張勇
某現狀市政道路改造工程管線綜合設計
張勇
市政管線改造工程相比新建工程其設計難度更大,也更加復雜,因為改造工程經常受到很多因素的制約,如房屋無法拆遷,現狀地下管線分布錯綜復雜、管線老化、排水管管徑偏小、城區內澇、雨污水合流或缺乏現狀管線資料等,因此市政管線改造工程對管線設計提出了更高要求,要求設計要更全面、更細致。本文結合淄博市老城區某現狀市政道路改造工程管線綜合設計的實例,對現狀道路的市政管線改造工程提出了自己的設計思路和方法。
該項目位于淄博市張店老城區,為東西向道路, 全長約2km。工程東起柳泉路,西至世紀路,途徑南北向道路西四路、西五路和西六路。現狀道路紅線寬30m,道路橫斷面為一塊板,車行道寬12m,屬機非混行交通模式。路沿石兩側至商業網點基本上為鋪裝路面;至居住小區由里往外一般為硬鋪裝-綠化帶-小區院墻。因為采用機非混行的交通模式,上下班高峰期堵車非常嚴重,而且這段道路已達到使用壽命年限,所以甲方決定對這段道路進行重新改造。道路專業設計人員在現場進行交通量統計和評估,確定了最終的道路橫斷面:設12m的快車道,由路沿石往外分別為:1.5m寬樹池帶,3m寬非機動車道,2m寬人行道,再設2.5m寬的鋪裝或綠化。
1.前期資料收集
對于市政管線改造工程綜合設計來說,收集現狀市政管線資料和規劃資料尤為重要。收集方法如下:
(1)市地下管線檔案館調查資料
淄博市于2006年開始通過先進的探測儀對城區道路的地下管線進行勘測。并于2008年基本完成數據的收錄和系統的維護工作,內容包括管線的詳細位置、管材、管徑和標高等,此后再根據工程建設情況不斷進行補充、更新。
(2)召開管線協調會
建設單位下發通知,組織召開由自來水、熱力、燃氣、電力公司等管線單位參加的管線協調會,要求管線單位提供本工程范圍內的地下管線敷設情況,需要新上管線的單位,要出具申請報告書。
(3)1∶1000工程測量圖
工程測量圖由淄博市勘察設計研究院提供,測量范圍為快車道往外各50m,內容包括建筑物、路燈、行道樹、檢查井井蓋、雨水口、電線桿、河道等。
(4)現場勘查
組織設計人員對現場進行詳細勘查,對沿路的井蓋及管線類別進行標識。由于地下管線建成時間較長,如果現場情況與管線單位提供的資料差別較大時,應再跟管線單位溝通核實。
2.市政管線資料分析
由前期資料的調查及現場勘查得知,該工程現狀管線的分布大致如下:
(1)污水管線
路南側全線均有污水管道。其中,樁號1+171至柳泉路段為管徑d300混凝土管,其余均為d400。柳泉路往西至西五路段的污水由東向西排入西五路現狀d800污水管內;世紀路至西五路段的污水由兩端往中間排入西六路現狀d500污水管內。
(2)雨水管線
全線均有雨水方溝。其中,西五路至西六路段敷設在路北側,其余均在路南側。方溝斷面為800x800~1200x1200,雨水由東向西排入世紀路西側玉龍河內。
(3)自來水管線
樁號0+655至柳泉路段在路北側有管徑為DN200的自來水管。
(4)電力電纜
路兩側均有照明電纜。世紀路至西六路段路南側和西五路至柳泉路段路北側為架空電力電纜;剩余路段在路南側為埋地電力電纜。
(5)弱電電纜
聯通公司電纜,世紀路至樁號0+281段在路北側,為單側布置,其余路段均為雙側布置。道路北側全線均有淄博廣電架空電纜。
(6)燃氣管線
西五路至柳泉路段燃氣管道敷設在路北側;樁號0+200至0+370段,燃氣管道雙側布置;樁號0+370至0+730段,燃氣管道布置在路南側。
(7)熱力管線
樁號0+470至0+710段熱力管線設在路南側;西五路至西四路段和樁號1+690至柳泉路段熱力管道均設在路北側。
3.市政管線改造及其平面布置設計
經過以上分析,確定各專業管線改造設計方案如下:
(1)污水管線改造
因樁號1+171至柳泉路段的混凝土污水管管徑為d300,管徑偏小,擁堵嚴重,已經不能滿足新改造小區的排水要求,所以此次改造設計為de500~de600的HDPE雙壁波紋塑料管,以滿足日后小區改造的排水要求;由于沿線現狀管線較多,路南側已沒有新上污水管的線位;如將de500~de600的HDPE雙壁波紋塑料管規劃至快車道內,則現狀小區排出口的數量不好排查,因此決定將de500~de600的HDPE雙壁波紋塑料管改造設計在原來的污水管位上。其余管徑為d400的污水管道,根據《給水排水設計手冊》第5冊《城鎮排水》中的相關公式,經計算基本滿足排水要求,因此僅對它們進行清淤,保證其應有的排水能力。
(2)雨水管線改造
根據淄博市暴雨強度公式和匯水面積進行核算,現有雨水管道管徑滿足其服務范圍內雨水的排放要求。究其內澇原因,主要在于現有雨水口淤積嚴重,雨水口內沙石和樹葉的堆積物比雨水口連接管還高,造成雨水口無法實現泄水的功能。根據實際情況我們提出了具體的解決辦法,將現有雨水口全部清淤;在易于積水的地方增設雨水口,讓連接管高出雨水口底20cm,起到沉積泥沙的作用。
(3)電力管線改造
根據建設方的要求,凡是架空電力電纜必須埋入地下。由于線位緊張,沒有足夠的地下空間,因此規劃電力電纜占用原電線桿位置,就近埋入地下。
(4)弱電管線設計
根據管線單位的要求,移動和紫光國信需全線增設弱電電纜。經研究決定,將路北側架空的淄博廣電電纜落地,設計成供廣電、移動及紫光國信同時使用的綜合弱電管溝TXK。
(5)熱力管線設計
根據熱力公司的要求,世紀路往東至樁號0+710段需增設管徑為2xDN300的熱力管道,由于此路段路南側已經沒有管位,因此本次將熱力管道設計布置在路北側。
4.市政管線豎向高程設計
直埋敷設的工程管線應根據土壤冰凍深度確定管線覆土厚度。由于淄博地區的土壤冰凍深度為0.5m左右,故本次設計規定:電力和弱電電纜的最小覆土深度控制在0.7m以上;熱力管線的最小覆土深度控制在0.8m以上。工程管線交叉時的最小垂直凈距應符合《城市工程管線綜合規劃規范》(以下簡稱《規范》)2.2.12條的規定。工程管線豎向位置發生矛盾時,宜按《規范》2.1.4條的規定執行。
管線綜合應盡量減少管線埋深,當規劃管線從現狀管線上方穿越時,如覆土達不到最小覆土深度的要求,可采用加設套管或采取加固措施等方法處理。當規劃管線從現狀管線下方穿越時,應嚴格按照《規范》要求的最小垂直凈距執行。
改造工程具有特殊性,為確定各現狀管線的豎向高程,本次設計主要采用以下兩種方法:第一,參考市地下管線檔案館普查資料,通過軟件在需要預留過路管的地方畫出各現狀管線的橫斷面圖,確定過路管高程。第二,現場開挖,實際測量。如遇到實際測量數據與地下管線普查資料提供的數據不符時,按實際測量數據。兩種方法同時使用,以第一種方法為主,數據不明確時以現場開挖,實際測量作為補充,在實際使用過程中取得了良好效果。
5.與專業管線單位的溝通
本工程中對于新設的電力電纜和熱力管線,由甲方指定道路施工單位負責開槽的工作,電力公司和熱力公司負責敷設管線及溝槽回填。對于現狀管線,燃氣和自來水公司派出了巡線員在現場來回巡邏,對沿路的現狀管線每隔100m用旗桿標示,對于過路管則在道路兩側各插兩面旗來標示。通過這種方法,整個工程在施工期間不僅沒有出現一處現狀管線被挖斷的情況,同時還保證了周邊居民用水用氣的正常供應。正是由于各專業管線單位的積極配合,工程才得以順利完成。
現狀市政管線改造工程在老城區隨處可見,管線綜合設計就是為了避免各種工程管線在平面和豎向空間位置上的沖突和干擾。合理的管線綜合設計,可以確定規劃管線的走向、標高,節約有限的地下空間,同時還能保護現有地下管線,它不僅保證了工程質量、提高了工作效率,還節約建設資金。因此,在以后的現狀市政管線改造工程中,應充分重視管線綜合設計,發揮它應有的作用。
(作者單位:淄博智達建筑設計有限公司)