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【摘 要】 隘口水库工程在投标阶段按照招标文件要求,规划在326国道下面打隧洞的施工方案,但没有详细的设计资料。据现场勘察采用隧洞方案存在很多弊端,因此要考虑其他方案进行与之对比,以确定合理的施工方案。本文主要对隘口水库石料场至大坝施工交通穿326国道的施工方案优化做了介绍。
【关键词】 隘口水库;施工交通;方案优化
一、概述
隘口水库位于重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇,枢纽工程主要包含碾压式沥青混凝土堆石坝、开敞式溢洪道、岸边斜卧式取水塔、引水隧洞、左右岸灌浆平洞等。大坝主体填筑合同工程量约150万m3,各类混凝土骨料加工需开采石料约19万m3,以上石料均需在干洞石料场开采。干洞石料场位于库区下游左岸甘溪沟内,紧临326国道,上坝料运输及石料开采加工必须横穿国道。
由于本工程度汛坝体填筑量达110万m3,汛前大坝填筑强度高(25万m3/月),道路通车强度可达2-4辆/min,若横穿326国道时采用平面交叉,即直接上到326国道路面上横穿过去,则与326国道交通干扰过大,与地方道路安全管路相冲突,同时弯急路陡且因相互干扰影响运输效率,不能满足填筑运输强度的需要,因此,需要考虑安全可行、经济合理的穿过326国道的施工交通方案,需采用与326交通无干扰的立体交叉方案。
二、可供选择的穿越326国道立体交叉方案
方案I:隧洞穿国道方案(招标规划方案)
因距干洞石料场附近326国道路基均为填方路段,路基全部采用石渣填筑,该区段不具备成洞条件,因此需要在326国道矮明溪隧洞一侧的山体下部开挖成洞,但存在以下问题:
1、可能对国道产生的威胁,穿洞部位山体岩石破碎,成洞条件差;穿国道下面时,洞顶与326国道路面间的高差有限,容易产生冒顶而造成国道中断,造成严重后果。
2、工期难以保证,因洞内地质情况不明,如果需要强支护及混凝土衬砌,工期需三个月以上,对主体工程施工极为不利。
3、进、出洞口高差大,洞室坡度大;出洞口侧有数户居民,移民拆迁预计等待时间长。
4、施工安全隐患大。
方案II:盖板涵穿国道方案(实际采用方案)
采用明挖法在326国道上相应位置设一混凝土盖板涵洞,施工车辆从涵洞下通过,地方交通仍经国道从板涵顶部通过。该方案克服了施工的缺点,施工簡便,工期有保证,且该板涵形成后不会对国道交通形成干扰。但存在的弊端主要为该方案需报业主协调地方国道交通管理部门审批,在实施过程中需加强对国道交通的疏导。
选定方案:
经比较,方案II施工工艺相对简单、便于操作、施工速度较快;方案I实施起来工期长、安全未知因素多,且一旦产生冒顶中断国道,恢复处理的难度较大;因此,选用方案II作为最终执行方案。
三、采用盖板涵方案施工的地方交通处理措施
为减少交通干扰,采用“一次改道,全盖板涵施工”的施工方案,先进行改道,即在326国道路基左侧填筑一条8m宽的临时便道,并在路缘两侧砌块石墩作为安全护挡。待临时便道形成后,将地方车辆改入便道行驶,然后进行盖板涵的施工,盖板涵施工完成后,地方交通可恢复至板涵顶部通过(即原326国道线)。为了缩短工期,减少混凝土等强度时间,盖板涵盖板采用提前预制。需要改道时间约45天。
四、盖板涵结构设计
采用钢筋混凝土结构盖板涵洞,涵洞净跨7.6m,净空6.06—6.39m,涵洞总长15m。
1、设计荷载标准:
设计荷载:汽车-20级 挂—100
路面净宽度:8.0m(与原国道等宽)
2、桥台设计:
桥台基础采用浆砌石条形扩大基础,长为10.2m,宽为3.81m。
桥墩采用重力式钢筋混凝土,长为9.2m,横断面为梯形断面,顶宽0.85m,底宽2.86m。
3、盖板设计:
盖板涵涵身设计长度为8.2m,预制盖板共计8块,中间块6块,每块宽度1.0m;边块两块,每块宽度1.1m.
4、结构及配筋计算:
按照相关规程规范要求进行受力及配筋计算,并制作专门的计算书,委托有资质的设计单位进行复核验算。经验算,各项批标可满足结构受力及国道通行要求。
5、主要工程量:(见表1)
五、盖板涵施工方法
1、施工工艺流程
2、临时便道修筑:利用大坝基坑开挖料在326国道左侧先修筑一条长约40m,宽约8.0m的临时交通道,临时交通道路路基两侧边坡按照1:1.5的坡比进行收坡,并在边坡底角采用编织袋装土进行边坡防护。为保证临时便道填筑质量,在回填施工中应分层摊铺,分层碾压;且每层摊铺厚度应不超过80cm。填筑完成的临时交通道路路面必须采用石渣进行硬化。
3、板涵基础开挖:由测量放线,反铲开挖,人工辅助整平。
4、桥墩施工及进出口八字墙砌筑:采用竹胶板模板,钢筋现场人工安装,0.5m3拌和机拌料,5T自卸汽车运料,溜槽入仓,采用Ф50振捣器振捣密实。待盖板涵洞涵身混凝土浇筑完成后,进行涵洞进出口八字墙砌筑,砌筑八字墙应与现有地形衔接平顺,避免造成路基锥坡现象。
5、桥板预制、安装:在预制厂提前进行盖板预制,养护至28天后运往现场,采用25T汽车吊吊装就位。
6、桥面铺装及两侧填土:预制盖板安装完成后,立即进行桥面铺装层施工,桥墩两侧回填并恢复国道交通。
六、经济效益比较
盖板涵穿国道方案实施后,通过对工期及各项成本费用的统计汇总,无论是从施工工期还是施工成本方面,都使工程成本得以降低。具体分析如下表2。
七、总结
隘口水库石料场至大坝施工交通穿326国道,属工程临建施工,在工程投标时为总价包干项目,如按投标方案执行,该项施工总价必将远超投标价格。经过方案比选优化后,实际发生成本非但未超出投标价格,反有一定的节余;而且更重要的一点,该项施工的及早完成,也为大坝主体施工创造了有利的条件。至今,该穿国道板涵仍在高效使用,且运行状况良好,为整个工程稳步推进发挥了重要的作用。
【关键词】 隘口水库;施工交通;方案优化
一、概述
隘口水库位于重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇,枢纽工程主要包含碾压式沥青混凝土堆石坝、开敞式溢洪道、岸边斜卧式取水塔、引水隧洞、左右岸灌浆平洞等。大坝主体填筑合同工程量约150万m3,各类混凝土骨料加工需开采石料约19万m3,以上石料均需在干洞石料场开采。干洞石料场位于库区下游左岸甘溪沟内,紧临326国道,上坝料运输及石料开采加工必须横穿国道。
由于本工程度汛坝体填筑量达110万m3,汛前大坝填筑强度高(25万m3/月),道路通车强度可达2-4辆/min,若横穿326国道时采用平面交叉,即直接上到326国道路面上横穿过去,则与326国道交通干扰过大,与地方道路安全管路相冲突,同时弯急路陡且因相互干扰影响运输效率,不能满足填筑运输强度的需要,因此,需要考虑安全可行、经济合理的穿过326国道的施工交通方案,需采用与326交通无干扰的立体交叉方案。
二、可供选择的穿越326国道立体交叉方案
方案I:隧洞穿国道方案(招标规划方案)
因距干洞石料场附近326国道路基均为填方路段,路基全部采用石渣填筑,该区段不具备成洞条件,因此需要在326国道矮明溪隧洞一侧的山体下部开挖成洞,但存在以下问题:
1、可能对国道产生的威胁,穿洞部位山体岩石破碎,成洞条件差;穿国道下面时,洞顶与326国道路面间的高差有限,容易产生冒顶而造成国道中断,造成严重后果。
2、工期难以保证,因洞内地质情况不明,如果需要强支护及混凝土衬砌,工期需三个月以上,对主体工程施工极为不利。
3、进、出洞口高差大,洞室坡度大;出洞口侧有数户居民,移民拆迁预计等待时间长。
4、施工安全隐患大。
方案II:盖板涵穿国道方案(实际采用方案)
采用明挖法在326国道上相应位置设一混凝土盖板涵洞,施工车辆从涵洞下通过,地方交通仍经国道从板涵顶部通过。该方案克服了施工的缺点,施工簡便,工期有保证,且该板涵形成后不会对国道交通形成干扰。但存在的弊端主要为该方案需报业主协调地方国道交通管理部门审批,在实施过程中需加强对国道交通的疏导。
选定方案:
经比较,方案II施工工艺相对简单、便于操作、施工速度较快;方案I实施起来工期长、安全未知因素多,且一旦产生冒顶中断国道,恢复处理的难度较大;因此,选用方案II作为最终执行方案。
三、采用盖板涵方案施工的地方交通处理措施
为减少交通干扰,采用“一次改道,全盖板涵施工”的施工方案,先进行改道,即在326国道路基左侧填筑一条8m宽的临时便道,并在路缘两侧砌块石墩作为安全护挡。待临时便道形成后,将地方车辆改入便道行驶,然后进行盖板涵的施工,盖板涵施工完成后,地方交通可恢复至板涵顶部通过(即原326国道线)。为了缩短工期,减少混凝土等强度时间,盖板涵盖板采用提前预制。需要改道时间约45天。
四、盖板涵结构设计
采用钢筋混凝土结构盖板涵洞,涵洞净跨7.6m,净空6.06—6.39m,涵洞总长15m。
1、设计荷载标准:
设计荷载:汽车-20级 挂—100
路面净宽度:8.0m(与原国道等宽)
2、桥台设计:
桥台基础采用浆砌石条形扩大基础,长为10.2m,宽为3.81m。
桥墩采用重力式钢筋混凝土,长为9.2m,横断面为梯形断面,顶宽0.85m,底宽2.86m。
3、盖板设计:
盖板涵涵身设计长度为8.2m,预制盖板共计8块,中间块6块,每块宽度1.0m;边块两块,每块宽度1.1m.
4、结构及配筋计算:
按照相关规程规范要求进行受力及配筋计算,并制作专门的计算书,委托有资质的设计单位进行复核验算。经验算,各项批标可满足结构受力及国道通行要求。
5、主要工程量:(见表1)
五、盖板涵施工方法
1、施工工艺流程
2、临时便道修筑:利用大坝基坑开挖料在326国道左侧先修筑一条长约40m,宽约8.0m的临时交通道,临时交通道路路基两侧边坡按照1:1.5的坡比进行收坡,并在边坡底角采用编织袋装土进行边坡防护。为保证临时便道填筑质量,在回填施工中应分层摊铺,分层碾压;且每层摊铺厚度应不超过80cm。填筑完成的临时交通道路路面必须采用石渣进行硬化。
3、板涵基础开挖:由测量放线,反铲开挖,人工辅助整平。
4、桥墩施工及进出口八字墙砌筑:采用竹胶板模板,钢筋现场人工安装,0.5m3拌和机拌料,5T自卸汽车运料,溜槽入仓,采用Ф50振捣器振捣密实。待盖板涵洞涵身混凝土浇筑完成后,进行涵洞进出口八字墙砌筑,砌筑八字墙应与现有地形衔接平顺,避免造成路基锥坡现象。
5、桥板预制、安装:在预制厂提前进行盖板预制,养护至28天后运往现场,采用25T汽车吊吊装就位。
6、桥面铺装及两侧填土:预制盖板安装完成后,立即进行桥面铺装层施工,桥墩两侧回填并恢复国道交通。
六、经济效益比较
盖板涵穿国道方案实施后,通过对工期及各项成本费用的统计汇总,无论是从施工工期还是施工成本方面,都使工程成本得以降低。具体分析如下表2。
七、总结
隘口水库石料场至大坝施工交通穿326国道,属工程临建施工,在工程投标时为总价包干项目,如按投标方案执行,该项施工总价必将远超投标价格。经过方案比选优化后,实际发生成本非但未超出投标价格,反有一定的节余;而且更重要的一点,该项施工的及早完成,也为大坝主体施工创造了有利的条件。至今,该穿国道板涵仍在高效使用,且运行状况良好,为整个工程稳步推进发挥了重要的作用。