祁門(mén)路積澇工程施工關(guān)鍵技術(shù)

蔣業(yè)超，徐小馬，毛雷

（1.合肥城建投資控股有限公司，安徽 合肥 230601；2.中煤第三建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230022）

1 工程概況

祁門(mén)路積澇整治工程位于合肥市蜀山區(qū)天鵝湖南岸的祁門(mén)路沿線，祁門(mén)路是習(xí)友路以北地勢(shì)最低點(diǎn)，匯水范圍為習(xí)友路以南、潛山路以西、翡翠路以東408hm2區(qū)域，為保護(hù)天鵝湖水質(zhì)，雨水全部截流不進(jìn)入湖體，遇暴雨該段易引起積澇。

本次祁門(mén)路積澇整治工程實(shí)施范圍為翡翠路與祁門(mén)路交口東315m處至十五里河排口，頂管全長(zhǎng)1694 m。工程主要內(nèi)容為新建一根D2000-5000×1800雨水管涵，其中φ2.0頂管498 m，φ2.8頂管1034m，φ3.0頂管162 m，沉井10座。同步進(jìn)行老雨水管道溝通、檢查井、截流井建設(shè)及配套道路、綠化恢復(fù)等。

2 水文地質(zhì)情況

根據(jù)設(shè)計(jì)野外勘察鉆探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)，工程所在位置的地層按其地質(zhì)時(shí)代、成因類(lèi)型、埋藏深度以及巖土的工程地質(zhì)特征，自上而下分別為①層素填土（Q4ml）：灰黃色為主，局部雜色，以黏性土為主，濕，呈軟塑狀，局部夾少量碎石、碎磚等建筑垃圾，局部地段上部80cm為路面結(jié)構(gòu)層，沿線普遍分布；②層粉質(zhì)黏土（Q4al）：灰黃色、灰褐色，含鐵錳氧化物，局部銹色侵染，軟塑～可塑，含灰白色粘性土，韌性低，干強(qiáng)度中等，分布范圍K1+029～K1+373m；③層黏土（Q3al）：灰黃色、灰褐色、黃褐色，硬塑，含鐵錳氧化物，裂隙結(jié)構(gòu)，裂隙中充填灰白色或灰綠色黏土，韌性中等，干強(qiáng)度高，沿線普遍分布。

3 施工方案

工程擴(kuò)容方案為現(xiàn)狀雨水管涵保留利用，在路北新建一道管徑2～3 m的頂管到斷面5×1.8m的箱涵，新老管涵中間增設(shè)4道大連通管連通。同時(shí)在路面上新增雨水收水邊溝，快速收集路面雨水進(jìn)入管涵系統(tǒng)，從而使整個(gè)祁門(mén)路雨水系統(tǒng)達(dá)到5年一遇雨水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)降雨時(shí)，沿線不會(huì)再發(fā)生積澇現(xiàn)象。工程擴(kuò)容方案示意圖如圖1所示。

圖1 工程擴(kuò)容方案示意圖

4 施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 頂管施工

新建管涵除河道邊約10m長(zhǎng)為箱涵開(kāi)挖施工，其余全部為頂管施工。采用頂管施工技術(shù)時(shí)，需要先對(duì)管段中工作井、接收井的位置進(jìn)行確定，然后再于工作井內(nèi)使用頂進(jìn)設(shè)備將頂管機(jī)頭按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)頂入地層內(nèi)部。之后將實(shí)現(xiàn)預(yù)制的鋼筋混凝土管道頂入地層，并清理好施工過(guò)程中產(chǎn)生的土方[1]。其基本工藝順序如圖2所示。

此外，工程中頂管法施工的管涵位于輔道和天鵝湖公園沙灘上，避免了對(duì)祁門(mén)路道路交通、軌道4號(hào)線、綠化苗木以及天鵝湖公園景觀的影響，其頂管路徑示意圖如圖3所示。施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采取的措施：

圖2 頂管工藝流程

①材料堆放場(chǎng)地盡量布置在遠(yuǎn)離軌道一側(cè)；

②將泥漿池布置在遠(yuǎn)離軌道的人行道或外側(cè)綠化帶中，做好施工場(chǎng)地的排水，因施工場(chǎng)地基本處于輔道和人行道上，可利用現(xiàn)有市政雨污水管排水，在場(chǎng)地兩頭各設(shè)置一道攔水溝接入現(xiàn)狀雨污水管，保證工地范圍內(nèi)的水不排出施工范圍，確保排水溝不得排向軌道區(qū)域；

③下沉施工中勤測(cè)量，沉井的最大傾斜和位移在下沉過(guò)程中不得大于1%，超過(guò)時(shí)須采取糾偏（正）措施[4]；

④采用振動(dòng)較小的小型壓實(shí)器械進(jìn)行壓實(shí)，嚴(yán)格控制回填厚度、速率、井四周同步回填，確保不發(fā)生結(jié)構(gòu)物發(fā)生推移；

⑤易引起地面不均勻沉降，需時(shí)刻觀察地表沉降變化情況。當(dāng)遇到軟弱地層時(shí)，應(yīng)加快頂進(jìn)速度，快速通過(guò)該地層，減少停留時(shí)間。此外，應(yīng)及時(shí)調(diào)整機(jī)頭前進(jìn)方向，避免過(guò)程中出現(xiàn)“抬頭”和“低頭”現(xiàn)象[3]。

圖3 頂管路徑示意圖

4.2 智慧截流井

為保證十五里河水質(zhì)達(dá)標(biāo)，工程在雨污水排入十五里河之前，在入河口處設(shè)計(jì)了一座智慧截流井。智慧截流井主要由液動(dòng)下開(kāi)式堰門(mén)、液壓站、觸屏式控制系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、流量控制閘門(mén)、雨量計(jì)、高清探頭和液位傳感器等設(shè)備組成?？稍诰€監(jiān)測(cè)水質(zhì)，精確控制旱季污水、初期雨水、潔凈雨水分質(zhì)排放，不讓臟水排入十五里河，在解決積澇問(wèn)題的同時(shí)保證河水不被污染。智慧截流井工作示意圖與主要設(shè)備分別如圖4和圖5所示。

4.3 箱涵改造

下游祁門(mén)路跨十五里河處現(xiàn)狀蓋板涵（雙孔4m×4m）的過(guò)流能力，不滿足百年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，仍存在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。故工程同步進(jìn)行祁門(mén)路（潛山路～金寨路）的改造建設(shè)，結(jié)合道路改造同步對(duì)現(xiàn)狀蓋板涵進(jìn)行改造，將涵洞改橋梁，積極解決關(guān)聯(lián)問(wèn)題。其工程改造方案如圖6所示。

圖4 液動(dòng)下開(kāi)式堰門(mén)智能截流井工作示意圖

圖5 液動(dòng)下開(kāi)式堰門(mén)智能截流井主要設(shè)備

圖6 祁門(mén)路十五里河箱涵改造

5 總結(jié)

本文基于合肥市蜀山區(qū)祁門(mén)路積澇整治工程，分析了工程中施工關(guān)鍵技術(shù)。其中頂管法在工程中應(yīng)用較多，該技術(shù)應(yīng)用性好，能夠很好地解決管道在施工過(guò)程中可能造成的交通堵塞和建筑物破壞等問(wèn)題，降低施工難度，提高施工效率，加快施工進(jìn)度，減少施工成本[5]。除此之外，工程中具有創(chuàng)新點(diǎn)與特色的技術(shù)為液動(dòng)下開(kāi)式堰門(mén)智能截流井，它可以很好地將雨污水進(jìn)行分離，保證附近河流的水質(zhì)清潔。