鐘恒昌
(作者單位:中水淮河規劃設計研究有限公司 230000)
引江濟淮工程溝通長江、淮河兩大水系,是跨流域、跨省的重大戰略性水資源配置和綜合利用工程,工程任務以城鄉供水和發展江淮航運為主,結合灌溉補水和改善巢湖及淮河水生態環境,是國務院要求加快推進建設的172項節水供水重大水利工程之一,也是潤澤安徽、惠及河南的重大基礎設施和重要民生工程。工程供水范圍涉及皖豫兩省15市55縣(市、區),總面積7.06萬km2。2030年引江水量34.27億m3,淮河以北水量20.06億m3;2040年引江水量43.0億m3,淮河以北水量26.37億m3。工程引江流量300m3/s,入淮流量280m3/s,輸水干線長723km,自南向北可劃分為引江濟巢、江淮溝通、江水北送三大工程段落,為Ⅰ等大(1)型工程。
江淮溝通段輸水河道自巢湖西北部派河口起,沿派河經肥西縣城關上派鎮、在肥西縣大柏店附近穿越江淮分水嶺,沿天河、東淝河上游河道入瓦埠湖,由東淝河下游河道,經東淝河閘后注入淮河,全長155.1km。輸水干線渠道以及各樞紐主要建筑物為1級建筑物,主要建筑物的設計洪水標準為100年一遇,校核洪水標準為300年一遇,江淮溝通段輸水干線渠道兼顧Ⅱ級航道標準。主要建設內容包括:輸水渠道及航道開挖工程、堤防填筑工程、渠道及堤防邊坡護坡工程、提水泵站樞紐工程(包括船閘)、跨河建筑物工程(包括淠河總干渠渡槽和交通橋梁)、渠系交叉建筑物工程、瓦埠湖周邊影響處理工程、大型樞紐魚道工程、錨地及服務區工程、航運配套工程以及工程監測等。
本文就江淮溝通段J009標的管護道路和場內施工道路永臨結合建設的可行性、合理性進行方案的技術經濟對比研究。
江淮溝通段為引江濟淮工程重要組成部分,是江水入淮和江淮運河的唯一通道,迫切需要完善的場內交通和便捷的對外交通措施。工程管護道路主要為防汛搶險和渠道管理提供交通條件,根據其功能和交通量,管護道路參照《公路工程技術標準》四級公路標準設計,主要技術標準與設計參數:
①計算行車速度:20 km/h;
②最大縱坡:9%;
③設計年限:10年(水泥混凝土路面);
④荷載標準:公路—Ⅱ級;
⑤交通等級:輕。
路面結構:
①路面采用C30混凝土,厚200mm;
②基層采用水泥穩定碎石,厚度為150mm水泥最小摻入量為5%(質量比),壓實度≥0.97,7d齡期無側限抗壓強度標準值不小于2.5MPa;
③墊層采用級配碎石墊層,厚150mm。
江淮溝通段跨江淮分水嶺,工程以河渠開挖為主,河渠土方開挖量大,渣土運輸量大,運輸強度高,對施工道路要求高,施工道路直接影響工程施工進度。根據《水利水電工程施工組織設計規范》,由運輸強度(年運量)以及運輸車型確定施工道路標準為二級場內施工道路,其運輸強度和使用時間確定其路基和路面結構。初步確定運土(渣)主道路路面寬7~10m,5%石灰土基層厚40cm,泥結碎石面層厚20cm,路基土壓實度≥0.95,設計基準期由施工工期確定為3年。
該工程管護道路是工程建成后滿足防汛搶險和維護管理的交通需要,交通量少,但要求使用年限長;施工道路為工程建設期間渣土運輸、施工內部交通需要,運輸量大、強度高,但要求使用年限短。綜合工程現場實際情況、技術、經濟等方面因素,初步擬定了分期建設、部分結合和一次建成的三種建設方案。

表1 管護道路、場內施工道路方案技術經濟比選表
考慮節省臨時征地和施工工序無交叉等因素,在13m征地紅線內,原地面表土剝離后,按施工道路路基壓實要求碾壓合格,修建場內施工道路,待渣土運輸結束,拆除場內道路路面結構,按設計管護道路標高要求開挖或墊高,進行膨脹土改性換填處理,鋪設過路管涵、修建管護道路、路邊截水溝。
(1)場內道路設計:設計年限 3年,二級道路,長度34km。運土(渣)主道路路面寬8.5m計,5%石灰土基層厚40cm,泥結碎石面層厚20cm,路基土壓實度≥0.95;(2)管護道路設計:設計年限 10年,參照四級公路,長度28.5km,路面寬6m,水泥混凝土路面結構:級配碎石墊層厚15cm,水泥穩定碎石基層厚15cm,C30水泥混凝土路面厚20cm,路床0.8m壓實度≥0.95,上路堤0.7m壓實度≥0.94。
考慮節省臨時征地,在13m征地紅線內,原地面表土剝離后,按設計管護道路路線及標高要求開挖或墊高,進行膨脹土改性換填處理(路基要求壓實),鋪設過路管涵,按泥結碎石路面標準修建場內道路,待渣土運輸結束,將場內道路面層改造為管護道路的水穩層,再修建C30混凝土路面、改建路邊截水溝,形成管護道路。
(1)場內道路設計:設計年限 3年,二級道路,長度34km,路面寬8.5m計,泥結碎石路面結構:5%石灰土基層厚40cm,碎石面層厚20cm,路基土壓實度≥0.95;(2)管護道路設計(改建方案):利用原5%石灰土基層厚40cm,整平壓實原碎石面層約厚20cm,水泥穩定碎石基層厚15cm,C30混凝土路面厚20cm寬6m。對部分由于路線不統一無法結合路段,新建水泥混凝土路面結構:級配碎石墊層厚15cm,水泥穩定碎石基層厚15cm,C30水泥混凝土路面厚20cm寬6m。
在13m管理紅線范圍內,原地面表土剝離后,按設計管護道路路線及標高要求開挖或墊高,進行膨脹土改性換填處理(路基要求壓實),鋪設過路管涵,按場內道路和管護道路的較高標準修建場內道路,待渣土運輸結束,完工驗收前對水泥混凝土路面進行局部修復,形成管護道路。
路面設計:綜合場內道路和管護道路,按設計年限15年設計,路面寬度取7m,設計荷載取場內二級道路和四級公路(公路-Ⅱ級)的較高標準,一次性完成水泥改性土、過路管涵、墊層、基層、水泥混凝土路面等建設,完工驗收前對水泥混凝土路面進行局部修復。路面寬度7m,水泥混凝土路面結構:5%石灰土基層厚40cm,水泥穩定碎石基層厚20cm,C30水泥混凝土面層厚20cm。
本次考察江淮溝通段J009標13.57km范圍內渠系交叉建筑物數量眾多,共有36座跌水、泵站,為了建筑物施工,場內施工道路必須繞行,管護道路和場內施工道路永臨結合建設無法實施。另外,施工期渣土車輛基本是超重車輛,先建的路面、路基破損不可避免,甚至坡頂膨脹土改性換填層也會受損,工程質量存在一定風險。統籌考慮工程現場施工、道路使用品質和施工質量、經濟等方面因素(見表1),推薦分期建設方案(方案一)。
場內施工道路永臨結合通常用于場地狹小、施工布置有難度等情況,通常可以節約臨時用地、節省材料資源,但對施工場地寬闊、沿線建筑物多、過路管涵密集、路基兼顧防滲等特殊要求的工程,不僅會增加施工相互干擾,對工程質量也可能存在風險■