趙香山
(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司,上海市 200092)
桃浦綜合管廊[1]納入了電力、通信、給水、能源管線,線位走向與市政道路一致,工程范圍為永登路(武山路—綠棠路)、敦煌路(古浪路—永登路)、景泰路(古浪路—真南路)。
根據(jù)桃浦綜合管廊規(guī)劃[2-3]、地下空間規(guī)劃、永登路道路方案,管廊工程與以下工程存在實(shí)施時(shí)序及下部結(jié)構(gòu)沖突:
(1)永登路橋樁基、橋下人行廊道結(jié)構(gòu)與管廊存在實(shí)施時(shí)序上的沖突。
(2)桃浦智創(chuàng)城地下空間處于方案研究階段,其地下通道與管廊呈錯(cuò)層交叉布置,且存在實(shí)施時(shí)序上的沖突。
根據(jù)層次關(guān)系、結(jié)構(gòu)類型,綜合管廊與上述兩個(gè)工程相交情況可分為以下兩類:管廊下穿地下空間通道(1#、3#~8#);管廊上跨地下空間通道(2#)(見圖 1)。
圖1 總平面布置圖
原設(shè)計(jì)方案中,管廊按照覆土3 m設(shè)計(jì)。管廊結(jié)構(gòu)形式如圖2所示,管廊在道路下的位置如圖3所示。
圖2 永登路(翰景路—祁連山路)綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面布置圖[4](單位:mm)
根據(jù)道路及地下空間方案,地下空間穿越道路的U形槽穿越永登路,永登路橋梁上跨U形槽。永登路橋設(shè)計(jì)跨徑40 m,一跨過(guò)河,上部結(jié)構(gòu)采用小箱梁方案,下部樁基緊貼管廊止水帷幕外。管廊位于永登路道路投影面下,即B2層;地下通道為過(guò)水人行通道,位于B1層;永登路采用橋梁方式上跨地下過(guò)水人行通道,位于地面層。該節(jié)點(diǎn)的三者關(guān)系如圖4~圖7所示。
圖3 永登路(敦煌路—祁連山路)管廊在道路下的位置圖(單位:m)
圖4 永登路橋梁與U形槽三維關(guān)系圖
圖5 交叉節(jié)點(diǎn)剖面圖
圖6 交叉節(jié)點(diǎn)平面關(guān)系圖
圖7 交叉節(jié)點(diǎn)樁基布置圖
B2層:從北往南,最外側(cè)為橋梁樁基,然后為管廊圍護(hù)樁,最內(nèi)側(cè)為管廊結(jié)構(gòu)。B1層:從西往東,最外側(cè)為橋梁樁基,內(nèi)側(cè)為U形槽結(jié)構(gòu)。
方案一:永登路規(guī)劃道路紅線范圍內(nèi)U形槽結(jié)構(gòu)、橋梁樁基與管廊同步施工。實(shí)施時(shí)序上,先實(shí)施管廊圍護(hù),再實(shí)施永登路橋梁樁基、管廊及U形槽樁基,然后實(shí)施管廊結(jié)構(gòu)[5]、U形槽結(jié)構(gòu);永登路橋梁其余結(jié)構(gòu)與道路同步實(shí)施。
方案二:管廊先施工,永登路規(guī)劃道路紅線范圍內(nèi)的地下水系結(jié)構(gòu)后續(xù)施工。
若采用方案一,未來(lái)地下空間施工時(shí),需要與已建成的U形槽對(duì)接;永登路橋梁施工時(shí),需要與已施工的樁基對(duì)接。因永登路橋的上部結(jié)構(gòu)對(duì)桃浦科技智慧城地下空間的整體景觀效果有一定影響;同時(shí)橋梁上部結(jié)構(gòu)對(duì)于橋梁樁基的選型也有一定影響,為保證先行實(shí)施的橋梁樁基的方案穩(wěn)定,需要盡快明確永登路橋的上部結(jié)構(gòu)形式及U形槽的設(shè)計(jì)方案。
若采用方案二,人行通道基坑開挖可采用明挖法、頂管法和管幕法。
采用明挖工法時(shí),由于人行通道開挖深度約為6.7 m,現(xiàn)確保人行通道底板底與綜合管廊頂板頂之間的凈距為3 m,人行通道基坑圍護(hù)插入比控制在1∶0.45左右,并采用MJS施工工藝,其造價(jià)昂貴。人行通道基坑開挖時(shí),綜合管廊上部大范圍的卸土,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗浮產(chǎn)生影響,人行通道施工期間需對(duì)整個(gè)周邊區(qū)域進(jìn)行降水,而不只是坑內(nèi)降水,還需復(fù)核綜合管廊此區(qū)域內(nèi)部結(jié)構(gòu)永久抗浮是否滿足要求。
采用頂管法[6]施工時(shí),一般頂管施工需要覆土1.0D~1.5D(D為橫斷面中矩形頂管與土體平行的邊長(zhǎng)),在上海以往的工程中,頂管的最少覆土約為4 m。所以需確保人行通道覆土約為4 m,方可進(jìn)行頂管施工,并需在頂管段兩端設(shè)頂管工作井,大大增加了造價(jià)的費(fèi)用。
采用管幕法[7]施工時(shí),雖然管幕法施工可用在覆土較?。ㄖ辽俅_保覆土為2 m)情況下施工,但頂管精度控制不好時(shí),容易引起上層路面的隆起破壞,存在一定的施工風(fēng)險(xiǎn),也需在兩邊設(shè)置工作井。而且使用小型頂管機(jī)進(jìn)行施工,要求頂管機(jī)具有較高的頂進(jìn)精度和頂進(jìn)速度,頂管機(jī)研制或購(gòu)置費(fèi)用較高,埋入的鋼管不能回收,工程投入大,單位延米造價(jià)高。
U形槽為地下空間過(guò)路的一段,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可預(yù)留好空間,可保證后續(xù)與兩側(cè)地下空間對(duì)接,永登路橋梁的跨徑、橋面寬度等均已確定,樁基后續(xù)調(diào)整的可能性不大,該兩部分內(nèi)容均有提前與管廊同步實(shí)施的可能。但如果后續(xù)再實(shí)施該兩項(xiàng)工程,投資過(guò)高且導(dǎo)致反復(fù)開挖,推薦采用方案一。
原設(shè)計(jì)方案中,敦煌路(古浪路—永登路)規(guī)劃有電力、通信、給水等管線,斷面為單艙形式(見圖8 )。管廊覆土3 m,在道路下的位置如圖9所示。
圖8 敦煌路(古浪路—永登路)綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面布置圖(單位:mm)
圖9 敦煌路(古浪路—永登路)管廊在道路下的位置圖
根據(jù)地下空間總體布置及路網(wǎng)布局,地塊內(nèi)規(guī)劃有地下車行環(huán)道,并與管廊在敦煌路下(武威路-敦煌路交叉口以南80 m處)存在交叉,車行通道規(guī)劃位于B2層,管廊位于B1層。管廊與車行環(huán)路的關(guān)系如圖10、圖11所示。
圖10 敦煌路管廊與車行通道平面關(guān)系圖
方案一:與管廊交叉的車行通道段提前與管廊同步實(shí)施。
方案二:管廊先施工,與管廊交叉的車行通道段后續(xù)實(shí)施。
若采用方案一,新增地下車行環(huán)路后,在管廊項(xiàng)目中實(shí)施S段車行環(huán)路,以便后期與未來(lái)車行環(huán)路對(duì)接,需要盡快明確該段車行通道的具體標(biāo)高、尺寸。
圖11 敦煌路管廊與車行通道剖面關(guān)系圖
若采用方案二,實(shí)施車行通道時(shí),可采用頂管法或管幕法施工,但都需確保綜合管廊底板底與車行通道頂板頂之間的凈距為2 m。車行通道橫斷面尺寸為2×77.75 m×2.5 m,需要采用矩形頂管,施工對(duì)于周邊土體的擾動(dòng)較大,上部綜合管廊容易產(chǎn)生變形。這兩種方案造價(jià)高,施工風(fēng)險(xiǎn)大,對(duì)上部已有結(jié)構(gòu)安全性有不利影響。
與管廊交叉的地下車行通道為該系統(tǒng)車行環(huán)路的一部分,連接了地下停車庫(kù)與市政道路,且該段與市政道路出口有較長(zhǎng)距離,可以通過(guò)坡度調(diào)整對(duì)接。該階段充分設(shè)計(jì)并將車行通道與管廊同步實(shí)施,可以保證后續(xù)車行通道與該段的對(duì)接。若現(xiàn)階段只實(shí)施管廊,后續(xù)實(shí)施車行通道,則造價(jià)高且施工風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大,推薦采用方案一。
(1)管廊投影面內(nèi)的人行通道結(jié)構(gòu)體與管廊一起實(shí)施,避免了施工期間對(duì)于道路的影響以及可能產(chǎn)生的管線兩次搬遷的情況。共用圍護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)省造價(jià),降低施工風(fēng)險(xiǎn),加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全性。在人行通道先施工段的兩端設(shè)臨時(shí)封堵墻,待兩側(cè)的人行通道實(shí)施后方可連接。
(2)管廊投影面內(nèi)的車行通道及其延伸段(S形車道)與綜合管廊同步實(shí)施,可共用中板,避免了后續(xù)在管廊下方施工車行道對(duì)管廊的擾動(dòng),節(jié)約了后續(xù)采用管幕法或矩形頂管法的造價(jià),降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。在車行通道先施工段的兩端設(shè)臨時(shí)封堵墻,待兩側(cè)的車行通道實(shí)施后方可連接。