浅谈城市道路快速化改造中的管线迁改
2023-12-04张彦光韩清阳刁乐群
张彦光,韩清阳,刁乐群,王 斐
(1.淄博市规划设计研究院有限公司,山东 淄博 255000;2.淄博市交通投资建设有限公司,山东 淄博 255000;3. 淄博市齐泰物业发展有限公司,山东 淄博 255000)
1 概 况
为提升主城区道路交通效能,拓展城市发展空间,加强主城区对周边区县辐射带动作用,淄博市于2021 年启动实施快速路网一期工程,主要包括原山大道、鲁泰大道、昌国路、宝山路、鲁山大道及部分高速连接线(见图1),全长约51 km,其中:高架快速路41 km,地面快速路10 km,概算投资约245 亿元。
图1 淄博市快速通道规划图
快速路标准段采用双向6 车道,地面辅路断面结合现状道路及规划红线布设,机动车道规模不小于双向6 车道,外侧设置慢行系统和带状公园。由于此次快速路建设大部分是对既有城市道路进行城市化改造,不可避免地会对现有管道的运行和使用产生影响。为保证管线正常运行,同时保证快速路顺利实施,需对以下几种情况的管线进行迁改:
(1)影响高架桥桩基、承台、挡墙、墩柱施工的管线。
(2)与高架桥桩基、承台、挡墙、墩柱等构筑物不满足安全净距的管线。
(3)与桥面净距不满足规范要求的架空管线。
(4)存在安全隐患的管线。
(5)影响快速路排水管道等附属设施实施的管线。
经过管线探测和普查,全线共计需迁改管线379 km,影响桩基实施3 840 颗,占总桩基数量的31%。既有管线能否如期迁改,直接影响到快速路的施工进度。
迁改管线种类主要有以下7 种:雨水管道、污水管道、电力管线、给水管道、燃气管道、热力及蒸汽管道、弱电管道(见表1),涉及驻淄部队、国家管网集团、国家电网、华润燃气、中石化、山东省传输局、淄博水务集团、淄博热力集团等26 家产权单位。
表1 快速路一期工程主要迁改管线种类一览表
2 设计方案
管线综合设计的目的是合理利用地下空间,协调工程管线之间,以及工程管线与其他构筑物之间的平面及竖向关系,为管线迁改提供设计及实施依据。
2.1 设计原则
(1)尊重各产权单位意见,工程管线的线位、路由、走向符合各专业设计要求,同时符合国家、省和市有关规定。
(2)现状利用的管线尽可能保留。当现状管线影响道路施工时,对现状管线进行保护;不能采取保护措施时,对现状管线进行迁改。
(3)迁改管线尽量与道路平行,并满足技术、安全、施工等方面的要求。
(4)管线线位按先绿化带、人行道,后非机动车道、辅道机动车道的顺序布置管线,不得沿快速路主路车行道下纵向平行敷设。
(5)尊重既有线位,尽量保证迁改管线的上下游线位一致,避免管线之间产生多次交叉。
(6)各类工程管线的检修井的井筒不得影响路缘石、镶边石、盲道设置。
2.2 平面位置
迁改管线的平面位置安排要充分考虑施工进场顺序和可实施性,尽量满足以下原则:
(1)工程管线在道路下面的规划位置宜相对固定。从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序,应根据工程管线的性质、埋设深度等确定。分支线少、埋设深、检修周期短和可燃、易燃和损坏时对建筑物基础安全有影响的工程管线应远离建筑物[1]。
(2)照明管线布置于管线带最内侧,以保持路灯照度,同时不影响后续行道树种植。
(3)雨水和给水管线尽量靠近车行道路缘石,以方便接雨水口和消火栓。
(4)污水和电力管线放置于管线带最外侧,以方便接污水支管和放置环网柜等电力设施。
(5)同一性质的工程管线采用同沟敷设或者合杆架设,例如雨水和污水,照明和交警信号管线等。
(6)工程管线之间及其与建(构)筑物之间的最小水平净距应符合图2 所示规范要求。当受道路宽度、断面以及现状工程管线位置等因素限制难以满足要求时,可根据实际情况采取安全措施后减少其最小水平净距。
图2 原山大道(联通路- 华光路)标准管线横断面图
2.3 高程控制
迁改管线根据土壤冰冻深度、土壤性质和地面承受荷载的大小确定管线覆土深度(见表2)。当管线采用水平定向钻、顶管等特殊方式施工时,应对管线覆土进行专业计算,并满足穿越障碍物的要求。
表2 主要工程管线一般埋深一览表
当各种管线交叉时,一般的处理原则如下:压力管线让重力流管线;可弯曲管线让不易弯曲管线;分支管线让主干管线;小管径管线让大管径管线;临时管线让永久管线;新建管线让既有管线;迁改周期短的管线让迁改周期长的管线;危险性低的管线让危险性高的管线。
2.4 重要节点
2.4.1 涉河管线
淄博城市快速路一期工程共有7 处涉河管线。根据河道宽度、水位、管线性质等因素不同,确定不同的设计方案(见表3)。
表3 主要涉河管线设计方案一览表
(1)孝妇河河道宽80 m,水深约5 m 左右,正值汛期,管线跨河施工难度较大。该项设计根据既有管线调整桩基位置,尽量避让大口径管线,无法避让的小口径管线迁改至桥面,根据桥面空间不同选择3种敷设方式。一是将管线敷设于桥面人行道铺装层内(见图3),由于铺装层厚度有限,要求敷设管线管径不大于20 cm。二是将套管浇筑于混凝土防撞墙内,此类管线多为照明电缆和交警信号线,由于空间有限,要求套管不大于15 cm。三是将管线敷设于桥梁栏杆基础和防撞护栏之间的空间(见图4),并用细砂回填。此时可敷设较大管径,但需复核桥梁承载力,同时保证桥梁安全。
图3 管线敷设于桥面人行道铺装内示意图
图4 管线敷设于防撞护栏与外侧栏杆之间示意图
(2)对于宽度较窄的河道,管线考虑开挖或者水平定向钻施工,一般考虑将管线敷设于河底,采用C30 混凝土包封,包封厚度不小于20 cm。包封后混凝土顶低于河底标高至少1 m,同时低于河道冲刷线且满足涉河评价要求。
2.4.2 涉铁管线
淄博城市快速路一期工程共有7 处涉铁管线,根据铁路部门要求,确定不同设计方案(见表4)。图5 为原山大道下穿胶济客专处管线横断面图。
表4 主要涉铁管线设计方案一览表
图5 原山大道下穿胶济客专处管线横断面图
涉铁管线一般都要求增设套管,套管长度一般要求超出铁路保护范围30 m,套管与工作管之间采用细砂填实。开挖施工时,套管采用《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836 规定的Ⅲ级管,接口采用A 型钢承口接头。顶管施工时,一般要求管顶至轨底填土4~8 m。水平定向钻施工时,一般要求铁路处管顶覆土10~12 m,施工完成后扩孔直径范围内压注水泥浆(见图6、图7)。
图6 涉铁管线套管示意图
图7 水平定向钻注浆断面示意图
3 实施方案
城市道路进行快速化改造增加了大量桩基、承台、挡墙等的大量挖方作业量,对道路既有管线造成的影响也随之增大,管线迁改量也就比普通道路改造多。过去淄博市的通行做法是道路施工单位负责照明、排水、交警信号等政府产权的管线施工,其他管线由各产权单位自行迁改。此模式在其他管线迁改量较小的情况下还比较可行,但在迁改量巨大、工期十分紧张的快速路建设中不具备可行性。因此,管线迁改的实施方案需要根据管线产权、性质的不同做出相应的调整(见表5)。
表5 快速路一期工程迁改管线材质一览表
3.1 排水、照明、交警信号管线
照明、交警信号、雨水、污水管线产权属于政府,此类管线的实施由道路建设单位负责,迁改费用纳入道路建设工程费用中。
3.2 弱电管线
弱电管线产权分别属于不同运营商,往往一条道路敷设多条弱电管线,占据不同线位。为节省线位空间,对弱电管线进行汇总,由道路建设单位统一规划线位,统一实施土建及套管部分,费用纳入道路建设工程费用中。普通光缆(如联通、移动、电信、广电等)割接由各产权单位承担;特殊光缆(如军用光缆,国防光缆)割接由道路建设单位负责,费用纳入道路建设其他费用中。
3.3 给水、热力、电力管线
此类管线的产权单位均秉承“谁提议、谁出资”的原则进行迁改,故需将迁改费用纳入道路建设其他费用中,由道路建设单位负责实施,迁改完成后将管线移交给产权单位。由于该类管线迁改具有一定的专业性,产权单位需做好以下工作。
(1)对设计单位出具的迁改方案审查确认,配合监督按图施工。
(2)对管道、设备、材料的品牌、规格进行审核,做好进场材料现场检验及工程质量监督工作。
(3)制定迁改工程涉及的管线转接方案,配合管线迁改。
(4)指导施工单位按照专业工程相关规范组织竣工验收(包括地理信息的录入及竣工资料的归档)。
(5)做好验收合格的管线及其附属设施的产权移交工作。
3.4 燃气管线
中低压燃气管道管径小、危险性小,改造难度小,由产权单位自行迁改。高压及以上燃气管道危险性较大,一般为区域输气管线且迁改审批流程较长,为缩短管线迁改周期,由产权单位自行完成迁改,但需道路建设单位支付迁改补偿费用,并完成以下工作:
(1)承担管道迁改项目所需的临时征地、青苗植被补偿、地面建(构)筑物拆迁及补偿等施工范围内的所有补偿费用(含废弃管道处置临时用地等相应的费用)。
(2)负责确定设计单位进行勘察、测量、可研、初步设计和施工图设计等工作。
(3)负责在施工图设计审查前完成管道迁改路由的报批工作。
(4)负责设计、施工单位与地方相关部门对接的协调、配合工作。
(5)负责完成安全、环境、水土保持等专项评价及验收手续办理。
(6)负责办理管道迁改项目中涉及的管道穿越铁路、公路、河道、光缆、地下管道及其它地下隐蔽物、文物保护区、水源保护区、动植物保护区等各敏感点的通过权。
4 实施重难点
实施重难点见表6 所列。
表6 淄博快速路一期工程迁改110 kV 及以上电力线一览表
淄博市快速路一期工程管线迁改涉及110 kV及以上电力线7.9 km,国防光缆5.0 km,涉铁管线5.6 km,高压输气管线4.9 km。此类管线由于其影响范围广,审批周期长,作业窗口期短等因素,往往成为制约工期的重要因素。以泰青威淄博支线为例,该管道管径508 mm,设计压力6.3 MPa,迁改长度1.9 km,为沿线居民和工业用户供气,日输气量约400 万m3左右。按照各项工作衔接较好,完成管道迁改理想工期为351 个工作日(见表7)。
铁路产权范围内的管线迁改往往采用代建制,由道路建设单位与铁路部门认可的施工单位签订代建协议。道路建设单位需承担工程费、设计费、监理费、代建服务费、营业线施工安全监控配合费、铁路运输损失补偿费等一切费用。同时,仍需负责除施工以外的其他一切协调和手续办理工作。代建协议生效日起30 日内道路建设单位全额拨付设计费、监理费、营业线施工安全监控配合费、铁路运输损失补偿费以及施工招标控制价的50%。
由此可见,以上几类管线迁改审批周期长,资金要求高,施工难度大,是影响项目工期的关键工作。
5 结 语
(1)相比普通道路,高架桥的桩基、承台、挡墙等地下构筑物对既有管线造成的影响更大,管线迁改的数量更为繁多,因此需要有针对性的设计和实施方案,方可保证管线迁改顺利完成,进而保证快速路建设能够顺利推进。
(2)在开工前,务必通过管线协调会、调阅资料、管线探测、开挖探沟等一切手段反复对比、复核管线情况,摸清现状,方可有的放矢。
(3)在管线迁改设计方案中,务必通过管线综合设计对各工程管线进行合理的线位安排、工程控制、节点处理,指导后续管线的专业设计和施工,避免管线和管线之间、管线和构筑物之间出现冲突现象。
(4)在管线迁改中,产权单位的态度和意见至关重要,要通过一定方法或者协议提高产权单位的配合度。无论是设计方案还是实施方案都应该得到产权单位的认同。
(5)根据“先地下,后地上”的施工次序,管线迁改完成以后,方可给道路、桥梁等专业提供施工作业面。对于一些难度大、周期长的管线,如110 kV 及以上电力线,国防光缆,涉铁管线,高压输气等管线,在道路桥梁方案设计时就应该尽量进行避让,若无法避让,则应提前谋划,提早进入迁改周期,避免由于管线迁改不到位,影响快速路整体进度。