峭的阿特拉斯山脈，東部和南部是上高原和前撒哈拉高原，僅西北沿海一帶為狹長低暖的平原。北部為地中海型氣候，夏季炎熱干燥，冬季溫和濕潤，1月平均氣溫12℃，7月22℃ ～24℃。降水量為300 mm～800 mm。中部屬副熱帶山地氣候，溫和濕潤，氣溫隨海拔高度而變化，山麓地區年平均氣溫約為20℃。降水量從300 mm～1 400 mm不等。東部、南部為沙漠氣候，年平均氣溫約20℃。年降水量在250 mm以下，南部不足100 mm。夏季常有干燥炎熱的“西洛可風”。由于斜貫全境的阿特拉斯山阻擋了南部撒哈拉沙漠熱浪的侵襲，摩洛哥常年氣候宜人，花木繁茂，贏得“烈日下的清涼國土”的美譽。摩洛哥是個風景如畫的國家，還享有“北非花園”的美稱。

1.2 工程概況

我公司中標承建的摩洛哥王國IMINTANOUT—ARGANA段高速公路第二標段(樁號PK13+200～PK55+580)，全長42.38 km，該工程為MARRAKECH—AGADIR段高速公路工程中的一段，合同中標金額折合人民幣約12億元(未計增值稅款)。合同工期為32個月。本工程主要工作范圍有:

1)LOT A工地建點(包括生活、生產設施修建，也包括機械、設備準備等)、補充圖紙設計、測量、內外部質量控制。

2)LOT B清障清表、土方(其中開挖工程量約1 300萬m3，回填工程量約600萬m3)、排水(包括管涵、排水溝、排水凸緣、下水、盲溝等)及植被。

3)LOT C路體BB即瀝青混凝土層(約150 000 t)、GB層即瀝青碎石層(約350 000 t)、GNT(GNF)即非處理碎石層(約350 000 m3)、CDF即底基層(約510 000 m3)。

LOT D通道(包括上部通道、下部通道、車行道等共23個)、箱涵(49個)、高架橋(分別為 PK34處360.7 m大橋，PK46處40 m中橋，PK52處40 m中橋)、PK53立交橋等。

2 設計內容

承包商在由監理提供的文件的基礎上編制排水工程適應性施工設計文件(對監理提供的施工圖文件進行適應性調整和補充設計):

1)排水工程標準圖:管涵、箱涵、拱涵等。

2)排水管網的尺寸，位置圖，比例尺為1/1 000。

承包商負責對基礎管網進行布點，測繪，編制橫、縱斷面圖，以便于計算水流。

承包商編制相關工程(如檢查井，排水口，端墻，泄水道等)的施工圖(如模板，配筋圖，大樣圖和鋼筋標號等)，并提供相關的尺寸。

其中過水構造物管涵共計:136個，拱涵:4個，箱涵:39個。

3 參數確定

3.1 ADM(摩洛哥高速公路管理局)提供的資料

1)過水構造物的明細表見表1，表2(包括樁號、與主線軸線的夾角、坡度、構造物的結構構成等)。

表1 部分管涵參數表

表2 部分箱涵參數表

2)管涵、拱涵、箱涵、匯水井、各種類型排水溝、各種類型構造物兩端防護，檢查井、集水井等構造物標準結構參考圖紙。

3)管涵、拱涵、箱涵、匯水井、各種類型排水溝、各種類型構造物兩端防護，檢查井、集水井等構造物標準鋼筋參考圖紙。

4)管涵、拱涵、箱涵進出口兩端防護類型詳圖。

5)各種排水溝類型詳圖。

3.2 與ADM現場勘查定主要參數

在LOT B清障清表完成以后，測量根據ADM提供的參數表將構造物的具體位置標識出來，然后與ADM到現場確定構造物的一些參數。根據現場水流軌跡及附近地貌將各個構造物的具體位置確定，主要是α角度的確定，如果參數表提供的α與水流相差很大，就需要與ADM協商重新定α角。這種工作往往很反復，在定好α角以后，最后再確定其他參數。

3.3 計算部分參數

在確定好部分參數后，開始要計算部分參數(見圖1)。

圖1 參數計算示意圖

Ld=(D+D')×P-0.1(管涵)，Ld=D ×P(箱涵、拱涵)。

M1，M2，W1，W2可以根據 β1，β2，Lb，Ld等其他參數計算得出。

α1角度的取值:當 α ＞90°，α1=Max(180°-α，63°);當 α ＜90°，α1=Max(α，63°)。

其中，D為管涵直徑，箱涵內徑;D'為管涵壁厚(通常由管涵廠家提供，一般情況1 m管涵壁厚為0.1 m，1.2 m管涵壁厚為0.12 m;箱涵壁厚T由ADM根據水流量計算提供);

P為回填坡度，本工程為2/1或者1.5/1;α為構造物與公路主線夾角;α，β等參數詳見圖1。

按法系規范構造物坡度位于0.2% ～6%之間。

按ADM要求構造物兩端端墻，墻體厚度為0.2 m，過水地板厚度為0.25 m的鋼筋混凝土B20。

4 管涵、箱涵、拱涵設計流程

下面簡單介紹一下排水工程標準圖(管涵、箱涵、拱涵)補充設計的流程。

4.1 定位圖繪制

1)地形線繪制。測量在現場測出原始地貌(地形復雜地區，要多跑點)并且將明顯的水流線測出，最后用石灰或者油漆將公路軸線和構造物軸線標識出來，以便ADM現場再次確認構造物位置是否正確。

2)定位圖繪制。

第一步:根據測量提供的現場原始資料，用“南方測繪軟件”生成原始地形，并在原坐標體系下繪制出路軸線、構造物軸線及水流線。

第二步:根據路面的標準橫斷面采用“內插法”計算出與路軸線夾角為α的路面的橫縱坐標，結合TN線(構造物軸線的地形線)及回填坡度確定構造物的進口、出口位置及相應高程，從而確定構造物長度。回填坡度可以近似按P/sinα1計算。

第三步:根據縱剖面構造物長度及各個參數(D，D'，T，T1等參數)繪制構造物平面圖，在圖中標識出進口，出口及中線的LAMBERT坐標。

第四步:根據L，H及T繪制橫斷面圖，橫斷面圖要體現出構造物的結構尺寸及回填料的級別與等級。

4.2 模板圖繪制

在定位圖上報15 d之類，ADM批準后，可以著手繪制模板圖(結構圖)。模板圖繪制主要要注意尺寸的標識，及施工縫的確定以方便前方施工。主要包括:平面圖、橫斷面圖，縱斷面圖、立面圖及各個節點的詳圖。注意的是箱涵和拱涵要繪制止水伸縮縫詳圖，本工程伸縮縫一般設置為2 cm。

4.3 鋼筋圖繪制

由于ADM提供了一些鋼筋標準圖及鋼筋配置計算說明書，在技術條款里也相應注明“類似構造物必須參考標準圖配制鋼筋”。所以鋼筋配置計算本文就不加累述。下面主要說一下法系規范鋼筋長度的計算。鋼筋的長度計算按鋼筋內徑中到中計算，見表3。

表3 鋼筋長度計算表

例如下面鋼筋計算(見圖2)。

圖2 鋼筋計算示意圖

5 其他補充設計

1)排水溝的補充設計。

根據路面平面圖可以查詢到各段有不同的排水溝類型，本工程大概有 CN，CR，TR-XA，TR-XB，TB-XA，TR-XC，CO(X=0.5 m，1 m，2 m，2.5 m，3 m…)等類型的排水溝，根據實際地貌情況與ADM商量其走向及長度，后根據ADM提供的各種類型排水溝標準圖繪其適合于該段的標準橫斷圖及縱向圖。

2)過水構造物上下游防護的補充設計。

為了設計進度及施工進度，在做過水構造物補充設計時，可以先不設計其上下游兩端的防護，在構造物施工完畢后再做防護補充設計。根據ADM的要求，每個構造物的上下游防護都不盡相同。本工程上游防護共有4種類型，下游防護有2種類型，每種防護ADM都提供有標準圖。上游防護最典型的是Ⅳ鋼筋石籠型，下游最典型的是跌水類型。

3)匯水井、集水井，檢查井、污油池等補充設計不是很多并且有相應的標準參考圖，本文就不累述了。

6 人員組成

由于摩洛哥高速公路補充設計單價比較高，而且當地繪圖公司繪制進度非常慢，所以承包給當地繪圖公司很不劃算。因此我建議還是中方人員繪制比較劃算。項目部只要配置3臺～4臺配置比較好的電腦外加CAD制圖熟練的技術人員即可。

7 綜述

在設計過程中要注意以下兩點:

1)要熟悉設計相關的所有圖紙，以防漏掉相關參數;

2)在跟ADM商討過程中要及時將商討事宜及其結果用PV形式記錄下來，以防變更。

以上補充設計流水作業只是本人對法系規范下補充設計的一點感悟，有說明不當地方望見諒。

［1］本工程ADM技術條款及附屬標準圖［Z］.

［2］Hydraulique générale et appliquée［S］.

［3］Hydraulique pratique［S］.

［4］Réseau d’assainissement［S］.