繩鋸法在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用

李文職 閆強(qiáng)

1.合肥市市政設(shè)計(jì)研究總院有限公司 安徽 合肥 230000；

2.長(zhǎng)慶油田分公司高延工業(yè)服務(wù)處 陜西 西安 710000

1 項(xiàng)目背景

合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)天都路（北區(qū)界－方興大道）工程全長(zhǎng)約6.9km，位于經(jīng)開區(qū)南區(qū)工業(yè)核心區(qū)位置，為一條縱貫?zāi)媳钡闹匾煌ǖ缆罚F(xiàn)狀道路下分布有雨水管、污水管、給水管、熱力管、燃?xì)夤堋㈦娦乓苿?dòng)等弱電綜合管線和電力架空桿線。

道路現(xiàn)狀下雨水管為區(qū)域內(nèi)雨水主排通道，本次設(shè)計(jì)對(duì)主排管涵按P=5年進(jìn)行提標(biāo)改造，沿天都路方向新建雙孔B4800H2600雨水箱涵[1]。

本工程設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)物探顯示，新建雨水箱涵在道路樁號(hào)（18+90～18+95）段施工區(qū)域內(nèi)有4.2m寬*2.5m現(xiàn)狀綜合管廊，管廊屬于道路兩側(cè)企業(yè)，管廊內(nèi)管線均為廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)管線，經(jīng)同廠區(qū)內(nèi)協(xié)商，無法長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)，經(jīng)協(xié)調(diào)后僅可停產(chǎn)一天，管廊內(nèi)有DN200、300蒸汽管道、DN100冷凝管道、DN300空氣壓縮管道、DN48除鹽管道、強(qiáng)電及弱電管道，由于受下游現(xiàn)狀雨水箱涵標(biāo)高限制，本次雨水箱涵標(biāo)高已無法調(diào)整，該綜合管廊底高程（25.903m）與箱涵設(shè)計(jì)頂高程（25.744m）相差僅16cm，現(xiàn)狀綜合管廊自重大，間距小，如何對(duì)其安全保護(hù)處理且不影響兩側(cè)企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)是本工程的重難點(diǎn)之一。

圖1 現(xiàn)狀綜合管廊位置示意圖

圖2 綜合管廊內(nèi)部照片

圖3 綜合管廊外部照片

2 技術(shù)方案

現(xiàn)狀道路改造中，常規(guī)新建排水管道與其他現(xiàn)狀管道（線）交叉是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)之一，高程發(fā)生沖突的處理措施主要有：

2.1 雙（多）孔法

在新建排水管道設(shè)計(jì)標(biāo)高不變的情況下，經(jīng)流量復(fù)核后，可采用縮小管徑，設(shè)計(jì)多根排水管道代替原設(shè)計(jì)排水管道，以實(shí)現(xiàn)新建排水管道管頂標(biāo)高降低的要求，保證從現(xiàn)狀管線下方通過。

2.2 暗渠法

采用雙（多）孔法無法滿足設(shè)計(jì)流量時(shí)，經(jīng)斷面流量復(fù)核后，可采用新建矩形鋼筋混凝土暗渠替代原設(shè)計(jì)排水管網(wǎng)。現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)排水管網(wǎng)同現(xiàn)狀管線交叉侵占的過水?dāng)嗝娴某叽纾诒ＷC保證不影響新建排水管道的水利條件下，計(jì)算確定新建暗渠標(biāo)高和具體尺寸。

2.3 倒虹管法

一般用于穿越河道、鐵路埋深較深的地段，市政管網(wǎng)建設(shè)中不宜采用此法，因該法易淤塞，后期管養(yǎng)難度大。

本工程遇到的問題為新建雨水箱涵同現(xiàn)狀綜合管廊相交叉，在市政工程中較為少見，隨著近幾年國家管廊工程的建設(shè)，在未來的市政道路改造中具有一定的參考意義，在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)多方討論，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施主要存在以下幾個(gè)施工難點(diǎn)。

2.3.1 新建箱涵為雙孔B4800H2600，過流能力約54m3/s，若采用多孔法經(jīng)計(jì)算需采用6根2600雨水管替換才能滿足過流能力，雨水管并排敷設(shè)寬度將達(dá)到20m，現(xiàn)場(chǎng)不具備頂管實(shí)施條件，本工程無法采用多孔法頂管施工[2]。

2.3.2 本次雨水箱涵設(shè)計(jì)時(shí)采用鋼板樁支護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)兩側(cè)鋼板樁支護(hù)，開挖斷面15m，挖深約8m，常規(guī)小管徑管線多采用懸吊保護(hù)，但本工程相交綜合管廊自重較大，無法將其整體懸吊保護(hù)實(shí)施。

2.3.3 管廊內(nèi)現(xiàn)狀管線均為企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)管線，無法長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)改遷。

綜合考慮上述幾個(gè)難點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，本次設(shè)計(jì)考慮兩個(gè)方案，具體介紹如下。

方案一：管線遷改。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況方案一建議將管線全部遷改新建，考慮施工難度及周期建議新建管廊采用成品d2200砼管，在選擇合適位置后鋪設(shè)新建管廊。新建管線廊斷面如下圖所示。

圖4 管廊斷面

由于管廊內(nèi)現(xiàn)狀管線均為企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)管線，無法長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)改遷，建議新建管廊內(nèi)各管線均敷設(shè)完成后，與管線產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商確定停運(yùn)時(shí)間后，統(tǒng)一進(jìn)行穿線、管線對(duì)接等工作，完成線路遷改，減少對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的影響，待遷改完成后對(duì)舊管廊進(jìn)行拆除，按照設(shè)計(jì)圖紙完成道路工程施工。

方案一的優(yōu)點(diǎn)主要在于管廊均為新建，施工安全，難度小，缺點(diǎn)需征得管線產(chǎn)權(quán)單位的同意并在一定時(shí)間段停運(yùn)遷改，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)存在一定影響，遷改工程量較大、工期長(zhǎng)，費(fèi)用高。

方案二：管線懸吊保護(hù)。

結(jié)合兩側(cè)企業(yè)意見，現(xiàn)狀管線盡量采取懸吊保護(hù)措施，不得停產(chǎn)，本工程難點(diǎn)在于開挖基坑跨度15m，現(xiàn)狀綜合管廊難以整體懸吊保護(hù)，管廊底高程（25.903m）與箱涵設(shè)計(jì)頂高程（25.744m）相差僅16cm，新建箱涵無法支模澆注，施工時(shí)需先將已建管廊頂板拆除，拆除過程中應(yīng)防止破碎頂板墜落而造成廊內(nèi)管線的破壞，頂板拆除后，可采用鋼纜繩或角鋼等連接措施將廊內(nèi)管線懸吊于頂部鋼梁之下，雨水箱涵之上。

圖5 管線懸吊保護(hù)方案圖

對(duì)方案一與方案二進(jìn)行比較。

表1 方案對(duì)比表

方案比較結(jié)論。

結(jié)合兩側(cè)企業(yè)意見，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、工期及施工難度，本次推薦采用方案二，管線懸吊保護(hù)。

市政道路建設(shè)中常規(guī)拆除多采用破碎機(jī)拆除，本工程為避免拆除過程中的破碎頂板墜落，采用繩鋸法切割現(xiàn)狀管廊。

繩鋸法是主要針對(duì)礦山、荒料、弧形板、大板石材、厚混凝土、不規(guī)則的混凝土鋼筋，橋梁馬路等切割拆除工具。安裝方便，使用方法靈活，橫切割，豎切割均可，主要有繩鋸驅(qū)動(dòng)、飛輪、導(dǎo)向輪、繩鋸鏈條（金剛石材料制作而成）。

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)首先在管廊上劃分分塊切割線，固定繩鋸機(jī)及導(dǎo)向輪，用M16化學(xué)錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架,導(dǎo)向輪安裝一定要穩(wěn)定，且輪的邊緣一定要和穿繩孔的中心線對(duì)準(zhǔn)，以確保切割面的有效切割速度，嚴(yán)格執(zhí)行安裝精度要求，用鉆孔機(jī)在頂板上鉆好通孔，穿上鏈條，根據(jù)已確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動(dòng)輪及輔助輪上，注意繩子的方向應(yīng)和主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方向一致，開通水管，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，水、電、機(jī)械設(shè)備等相關(guān)管路的連接應(yīng)正確規(guī)范、相對(duì)集中，走線擺放嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，以防機(jī)多、人多、輔助設(shè)備、材料亂擺、亂放，造成事故隱患。繩索切割過程中，繩子運(yùn)動(dòng)方向的前面一定用安全防護(hù)欄防護(hù)，并在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)安全標(biāo)志，以提示行人不要進(jìn)入施工作業(yè)區(qū)域，啟動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，通過控制盤調(diào)整主動(dòng)輪提升張力，保證金剛石繩適當(dāng)繃緊，供應(yīng)循環(huán)冷卻水，再啟動(dòng)另一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)金剛石繩索回轉(zhuǎn)切割。切割過程中必須密切觀察機(jī)座的穩(wěn)定性，隨時(shí)調(diào)整導(dǎo)向輪的偏移，以確保切割繩在同一個(gè)平面內(nèi)。

圖6 繩鋸法切割現(xiàn)場(chǎng)

圖7 切割完成后現(xiàn)場(chǎng)懸吊保護(hù)

通過繩鋸法拆除已建管廊，對(duì)現(xiàn)狀管線采用懸吊保護(hù)后完成雨水箱涵施工。待雨水箱涵建成并回填完畢后根據(jù)管線產(chǎn)權(quán)單位的意見、道路荷載及相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)管廊進(jìn)行原位恢復(fù)重建，恢復(fù)重建的管廊頂板需將懸吊的管線放置于廊內(nèi)后方可施工[3]。

3 結(jié)束語

繩鋸法多用于橋梁及房建工程，具有以下顯著特點(diǎn)：降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，操作安全可靠，動(dòng)力強(qiáng)勁，提高了切割能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率，是拆遷、拆除施工項(xiàng)目使用的先進(jìn)設(shè)備。隨著近幾年綜合管廊的快速發(fā)展，市政道路改造過程中管線交叉情況更為復(fù)雜，本工程目前已順利竣工，在實(shí)施過程中，繩鋸法的應(yīng)用為后期大型雨水箱涵同管廊等管線交叉提供了一種新的解決思路。