大邑縣市政基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)后重建項(xiàng)目設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究

張 磊,胡 進(jìn)

（1.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,四川 成都 610015; 2.中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司,四川 成都 610015）

0 引言

設(shè)計(jì)施工總承包指業(yè)主將工程設(shè)計(jì)、施工、材料和設(shè)備采購(gòu)等工作全部發(fā)包給一家承包公司，由其進(jìn)行實(shí)質(zhì)性設(shè)計(jì)、施工和采購(gòu)工作，最后向業(yè)主交出一個(gè)已達(dá)到動(dòng)用條件的工程。按這種模式發(fā)包的工程也稱“交鑰匙工程”，具有合同關(guān)系簡(jiǎn)單、組織協(xié)調(diào)工作量小、縮短建設(shè)周期、利于投資控制的優(yōu)點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)與施工的統(tǒng)籌考慮可以提高項(xiàng)目的社會(huì)經(jīng)濟(jì)性，從價(jià)值工程或全壽命費(fèi)用的角度可以取得明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 項(xiàng)目概況

2008年5月12日四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生里氏8.0級(jí)大地震，震源深度33 km，最大烈度達(dá)到11級(jí)。大邑縣因地震災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失近70億元。城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施等均遭受不同程度的損失，其中，公路受損總里程達(dá)199 km，損壞橋梁34座，損毀城市供水管道62 km、燃?xì)夤艿?1 km、市政道路23.15 km，通信、電力設(shè)施等均遭受不同程度損毀。大邑縣被國(guó)務(wù)院確定為全國(guó)51個(gè)地震重災(zāi)縣（市、區(qū)）之一。

1.1 項(xiàng)目實(shí)施范圍

為加快災(zāi)后恢復(fù)重建進(jìn)度，大邑市政基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)后重建項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)施工總承包模式，由二環(huán)路市政道路、邑邛故道市政道路、斜江河新改建城市防洪堤三部分組成。項(xiàng)目實(shí)施范圍見圖1。

圖1 項(xiàng)目實(shí)施范圍

1.2 既有工程現(xiàn)狀

二環(huán)路起于雪山廣場(chǎng)、接川西旅游環(huán)線，沿現(xiàn)有工業(yè)大道經(jīng)電力廣場(chǎng)，跨斜江河至終點(diǎn)梁坪路口，是成都通往西嶺雪山、花水灣等旅游景區(qū)的必經(jīng)之路；同時(shí)又作為大邑縣的外環(huán)通道，是連通大邑縣主干放射路網(wǎng)和各個(gè)重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)的過境路。雪山廣場(chǎng)至內(nèi)蒙古大道交叉口段現(xiàn)狀路面寬36 m，內(nèi)蒙古大道交叉口至終點(diǎn)段現(xiàn)狀道路寬約22 m，道路在地震災(zāi)害中受損嚴(yán)重，且長(zhǎng)時(shí)間使

用造成水泥混凝土路面損壞嚴(yán)重；現(xiàn)狀道路機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車無隔離設(shè)施，交通混亂、嚴(yán)重影響道路通行能力，該段道路服務(wù)水平已經(jīng)不能滿足城市發(fā)展的需要。

邑邛故道起點(diǎn)為二環(huán)路沿現(xiàn)有老路至溫泉西路交叉口，是連接二環(huán)路西段與城西的重要捷徑通道。該段道路使用年限長(zhǎng)，原路面為瀝青碎石路面破壞嚴(yán)重，并且道路寬度為9 m，不能滿足城市發(fā)展的需要，因此對(duì)既有道路拆除重建。

斜江河大邑段整治工程防洪堤范圍為3#閘至成溫邛高速公路斜江河大橋，河段長(zhǎng)約2.5 km。在官渡大橋附近現(xiàn)已有簡(jiǎn)易、年久失修的防洪堤約750 m，為河床砂卵石料堆筑而成，堤體和基礎(chǔ)未采取任何的防滲措施；堤段堤身單薄，凹凸不平，基礎(chǔ)抗沖刷能力差，局部已被沖壞，堤身產(chǎn)生不均勻沉陷，堤身安全穩(wěn)定性不能滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程要求，需加大堤斷面增加其防洪標(biāo)準(zhǔn)及穩(wěn)定性。

2 建設(shè)規(guī)模

2.1 二環(huán)路

二環(huán)路改建總長(zhǎng)8 885.371 m，雙向六車道，路基寬度42 m，瀝青混凝土路面；改建加寬簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)桃子園大橋146 m、拆除并新建簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)三合堰中橋26 m；市政供水管線，污水管線11.292 km，雨水管線19.284 km；涵洞21座（新建3座、接長(zhǎng)18座）；綜合管線、綠化、照明及交通配套設(shè)施。

2.2 邑邛故道

邑邛故道總長(zhǎng)度1 602.168 m，寬度30 m，雙向四車道，瀝青混凝土路面；市政供水管線，污水管線1.799 km，雨水管線2.209 km；新建涵洞3座；綜合管線、綠化、照明及交通配套設(shè)施。

2.3 斜江河新改建防洪堤

斜江河整治工程防洪堤工程改造、加固工程均在現(xiàn)已建防洪堤基礎(chǔ)上進(jìn)行，主要整治內(nèi)容包括兩岸新建防洪堤約2.945 km，加固、改建防洪堤約2.055 km。通過該次整治，使該段斜江河段防洪能力達(dá)到50年一遇標(biāo)準(zhǔn)。

3 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見見表1[2]。

表1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表

4 設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 總體設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)方與施工方共同組建總承包項(xiàng)目部，設(shè)計(jì)過程中，在滿足合同條款和規(guī)范的前提下充分考慮可施工性，將施工方意見、要求納入設(shè)計(jì)中，結(jié)合施工單位的施工水平、習(xí)慣和優(yōu)勢(shì)，因地制宜制定最佳的設(shè)計(jì)方案，雖然極大地增加了設(shè)計(jì)的工作量，但是可以達(dá)到降低工程造價(jià)、縮短施工工期的目標(biāo)。利用快速路徑法的建設(shè)管理技術(shù)來縮短工期，整合設(shè)計(jì)施工使得設(shè)計(jì)變更減少，整體建設(shè)工期大幅度減少。

4.2 平面設(shè)計(jì)

道路平面位置按照城市總體規(guī)劃道路網(wǎng)布設(shè)，并以現(xiàn)狀道路、重要建筑物為控制條件。由于二環(huán)路和邑邛故道均為既有路改造，兩側(cè)建筑物較密集，平面設(shè)計(jì)時(shí)在規(guī)劃的基礎(chǔ)上盡量減少對(duì)既有建筑物的拆遷以減小實(shí)施難度，并綜合考慮占地、拆遷與橫斷面優(yōu)化的相互關(guān)系。

邑邛故道道路中線布設(shè)在既有路東側(cè)大約5 m的位置，沿既有路右側(cè)加寬，YQK1+050~YQK1+450偏離既有道路，采用400 m平曲線接上既有路，改善了平面線形。終點(diǎn)路段為避免兩幢高樓拆遷優(yōu)化了規(guī)劃線形并調(diào)整了原規(guī)劃紅線。

4.3 縱斷面設(shè)計(jì)

4.3.1 縱斷設(shè)計(jì)主要考慮因素

（1）滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。

（2）滿足防洪、雨污水等市政管線布置需求。

（3）與之相接的現(xiàn)狀道路及沿線既有交叉口高程。

（4）既有道路路面改建措施要求。

（5）既有橋梁、涵洞改建措施要求。

4.3.2 縱斷面設(shè)計(jì)

二環(huán)路起點(diǎn)段（K0+000~K0+180）、內(nèi)蒙古大道平交口前后段（K5+600~K6+140）為全新建路段；其余為改建路段，采用修復(fù)現(xiàn)狀破損水泥板塊后瀝青混凝土罩面。在縱向高程設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)測(cè)的既有道路中線路面高程并考慮加鋪的瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)厚度（4 cm細(xì)粒式橡膠瀝青混凝土+6 cm中粒式瀝青混凝土），按高于既有路面10 cm左右進(jìn)行縱斷面擬合設(shè)計(jì)，預(yù)留出瀝青混凝土罩面厚度。

邑邛故道既有路面為瀝青碎石路面，破壞嚴(yán)重，需拆除重建，縱斷面設(shè)計(jì)主要受起終點(diǎn)銜接的既有道路高程及需接長(zhǎng)利用的既有涵洞高程控制。

4.4 平面交叉設(shè)計(jì)

項(xiàng)目二環(huán)路及邑邛故道位于大邑縣工業(yè)園區(qū)和規(guī)劃中的桃源新城，沿線已形成或規(guī)劃待建的地方道路及廠區(qū)道口眾多，考慮到最大限度地提高道路的安全運(yùn)營(yíng)，同時(shí)更好地為沿線居民的生產(chǎn)、生活服務(wù)，結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)、城市規(guī)劃、人文現(xiàn)狀對(duì)眾多平交口進(jìn)行合理歸并、改移和渠化設(shè)計(jì)。

主要相交道路采用由導(dǎo)流島來指定各向車流行徑的渠化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、調(diào)頭及相交道路直行的交通轉(zhuǎn)換；其余次要相交道路及各廠區(qū)道口采用加鋪轉(zhuǎn)角順接處理，按右進(jìn)右出組織行車，在主要路口實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)及調(diào)頭。

4.5 路基、路面

4.5.1 路基、路面設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)

項(xiàng)目為既有路的改擴(kuò)建工程，二環(huán)路為大邑縣重要進(jìn)出通道，勘察及施工階段不能中斷交通，這給既有路的調(diào)查和施工增加了難度。同時(shí)，該項(xiàng)目為市政基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)后重建設(shè)計(jì)施工總承包項(xiàng)目，在總造價(jià)框架內(nèi)要求設(shè)計(jì)施工方案最優(yōu)化，項(xiàng)目成本控制合理。

4.5.2 路基、路面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）新老路基銜接、舊路面改造利用。原道路受修建年代設(shè)計(jì)施工水平、長(zhǎng)期重載、養(yǎng)護(hù)情況、地震破壞等綜合因素影響，與改建的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異。原既有二環(huán)路路面為水泥混凝土路面，由于地處工業(yè)園區(qū)內(nèi)，重車超載嚴(yán)重，加之5·12地震的重大破壞，導(dǎo)致部分地段路面破損較為嚴(yán)重，破損類型較復(fù)雜。如何最大限度地利用原路面，降低改造成本，同時(shí)為施工提供準(zhǔn)確合理的設(shè)計(jì)方案，前期細(xì)致的調(diào)查和評(píng)定尤為重要。

通過水泥混凝土路面破損調(diào)查、彎沉檢測(cè)以及鉆孔取芯劈裂試驗(yàn)，掌握了既有水泥混凝土的路面承載能力、接縫傳荷能力、面層實(shí)際厚度和強(qiáng)度等一手資料。

二環(huán)路路段全長(zhǎng)8.885 km，原路面板塊數(shù)以萬(wàn)計(jì)，每個(gè)板塊損壞類型不盡相同。如何為施工工作提供準(zhǔn)確的施工圖紙和合理的設(shè)計(jì)方案，原路面詳盡的逐板調(diào)查尤為重要。為此，對(duì)二環(huán)路全路段的路面混凝土板塊進(jìn)行大量詳細(xì)的測(cè)量繪圖，做到現(xiàn)場(chǎng)1萬(wàn)多個(gè)板塊測(cè)量準(zhǔn)確無誤并繪制成詳細(xì)的既有路面板塊圖，對(duì)每塊板塊的破損情況進(jìn)行逐板調(diào)查，繪制詳盡的既有路面破損狀況及病害修補(bǔ)處理圖，做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的詳細(xì)、準(zhǔn)確，給后期的施工和計(jì)量工作提供了準(zhǔn)確依據(jù)。

（2）合理、有效、快捷、高質(zhì)量、低成本的路面修復(fù)方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)板塊的現(xiàn)狀的準(zhǔn)確評(píng)定和對(duì)設(shè)計(jì)方案的比較、優(yōu)化，對(duì)恢復(fù)利用方案進(jìn)行了詳細(xì)的說明，制定了針對(duì)不同的破損類型采用的修復(fù)方案。

作為交通要道的二環(huán)路路面開口近百個(gè)，控制點(diǎn)較多，線形不規(guī)則，路面改建過程中需要靈活修改優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，因地制宜地調(diào)整路面結(jié)構(gòu)。如三河堰橋梁抬高路段，現(xiàn)場(chǎng)情況較復(fù)雜，新舊路面標(biāo)高呈漸變狀況，不僅要對(duì)既有機(jī)動(dòng)車道范圍水泥混凝土路面修復(fù)后采用瀝青罩面處理，兩側(cè)還要新建部分機(jī)動(dòng)車道、側(cè)分帶、非機(jī)動(dòng)車道和人行道。需要根據(jù)不同的高差調(diào)整不同的路面厚度，最終采用了6種不同的過渡結(jié)構(gòu)。

4.6 橋梁

原二環(huán)路跨越斜江河設(shè)既有桃子園大橋，孔跨為7×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板梁，橋?qū)?8 m，于2006年底建成通車。設(shè)計(jì)之初委托成都市公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限責(zé)任公司于2010年4月進(jìn)行檢測(cè)、驗(yàn)算，根據(jù)《大邑縣大雙公路桃子園大橋靜載試驗(yàn)報(bào)告》，大邑縣大雙公路桃子園大橋在實(shí)驗(yàn)工況作用下，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)、撓度校驗(yàn)系數(shù)均小于1，滿足規(guī)范要求。該橋試驗(yàn)時(shí)承載能力滿足設(shè)計(jì)荷載等級(jí)的要求，根據(jù)收集的竣工資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢算，可以滿足加鋪瀝青混凝土鋪裝后的使用要求，故設(shè)計(jì)方案采用在其兩側(cè)加寬利用既有橋梁。

新舊橋梁之間需拆除既有橋梁防撞墻以及部分翼緣板，縱向設(shè)2 cm縱縫，并設(shè)置D40型淺埋式型鋼伸縮縫進(jìn)行縱向聯(lián)接，為保證行車舒適度要求，在縱向伸縮縫型鋼上設(shè)置專用防滑板。新建橋橫向伸縮縫采用D40型鋼伸縮縫與既有橋?qū)p設(shè)置（由于既有橋需加鋪8 cm瀝青混凝土，需對(duì)原伸縮縫進(jìn)行拆除，視情況利用或新設(shè)），其余橋墩處采用橋面連續(xù)。加寬橋梁下部采用樁柱式墩、樁柱式臺(tái)，樁基為摩擦樁，采用鉆孔灌注施工。通過周密細(xì)致的檢測(cè)與設(shè)計(jì)，最終采用利用、改造既有橋梁的方案大大節(jié)約了工程投資，也避免了浪費(fèi)和不良的社會(huì)影響。

4.7 總包項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理

4.7.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)項(xiàng)目成敗至關(guān)重要。項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)定額概算需要2.2億元，施工圖設(shè)計(jì)合同價(jià)預(yù)算僅為1.8億元，優(yōu)化幅度非常大。施工圖設(shè)計(jì)之前召開設(shè)計(jì)優(yōu)化會(huì)議，講明形式、提出方向和要求。在合同范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采取精細(xì)化設(shè)計(jì)、主要主材單獨(dú)詢價(jià)方式，大幅降低了造價(jià)。

4.7.2 項(xiàng)目技術(shù)管理

按照施工組織安排技術(shù)人員深入現(xiàn)場(chǎng)、指導(dǎo)施工、解決疑難問題，及時(shí)處理路基板塊修復(fù)更換、既有路面瀝青鋪筑、橋梁樁基病害處理等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，確保了工程順利推進(jìn)。根據(jù)項(xiàng)目管理策劃大綱承擔(dān)技術(shù)、質(zhì)量管理工作，對(duì)施工中出現(xiàn)的技術(shù)、質(zhì)量、安全及采購(gòu)問題苗頭通過書面、會(huì)議等形式提出，并監(jiān)督整改[3]。

根據(jù)項(xiàng)目管理策劃大綱及時(shí)與施工方進(jìn)行設(shè)計(jì)方案、施工要求技術(shù)交底，幫助施工方加深對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)和實(shí)施重難點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。對(duì)業(yè)主、監(jiān)理及總體組成員書面反映或巡查的技術(shù)、質(zhì)量問題，項(xiàng)目部高度重視，組織相關(guān)人員及時(shí)核實(shí)、處理、改進(jìn)，并就發(fā)現(xiàn)的問題逐一發(fā)文落實(shí)。實(shí)施過程中對(duì)施工方在技術(shù)、質(zhì)量、安全及采購(gòu)出現(xiàn)的問題苗頭，通過書面、會(huì)議等形式提出，配合、督促落實(shí)整改到位。

總包項(xiàng)目并不是一味地優(yōu)化方案、單純降低工程造價(jià)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整設(shè)計(jì)方案、確保工程質(zhì)量。二環(huán)路工業(yè)園區(qū)段既有路面在施工期間因受重車碾壓、新增破壞較多，如根據(jù)合同及批復(fù)的設(shè)計(jì)文件，僅需修補(bǔ)裂縫、瀝青罩面。經(jīng)調(diào)查后做了修補(bǔ)罩面和拆除新建的比選，闡述了方案的優(yōu)劣及造價(jià)，經(jīng)業(yè)主同意采納新建方案，將近4 000 m2的路面拆除新建，增加費(fèi)用近一百萬(wàn)元。項(xiàng)目建成通車后經(jīng)受住了工業(yè)園區(qū)重載貨車的檢驗(yàn)，確保了工程質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

大邑縣市政基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)后重建項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)施工總承包的建設(shè)模式，總體設(shè)計(jì)上注重新模式下的探索和觀念轉(zhuǎn)變，著重于問題的解決而不是責(zé)任的歸屬，并形成緊密互動(dòng)的單一權(quán)責(zé)界面；路線交叉、路基路面、橋梁、市政配套設(shè)施專業(yè)設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)精度、深度并充分利用現(xiàn)狀道路資源和考慮可實(shí)施性，將施工工藝、施工組織要求納入設(shè)計(jì)中；設(shè)計(jì)管理上注重優(yōu)化設(shè)計(jì)和技術(shù)管理，充分利用現(xiàn)狀道路資源因地制宜制定最佳方案。工程實(shí)現(xiàn)了保工期、保質(zhì)量、控制投資的目標(biāo)。