绳锯法在市政管网中的应用

李文职 闫强

1.合肥市市政设计研究总院有限公司 安徽 合肥 230000；

2.长庆油田分公司高延工业服务处 陕西 西安 710000

1 项目背景

合肥经济技术开发区天都路（北区界－方兴大道）工程全长约6.9km，位于经开区南区工业核心区位置，为一条纵贯南北的重要交通道路，现状道路下分布有雨水管、污水管、给水管、热力管、燃气管、电信移动等弱电综合管线和电力架空杆线。

道路现状下雨水管为区域内雨水主排通道，本次设计对主排管涵按P=5年进行提标改造，沿天都路方向新建双孔B4800H2600雨水箱涵[1]。

本工程设计时，根据物探显示，新建雨水箱涵在道路桩号（18+90～18+95）段施工区域内有4.2m宽*2.5m现状综合管廊，管廊属于道路两侧企业，管廊内管线均为厂区内生产管线，经同厂区内协商，无法长时间停产，经协调后仅可停产一天，管廊内有DN200、300蒸汽管道、DN100冷凝管道、DN300空气压缩管道、DN48除盐管道、强电及弱电管道，由于受下游现状雨水箱涵标高限制，本次雨水箱涵标高已无法调整，该综合管廊底高程（25.903m）与箱涵设计顶高程（25.744m）相差仅16cm，现状综合管廊自重大，间距小，如何对其安全保护处理且不影响两侧企业生产任务是本工程的重难点之一。

图1 现状综合管廊位置示意图

图2 综合管廊内部照片

图3 综合管廊外部照片

2 技术方案

现状道路改造中，常规新建排水管道与其他现状管道（线）交叉是项目设计的重难点之一，高程发生冲突的处理措施主要有：

2.1 双（多）孔法

在新建排水管道设计标高不变的情况下，经流量复核后，可采用缩小管径，设计多根排水管道代替原设计排水管道，以实现新建排水管道管顶标高降低的要求，保证从现状管线下方通过。

2.2 暗渠法

采用双（多）孔法无法满足设计流量时，经断面流量复核后，可采用新建矩形钢筋混凝土暗渠替代原设计排水管网。现场可根据排水管网同现状管线交叉侵占的过水断面的尺寸，在保证保证不影响新建排水管道的水利条件下，计算确定新建暗渠标高和具体尺寸。

2.3 倒虹管法

一般用于穿越河道、铁路埋深较深的地段，市政管网建设中不宜采用此法，因该法易淤塞，后期管养难度大。

本工程遇到的问题为新建雨水箱涵同现状综合管廊相交叉，在市政工程中较为少见，随着近几年国家管廊工程的建设，在未来的市政道路改造中具有一定的参考意义，在设计时，经多方讨论，现场实施主要存在以下几个施工难点。

2.3.1 新建箱涵为双孔B4800H2600，过流能力约54m³/s，若采用多孔法经计算需采用6根2600雨水管替换才能满足过流能力，雨水管并排敷设宽度将达到20m，现场不具备顶管实施条件，本工程无法采用多孔法顶管施工[2]。

2.3.2 本次雨水箱涵设计时采用钢板桩支护，现场施工时两侧钢板桩支护，开挖断面15m，挖深约8m，常规小管径管线多采用悬吊保护，但本工程相交综合管廊自重较大，无法将其整体悬吊保护实施。

2.3.3 管廊内现状管线均为企业内生产管线，无法长时间停运改迁。

综合考虑上述几个难点，结合现场情况，本次设计考虑两个方案，具体介绍如下。

方案一：管线迁改。

根据现场实际情况方案一建议将管线全部迁改新建，考虑施工难度及周期建议新建管廊采用成品d2200砼管，在选择合适位置后铺设新建管廊。新建管线廊断面如下图所示。

图4 管廊断面

由于管廊内现状管线均为企业内生产管线，无法长时间停运改迁，建议新建管廊内各管线均敷设完成后，与管线产权单位协商确定停运时间后，统一进行穿线、管线对接等工作，完成线路迁改，减少对企业生产的影响，待迁改完成后对旧管廊进行拆除，按照设计图纸完成道路工程施工。

方案一的优点主要在于管廊均为新建，施工安全，难度小，缺点需征得管线产权单位的同意并在一定时间段停运迁改，对企业生产存在一定影响，迁改工程量较大、工期长，费用高。

方案二：管线悬吊保护。

结合两侧企业意见，现状管线尽量采取悬吊保护措施，不得停产，本工程难点在于开挖基坑跨度15m，现状综合管廊难以整体悬吊保护，管廊底高程（25.903m）与箱涵设计顶高程（25.744m）相差仅16cm，新建箱涵无法支模浇注，施工时需先将已建管廊顶板拆除，拆除过程中应防止破碎顶板坠落而造成廊内管线的破坏，顶板拆除后，可采用钢缆绳或角钢等连接措施将廊内管线悬吊于顶部钢梁之下，雨水箱涵之上。

图5 管线悬吊保护方案图

对方案一与方案二进行比较。

表1 方案对比表

方案比较结论。

结合两侧企业意见，综合考虑经济、工期及施工难度，本次推荐采用方案二，管线悬吊保护。

市政道路建设中常规拆除多采用破碎机拆除，本工程为避免拆除过程中的破碎顶板坠落，采用绳锯法切割现状管廊。

绳锯法是主要针对矿山、荒料、弧形板、大板石材、厚混凝土、不规则的混凝土钢筋，桥梁马路等切割拆除工具。安装方便，使用方法灵活，横切割，竖切割均可，主要有绳锯驱动、飞轮、导向轮、绳锯链条（金刚石材料制作而成）。

现场施工时首先在管廊上划分分块切割线，固定绳锯机及导向轮，用M16化学锚栓固定绳锯主脚架及辅助脚架,导向轮安装一定要稳定，且轮的边缘一定要和穿绳孔的中心线对准，以确保切割面的有效切割速度，严格执行安装精度要求，用钻孔机在顶板上钻好通孔，穿上链条，根据已确定的切割形式将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上，注意绳子的方向应和主动轮驱动方向一致，开通水管，根据现场情况，水、电、机械设备等相关管路的连接应正确规范、相对集中，走线摆放严格执行安全操作规程，以防机多、人多、辅助设备、材料乱摆、乱放，造成事故隐患。绳索切割过程中，绳子运动方向的前面一定用安全防护栏防护，并在一定区域内设安全标志，以提示行人不要进入施工作业区域，启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，保证金刚石绳适当绷紧，供应循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。切割过程中必须密切观察机座的稳定性，随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面内。

图6 绳锯法切割现场

图7 切割完成后现场悬吊保护

通过绳锯法拆除已建管廊，对现状管线采用悬吊保护后完成雨水箱涵施工。待雨水箱涵建成并回填完毕后根据管线产权单位的意见、道路荷载及相关规范要求，对管廊进行原位恢复重建，恢复重建的管廊顶板需将悬吊的管线放置于廊内后方可施工[3]。

3 结束语

绳锯法多用于桥梁及房建工程，具有以下显著特点：降低了劳动强度，操作安全可靠，动力强劲，提高了切割能力和劳动生产率，是拆迁、拆除施工项目使用的先进设备。随着近几年综合管廊的快速发展，市政道路改造过程中管线交叉情况更为复杂，本工程目前已顺利竣工，在实施过程中，绳锯法的应用为后期大型雨水箱涵同管廊等管线交叉提供了一种新的解决思路。