劉鵬晨
(上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海市200092)
應對復雜電力管線條件下的防汛墻設計方案
劉鵬晨
(上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海市200092)
隨著我國城市發展進程的加快,城市電力管線種類和數量也逐年增加,給后續工程的建設帶來一定的困擾。結合黃浦區濱江公共岸線貫通工程(盧浦斷點)實例,介紹了遇越江電纜隧道和淺層電力管線條件下的防汛墻設計方案,可為類似工程的設計施工提供參考和借鑒。
盧浦斷點;防汛墻工程;過江電力隧道;地下電纜
電力管線是現代城市的生命線,是一個城市重要的基礎設施,擔負著信息傳輸、電力輸送等工作,也是城市賴以生存和發展的物質基礎。隨著我國城市發展進程的加快,城市電力管線種類和數量也逐年增加,給后續工程的建設帶來一定的困擾,在城市建設中由于道路修復、建筑拆除與二次重建等因素經常出現挖損管線,造成停水、停電、停氣、交通中斷、通訊中斷等事故,影響城市運行質量和效率[1]。
為貫徹2015年3月上海市出臺的《黃浦江兩岸地區公共空間建設三年行動計劃(2015年-2017年)》,近年來,黃浦江兩岸地區堅持高起點規劃、高水平開發、高質量建設,全力打造世界著名濱江發展帶,在滿足濱江公共空間貫通總體規劃及景觀方案的總體要求的同時,對黃浦江防汛墻薄弱段結構進行加固改造,提高防汛墻的整體穩定性和擋御高潮位的能力,局部岸段因防汛墻施工范圍內存在電力管線等其他構筑物,防汛墻設計需充分考慮對管線的影響。
(1)工程概況
黃浦區濱江公共岸線貫通工程(盧浦斷點)位于上海浦西黃浦江畔,盧浦大橋下方,為水上公安碼頭至揚帆游艇俱樂部的濱江公共岸線綜合整治,基地沿黃浦江岸線長度約326 m,本工程實施為滿足濱江公共空間貫通總體規劃及景觀方案的總體要求,同時,通過對本項目內黃浦江防汛墻薄弱段結構按照現行防汛標準進行加固改造,提高防汛墻的整體穩定性和擋御高潮位的能力,以確保上海市的防汛安全。
工程范圍內現狀防汛墻結構主要有6種斷面型式,根據專業單位精探資料,魯班泵站圍墻西側約15 m垂直現狀A型防汛墻方向存在一路22萬V高壓過江電纜隧道下穿黃浦江,隧道內壁直徑3.2 m,壁厚0.4 m,埋深約18 m;平行防汛墻方向約7 m存在一路220 kV電纜埋設于南園濱江綠地東區地坪下方,中心埋深約為1.50~2.80 m,該電纜采用直埋鋪設工藝施工,東西走向共19孔,3孔穿電纜線,1孔穿通訊線,其余均為空孔。現狀電力管線平面布置見圖1。

圖1 現狀電力管線平面布置圖
(2)現狀防汛墻結構
魯班泵站西側A型防汛墻建于20世紀90年代初期,為鋼筋混凝土重力式結構,L型鋼筋混凝土擋墻墻頂標高6.70 m,墻厚300 mm,底板底標高4.90 m,寬1300 mm,厚400 mm,墻前為漿砌塊石護坡,坡度為1∶1~1∶2,坡腳標高為2.50 m,見圖2。

圖2 現狀A型防汛墻結構(單位:cm)
根據景觀設計工況對本段防汛墻進行整體穩定復核驗算,現狀結構整體穩定在正常工況和地震工況均不滿足上海市防汛標準要求,需進行達標改建。
(3)技術難點
電力管線的安全問題是涉及到民生的重大問題,本工程防汛墻達標改建所涉及的有關電力管線主要有22萬V高壓過江電纜隧道和220 kV電纜,其中高壓過江電纜隧道位于改建防汛墻下方,220 kV電纜位于墻后陸域側,工程實施期間需保證電力管線的正常使用。據電力管理部門規定,在過江電纜隧道凈距3 m范圍內不允許有樁基結構,因此,改建防汛墻方案設計需同時滿足黃浦江防汛墻結構安全要求和電力管理部門對管線的保護范圍要求,施工期設計應考慮施工臨時措施以加強對電力管線的保護。
改建防汛墻方案見圖3~圖5。
(1)工程等別及設計標準
建筑物等級:黃浦江防汛墻工程為I等工程,防汛墻為1級水工建筑物。
防汛標準:抵御黃浦江千年一遇高潮位,設計高水位5.70 m,防汛墻墻頂標高6.70 m。
(2)結構方案
魯班泵站西側A型防汛墻現狀為鋼筋混凝土重力式結構,對防汛墻現狀結構進行復核,原結構整體穩定不滿足規范要求,擬將原防汛墻結構整體拆除重建。遵循上海市水務局關于《上海市跨、穿、沿河構筑物河道管理技術規定》[2]的要求,本段防汛墻改造原則上按現狀防汛墻線布置,與規劃河道藍線一致,防汛墻改造結構采用目前黃浦江沿岸最常用的低樁承臺結構,上部結構采用L型鋼筋混凝土擋墻,胸墻頂標高6.70 m,厚400 mm,承臺底標高2.50 m,寬3.80 m,厚600 mm。綜合考慮方案經濟性及樁基施工對22萬kV過江電力隧道和地下220 kV電纜的影響,本工程防汛墻樁型選用對周邊土體擾動較小的鉆孔灌注樁。

圖3 改建防汛墻設計斷面圖(單位:mm)

圖4 改建防汛墻立面圖(單位:mm)

圖5 改建防汛墻設計樁位圖(單位:mm)
根據專業單位精探資料,本段防汛墻垂直方向存在一路22萬V高壓過江電纜隧道下穿黃浦江,防汛墻正下方隧道頂標高約-12.50 m,為滿足過江電纜隧道3 m凈距的保護范圍要求,避免改建防汛墻樁基施工對隧道的影響,擬采用騎跨式防汛墻結構跨越電纜隧道,隧道正上方及其東西兩側各3 m范圍采用600樁長12000 mm鉆孔灌注樁,隧道兩側3 m范圍外采用600樁長21000 mm鉆孔灌注樁,其中前排樁間距800 mm,后排樁間距2000 mm,同時,為滿足該斷面防汛墻在設計泥面線下的整體穩定要求,擬在擋墻后側3.2 m范圍用高壓旋噴樁進行土體加固,樁長12000 mm。
此外,本工程起點至魯班泵站西側圍墻17.5 m范圍內防汛墻墻后約7m距離存在一路220 kV電纜埋設與南園濱江綠地東區地坪下方,為避免本段防汛墻基坑開挖施工對地下電纜造成的不利影響,擬采取在施工期于220 kV電纜前側增加一密排10 m長20 a槽鋼的臨時保護措施。
為滿足濱江公共空間貫通總體規劃及景觀方案的總體要求,根據景觀設計工況對防汛墻結構復核后,往往現有防汛墻結構穩定不能滿足上海市黃浦江防汛墻標準要求,需對現狀防汛墻進行達標改建,但因防汛墻施工范圍內存在電力管線等障礙物,樁基施工需考慮對管線的影響。本文以黃浦區濱江公共岸線貫通工程(盧浦斷點)中防汛墻改建工程為例,介紹了遇越江電纜隧道和淺層電力管線條件下的防汛墻設計方案,當防汛墻工程遇到相似復雜管線情況時有一定的借鑒意義。
[1] 張政,張勇,沈冠軍.城市地下電力管線信息智能采集系統研究[J].科技經濟前沿,2016(16):5-6.
[2] 上海市水務局.上海市跨、穿、沿河構筑物河道管理技術規定[Z].2007.
TV64
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1009-7716(2017)11-0101-03
2017-06-29
劉鵬晨(1989-),男,江蘇鹽城人,工程師,從事港口碼頭及城市防洪設計工作。
10.16799/j.cnki.csdqyf h.2017.11.029