1工程概況
沈陽市崇山路是沈陽市區(qū)一條主要交通干道,道路寬60m,車流量大,是沈陽市重要的交通樞紐之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,崇山路上原有污水管渠已不能滿足污水量排放要求,因此,決定修建崇山路污水截流管渠,以進(jìn)一步改善沈陽市污水排放的條件,提高沈陽市污水排放的通暢性。由于道路兩側(cè)建筑物密集,地下管網(wǎng)縱橫交錯(cuò),決定采用頂管施工工藝。工程起點(diǎn)為七二四明渠,工程終點(diǎn)為崇山西路泵站。污水截流干渠由東向西,全長6.7km,貫穿北陵大街高架橋、黃河大街立交橋,污水干渠設(shè)計(jì)斷面為2.4m×2.2m單孔方渠,設(shè)計(jì)污水量為5.59m3/s,工程頂管總長度為2151m,其中頂進(jìn)直徑2100mm玻璃鋼夾砂管長為1771m,頂進(jìn)直徑1550mm玻璃鋼夾砂管長為380m,工程總投資為3800余萬元。
2污水截流干渠線位的確定
崇山路上目前有兩座高架立交橋,它們分別為北陵大街高架橋和黃河大街立交橋。兩座高架橋橫斷寬均為17m,兩高架橋中心線位于崇山路中心線上?紤]到崇山路是沈陽市北部地區(qū)主要交通干道不能阻礙交通,較后經(jīng)過詳細(xì)論證和研究,確定在經(jīng)過兩高架橋橋區(qū)時(shí),管線線位應(yīng)選定在崇山路中心線上,即在兩高架橋橋下。
3玻璃鋼夾砂管的施工特性
由于崇山路污水截流干渠線位處在兩座高架橋橋區(qū)下,污水截流干渠需在兩高架橋橋墩基礎(chǔ)間穿越,線位比較特殊,因此我們對(duì)頂管的管材進(jìn)行了綜合比選。比選的因素包括工程造價(jià)、使用壽命和施工周期等,較終確定的頂管管材為玻璃鋼夾砂管。
3.1剛度和硬度大
此次崇山路污水截流干渠工程在橋區(qū)及橋臺(tái)區(qū)的頂管采用兩種規(guī)格的玻璃鋼夾砂管。其中在橋區(qū)下采用的是單排直徑2100mm的玻璃鋼夾砂管,在橋臺(tái)區(qū)下采用的是雙排直徑1550mm的玻璃鋼夾砂管,兩種規(guī)格的玻璃鋼夾砂管的剛度均須≥10kPa,其管材的巴氏硬度均≥40.
由于管材的剛度和硬度大,因此完全滿足崇山路地下地質(zhì)條件頂管的要求。
3.2在流量一定的條件下,過水?dāng)嗝娣e小
新建崇山路污水截流干渠總設(shè)計(jì)流量為5.59m3/s.在兩座高架橋橋區(qū)外,污水管渠設(shè)計(jì)為單孔暗渠,斷面尺寸為2.4m×2.2m,坡度為0.7‰,設(shè)計(jì)充滿度為0.75,流速為1.48m/s,過水能力為5.86m3/s.在兩座高架橋橋區(qū)內(nèi),污水管渠設(shè)計(jì)為玻璃鋼夾砂管。由于玻璃鋼夾砂管粗糙系數(shù)n為0.0084~0.009,而鋼筋砼暗渠的為0.013.因此玻璃鋼夾砂管的過水?dāng)嗝姹蠕摻铐虐登^水?dāng)嗝婵煽s小1.44倍以上。設(shè)計(jì)中在高架橋橋區(qū)下,污水管渠設(shè)計(jì)為單排直徑2100mm的玻璃鋼夾砂管,設(shè)計(jì)充滿度為0.75,流速為2.13m/s,過水能力5.93m3/s.在橋臺(tái)區(qū),由于橋臺(tái)區(qū)橋礅之間的凈距只有3m,因此設(shè)計(jì)采用雙排直徑1550mm的玻璃鋼夾砂管,設(shè)計(jì)充滿度為0.75,流速為2.13m/s,過水能力為6.45m3/s.
3.3頂進(jìn)力小,對(duì)周圍的土質(zhì)擾動(dòng)小
由于玻璃鋼夾砂管管材粗糙系數(shù)小,壁面光滑。因此其在頂進(jìn)時(shí),阻力小。其次,由于玻璃鋼夾砂管可較大程度地減小斷面面積且壁薄,設(shè)計(jì)中直徑2100mm管壁厚為48.4mm,直徑1550mm管壁厚為34.8mm,其壁厚只為同管徑鋼筋砼頂管壁厚的1/4~1/5.因此玻璃鋼夾砂管頂管在相同土質(zhì)的情況下,頂力只為同管徑鋼筋砼管頂力的1/10左右,對(duì)頂管周圍土質(zhì)的擾動(dòng)小。
4工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)要求
4.1工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
沈陽崇山路污水截流干渠由東向西,貫穿北陵大街高架橋、黃河大街立交橋。
北陵高架橋分引道、橋臺(tái)、橋區(qū)三部分,東西引道全長314m,橋區(qū)長為316m;橋臺(tái)處地下基礎(chǔ)為3根鋼筋混凝土樁,直徑2m,兩樁之間的距離為5m,凈距為3m,樁深為8m;橋區(qū)處地下基礎(chǔ)為2根鋼筋混凝土樁,直徑2.4m,兩樁之間的距離為8.5m,凈距為6.1m,樁深為10m.
黃河立交橋分引道、橋臺(tái)、橋區(qū)三部分,東西引道全長297.612m,橋區(qū)長為1308.59?m;橋臺(tái)處地下基礎(chǔ)為3根鋼筋混凝土樁,直徑2m,兩樁之間的距離為5m,凈距為3m,樁深為8.5m;橋區(qū)處地下基礎(chǔ)為2根鋼筋混凝土樁,直徑2.5m,兩樁之間的距離為9m,凈距為6.5m,樁深為8.5~9m.
根據(jù)高架橋及立交橋的實(shí)際情況,分三段設(shè)計(jì):
(1)污水截流干渠穿越引道:采用頂管施工,其管材采用玻璃鋼夾砂管,設(shè)計(jì)管徑為2100mm,壁厚為?48.4mm,坡度為0.7‰,頂管全長為?477.54m.
(2)污水管渠穿越橋臺(tái):兩橋橋臺(tái)處橋墩基礎(chǔ)的間距為5m,凈距為3m;橋墩基礎(chǔ)深度為8~?8.5m?。橋墩基礎(chǔ)為挖孔樁,設(shè)計(jì)采用了兩根直徑1550mm,壁厚為34.8mm的玻璃鋼夾砂管,管道坡度為0.7‰,分別穿越橋臺(tái),施工方法采用頂管施工法,一次頂進(jìn)長度較長為50m,頂管全長為380m.
(3)污水管渠穿越橋區(qū):設(shè)計(jì)采用頂管施工,其管材采用玻璃鋼夾砂管,設(shè)計(jì)管徑為2100mm,壁厚為48.4mm,坡度為0.7‰,頂管全長為1293.46m?。
4.2技術(shù)要求
由于沈陽崇山路污水截流干渠工程在橋區(qū)及橋臺(tái)區(qū)施工條件的特殊性,橋區(qū)及橋臺(tái)區(qū)施工段的管材全部采用玻璃鋼夾砂管頂管施工,因此對(duì)玻璃鋼夾砂管的技術(shù)提出以下幾點(diǎn)要求。
4.2.1璃鋼夾砂管頂管生產(chǎn)原材料要求
(1)樹脂選材:采用國內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的機(jī)械強(qiáng)度高、耐水性能好的纏繞型間苯不飽和聚脂樹脂。
(2)纖維選材:采用國內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的無堿無捻玻璃纖維直接纏繞砂。
4.2.2玻璃鋼夾砂管管材的技術(shù)要求
(1)管材的剛度:規(guī)格為直徑1550mm和直徑2100mm的玻璃鋼夾砂管的剛度須≥10kPa.
(2)管材巴氏硬度≥40.
(3)管道初始撓曲值:管道覆土厚度大于3.5m時(shí),須確保管道埋設(shè)后24小時(shí)之內(nèi)檢測(cè)的初始撓曲值≤2%.
(4)管道滲漏性能:帶水施工作業(yè)時(shí),須保證管體及連接部位不應(yīng)有滲漏,須以管道壓力等級(jí)(本工程頂管為無壓管,按無壓管的較大承受壓力0.25MPa計(jì))的1.5倍水壓進(jìn)行檢驗(yàn)。
(5)管道頂進(jìn):遇到砂土、淤泥等軟土層時(shí)管道采用帶土頂進(jìn)作業(yè)應(yīng)保證管道發(fā)生偏移的范圍≤15mm.
(6)在頂進(jìn)過程中,管內(nèi)運(yùn)土?xí)r玻璃鋼夾砂管內(nèi)壁采取的墊層材料應(yīng)確保管道內(nèi)壁不受損傷。
(7)管材的使用壽命≥50年。
檢查井玻璃鋼夾砂短管與管材連接采用同材質(zhì)平口對(duì)接的裱糊連接方式。
5結(jié)語
沈陽市崇山路污水截流干渠工程施工歷時(shí)80天,現(xiàn)已圓滿結(jié)束,并于2002年9月驗(yàn)收完畢,工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。
崇山路污水截流干渠工程的建成,對(duì)完善沈陽市北部排水系統(tǒng)起到了十分重要的作用,同時(shí)也為北方地區(qū)大型玻璃鋼夾砂管頂管工程積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)。