摩洛哥王国伊—阿高速公路构造物补充设计流程

李虎强

(水电五局，四川 成都 610225)

1 地貌、工程概况

1.1 摩洛哥介绍

摩洛哥位于非洲西北端，地形复杂，中部和北部为峻峭的阿特拉斯山脉，东部和南部是上高原和前撒哈拉高原，仅西北沿海一带为狭长低暖的平原。北部为地中海型气候，夏季炎热干燥，冬季温和湿润，1月平均气温12℃，7月22℃ ～24℃。降水量为300 mm～800 mm。中部属副热带山地气候，温和湿润，气温随海拔高度而变化，山麓地区年平均气温约为20℃。降水量从300 mm～1 400 mm不等。东部、南部为沙漠气候，年平均气温约20℃。年降水量在250 mm以下，南部不足100 mm。夏季常有干燥炎热的“西洛可风”。由于斜贯全境的阿特拉斯山阻挡了南部撒哈拉沙漠热浪的侵袭，摩洛哥常年气候宜人，花木繁茂，赢得“烈日下的清凉国土”的美誉。摩洛哥是个风景如画的国家，还享有“北非花园”的美称。

1.2 工程概况

我公司中标承建的摩洛哥王国IMINTANOUT—ARGANA段高速公路第二标段(桩号PK13+200～PK55+580)，全长42.38 km，该工程为MARRAKECH—AGADIR段高速公路工程中的一段，合同中标金额折合人民币约12亿元(未计增值税款)。合同工期为32个月。本工程主要工作范围有:

1)LOT A工地建点(包括生活、生产设施修建，也包括机械、设备准备等)、补充图纸设计、测量、内外部质量控制。

2)LOT B清障清表、土方(其中开挖工程量约1 300万m3，回填工程量约600万m3)、排水(包括管涵、排水沟、排水凸缘、下水、盲沟等)及植被。

3)LOT C路体BB即沥青混凝土层(约150 000 t)、GB层即沥青碎石层(约350 000 t)、GNT(GNF)即非处理碎石层(约350 000 m3)、CDF即底基层(约510 000 m3)。

LOT D通道(包括上部通道、下部通道、车行道等共23个)、箱涵(49个)、高架桥(分别为 PK34处360.7 m大桥，PK46处40 m中桥，PK52处40 m中桥)、PK53立交桥等。

2 设计内容

承包商在由监理提供的文件的基础上编制排水工程适应性施工设计文件(对监理提供的施工图文件进行适应性调整和补充设计):

1)排水工程标准图:管涵、箱涵、拱涵等。

2)排水管网的尺寸，位置图，比例尺为1/1 000。

承包商负责对基础管网进行布点，测绘，编制横、纵断面图，以便于计算水流。

承包商编制相关工程(如检查井，排水口，端墙，泄水道等)的施工图(如模板，配筋图，大样图和钢筋标号等)，并提供相关的尺寸。

其中过水构造物管涵共计:136个，拱涵:4个，箱涵:39个。

3 参数确定

3.1 ADM(摩洛哥高速公路管理局)提供的资料

1)过水构造物的明细表见表1，表2(包括桩号、与主线轴线的夹角、坡度、构造物的结构构成等)。

表1 部分管涵参数表

表2 部分箱涵参数表

2)管涵、拱涵、箱涵、汇水井、各种类型排水沟、各种类型构造物两端防护，检查井、集水井等构造物标准结构参考图纸。

3)管涵、拱涵、箱涵、汇水井、各种类型排水沟、各种类型构造物两端防护，检查井、集水井等构造物标准钢筋参考图纸。

4)管涵、拱涵、箱涵进出口两端防护类型详图。

5)各种排水沟类型详图。

3.2 与ADM现场勘查定主要参数

在LOT B清障清表完成以后，测量根据ADM提供的参数表将构造物的具体位置标识出来，然后与ADM到现场确定构造物的一些参数。根据现场水流轨迹及附近地貌将各个构造物的具体位置确定，主要是α角度的确定，如果参数表提供的α与水流相差很大，就需要与ADM协商重新定α角。这种工作往往很反复，在定好α角以后，最后再确定其他参数。

3.3 计算部分参数

在确定好部分参数后，开始要计算部分参数(见图1)。

图1 参数计算示意图

Ld=(D+D')×P-0.1(管涵)，Ld=D ×P(箱涵、拱涵)。

M1，M2，W1，W2可以根据 β1，β2，Lb，Ld等其他参数计算得出。

α1角度的取值:当 α ＞90°，α1=Max(180°-α，63°);当 α ＜90°，α1=Max(α，63°)。

其中，D为管涵直径，箱涵内径;D'为管涵壁厚(通常由管涵厂家提供，一般情况1 m管涵壁厚为0.1 m，1.2 m管涵壁厚为0.12 m;箱涵壁厚T由ADM根据水流量计算提供);

P为回填坡度，本工程为2/1或者1.5/1;α为构造物与公路主线夹角;α，β等参数详见图1。

按法系规范构造物坡度位于0.2% ～6%之间。

按ADM要求构造物两端端墙，墙体厚度为0.2 m，过水地板厚度为0.25 m的钢筋混凝土B20。

4 管涵、箱涵、拱涵设计流程

下面简单介绍一下排水工程标准图(管涵、箱涵、拱涵)补充设计的流程。

4.1 定位图绘制

1)地形线绘制。测量在现场测出原始地貌(地形复杂地区，要多跑点)并且将明显的水流线测出，最后用石灰或者油漆将公路轴线和构造物轴线标识出来，以便ADM现场再次确认构造物位置是否正确。

2)定位图绘制。

第一步:根据测量提供的现场原始资料，用“南方测绘软件”生成原始地形，并在原坐标体系下绘制出路轴线、构造物轴线及水流线。

第二步:根据路面的标准横断面采用“内插法”计算出与路轴线夹角为α的路面的横纵坐标，结合TN线(构造物轴线的地形线)及回填坡度确定构造物的进口、出口位置及相应高程，从而确定构造物长度。回填坡度可以近似按P/sinα1计算。

第三步:根据纵剖面构造物长度及各个参数(D，D'，T，T1等参数)绘制构造物平面图，在图中标识出进口，出口及中线的LAMBERT坐标。

第四步:根据L，H及T绘制横断面图，横断面图要体现出构造物的结构尺寸及回填料的级别与等级。

4.2 模板图绘制

在定位图上报15 d之类，ADM批准后，可以着手绘制模板图(结构图)。模板图绘制主要要注意尺寸的标识，及施工缝的确定以方便前方施工。主要包括:平面图、横断面图，纵断面图、立面图及各个节点的详图。注意的是箱涵和拱涵要绘制止水伸缩缝详图，本工程伸缩缝一般设置为2 cm。

4.3 钢筋图绘制

由于ADM提供了一些钢筋标准图及钢筋配置计算说明书，在技术条款里也相应注明“类似构造物必须参考标准图配制钢筋”。所以钢筋配置计算本文就不加累述。下面主要说一下法系规范钢筋长度的计算。钢筋的长度计算按钢筋内径中到中计算，见表3。

表3 钢筋长度计算表

例如下面钢筋计算(见图2)。

图2 钢筋计算示意图

5 其他补充设计

1)排水沟的补充设计。

根据路面平面图可以查询到各段有不同的排水沟类型，本工程大概有 CN，CR，TR-XA，TR-XB，TB-XA，TR-XC，CO(X=0.5 m，1 m，2 m，2.5 m，3 m…)等类型的排水沟，根据实际地貌情况与ADM商量其走向及长度，后根据ADM提供的各种类型排水沟标准图绘其适合于该段的标准横断图及纵向图。

2)过水构造物上下游防护的补充设计。

为了设计进度及施工进度，在做过水构造物补充设计时，可以先不设计其上下游两端的防护，在构造物施工完毕后再做防护补充设计。根据ADM的要求，每个构造物的上下游防护都不尽相同。本工程上游防护共有4种类型，下游防护有2种类型，每种防护ADM都提供有标准图。上游防护最典型的是Ⅳ钢筋石笼型，下游最典型的是跌水类型。

3)汇水井、集水井，检查井、污油池等补充设计不是很多并且有相应的标准参考图，本文就不累述了。

6 人员组成

由于摩洛哥高速公路补充设计单价比较高，而且当地绘图公司绘制进度非常慢，所以承包给当地绘图公司很不划算。因此我建议还是中方人员绘制比较划算。项目部只要配置3台～4台配置比较好的电脑外加CAD制图熟练的技术人员即可。

7 综述

在设计过程中要注意以下两点:

1)要熟悉设计相关的所有图纸，以防漏掉相关参数;

2)在跟ADM商讨过程中要及时将商讨事宜及其结果用PV形式记录下来，以防变更。

以上补充设计流水作业只是本人对法系规范下补充设计的一点感悟，有说明不当地方望见谅。

［1］本工程ADM技术条款及附属标准图［Z］.

［2］Hydraulique générale et appliquée［S］.

［3］Hydraulique pratique［S］.

［4］Réseau d’assainissement［S］.