繩鋸法在市政管網中的應用

李文職 閆強

1.合肥市市政設計研究總院有限公司 安徽 合肥 230000；

2.長慶油田分公司高延工業服務處 陜西 西安 710000

1 項目背景

合肥經濟技術開發區天都路（北區界－方興大道）工程全長約6.9km，位于經開區南區工業核心區位置，為一條縱貫南北的重要交通道路，現狀道路下分布有雨水管、污水管、給水管、熱力管、燃氣管、電信移動等弱電綜合管線和電力架空桿線。

道路現狀下雨水管為區域內雨水主排通道，本次設計對主排管涵按P=5年進行提標改造，沿天都路方向新建雙孔B4800H2600雨水箱涵[1]。

本工程設計時，根據物探顯示，新建雨水箱涵在道路樁號（18+90～18+95）段施工區域內有4.2m寬*2.5m現狀綜合管廊，管廊屬于道路兩側企業，管廊內管線均為廠區內生產管線，經同廠區內協商，無法長時間停產，經協調后僅可停產一天，管廊內有DN200、300蒸汽管道、DN100冷凝管道、DN300空氣壓縮管道、DN48除鹽管道、強電及弱電管道，由于受下游現狀雨水箱涵標高限制，本次雨水箱涵標高已無法調整，該綜合管廊底高程（25.903m）與箱涵設計頂高程（25.744m）相差僅16cm，現狀綜合管廊自重大，間距小，如何對其安全保護處理且不影響兩側企業生產任務是本工程的重難點之一。

圖1 現狀綜合管廊位置示意圖

圖2 綜合管廊內部照片

圖3 綜合管廊外部照片

2 技術方案

現狀道路改造中，常規新建排水管道與其他現狀管道（線）交叉是項目設計的重難點之一，高程發生沖突的處理措施主要有：

2.1 雙（多）孔法

在新建排水管道設計標高不變的情況下，經流量復核后，可采用縮小管徑，設計多根排水管道代替原設計排水管道，以實現新建排水管道管頂標高降低的要求，保證從現狀管線下方通過。

2.2 暗渠法

采用雙（多）孔法無法滿足設計流量時，經斷面流量復核后，可采用新建矩形鋼筋混凝土暗渠替代原設計排水管網。現場可根據排水管網同現狀管線交叉侵占的過水斷面的尺寸，在保證保證不影響新建排水管道的水利條件下，計算確定新建暗渠標高和具體尺寸。

2.3 倒虹管法

一般用于穿越河道、鐵路埋深較深的地段，市政管網建設中不宜采用此法，因該法易淤塞，后期管養難度大。

本工程遇到的問題為新建雨水箱涵同現狀綜合管廊相交叉，在市政工程中較為少見，隨著近幾年國家管廊工程的建設，在未來的市政道路改造中具有一定的參考意義，在設計時，經多方討論，現場實施主要存在以下幾個施工難點。

2.3.1 新建箱涵為雙孔B4800H2600，過流能力約54m3/s，若采用多孔法經計算需采用6根2600雨水管替換才能滿足過流能力，雨水管并排敷設寬度將達到20m，現場不具備頂管實施條件，本工程無法采用多孔法頂管施工[2]。

2.3.2 本次雨水箱涵設計時采用鋼板樁支護，現場施工時兩側鋼板樁支護，開挖斷面15m，挖深約8m，常規小管徑管線多采用懸吊保護，但本工程相交綜合管廊自重較大，無法將其整體懸吊保護實施。

2.3.3 管廊內現狀管線均為企業內生產管線，無法長時間停運改遷。

綜合考慮上述幾個難點，結合現場情況，本次設計考慮兩個方案，具體介紹如下。

方案一：管線遷改。

根據現場實際情況方案一建議將管線全部遷改新建，考慮施工難度及周期建議新建管廊采用成品d2200砼管，在選擇合適位置后鋪設新建管廊。新建管線廊斷面如下圖所示。

圖4 管廊斷面

由于管廊內現狀管線均為企業內生產管線，無法長時間停運改遷，建議新建管廊內各管線均敷設完成后，與管線產權單位協商確定停運時間后，統一進行穿線、管線對接等工作，完成線路遷改，減少對企業生產的影響，待遷改完成后對舊管廊進行拆除，按照設計圖紙完成道路工程施工。

方案一的優點主要在于管廊均為新建，施工安全，難度小，缺點需征得管線產權單位的同意并在一定時間段停運遷改，對企業生產存在一定影響，遷改工程量較大、工期長，費用高。

方案二：管線懸吊保護。

結合兩側企業意見，現狀管線盡量采取懸吊保護措施，不得停產，本工程難點在于開挖基坑跨度15m，現狀綜合管廊難以整體懸吊保護，管廊底高程（25.903m）與箱涵設計頂高程（25.744m）相差僅16cm，新建箱涵無法支模澆注，施工時需先將已建管廊頂板拆除，拆除過程中應防止破碎頂板墜落而造成廊內管線的破壞，頂板拆除后，可采用鋼纜繩或角鋼等連接措施將廊內管線懸吊于頂部鋼梁之下，雨水箱涵之上。

圖5 管線懸吊保護方案圖

對方案一與方案二進行比較。

表1 方案對比表

方案比較結論。

結合兩側企業意見，綜合考慮經濟、工期及施工難度，本次推薦采用方案二，管線懸吊保護。

市政道路建設中常規拆除多采用破碎機拆除，本工程為避免拆除過程中的破碎頂板墜落，采用繩鋸法切割現狀管廊。

繩鋸法是主要針對礦山、荒料、弧形板、大板石材、厚混凝土、不規則的混凝土鋼筋，橋梁馬路等切割拆除工具。安裝方便，使用方法靈活，橫切割，豎切割均可，主要有繩鋸驅動、飛輪、導向輪、繩鋸鏈條（金剛石材料制作而成）。

現場施工時首先在管廊上劃分分塊切割線，固定繩鋸機及導向輪，用M16化學錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架,導向輪安裝一定要穩定，且輪的邊緣一定要和穿繩孔的中心線對準，以確保切割面的有效切割速度，嚴格執行安裝精度要求，用鉆孔機在頂板上鉆好通孔，穿上鏈條，根據已確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動輪及輔助輪上，注意繩子的方向應和主動輪驅動方向一致，開通水管，根據現場情況，水、電、機械設備等相關管路的連接應正確規范、相對集中，走線擺放嚴格執行安全操作規程，以防機多、人多、輔助設備、材料亂擺、亂放，造成事故隱患。繩索切割過程中，繩子運動方向的前面一定用安全防護欄防護，并在一定區域內設安全標志，以提示行人不要進入施工作業區域，啟動電動馬達，通過控制盤調整主動輪提升張力，保證金剛石繩適當繃緊，供應循環冷卻水，再啟動另一個電動馬達，驅動主動輪帶動金剛石繩索回轉切割。切割過程中必須密切觀察機座的穩定性，隨時調整導向輪的偏移，以確保切割繩在同一個平面內。

圖6 繩鋸法切割現場

圖7 切割完成后現場懸吊保護

通過繩鋸法拆除已建管廊，對現狀管線采用懸吊保護后完成雨水箱涵施工。待雨水箱涵建成并回填完畢后根據管線產權單位的意見、道路荷載及相關規范要求，對管廊進行原位恢復重建，恢復重建的管廊頂板需將懸吊的管線放置于廊內后方可施工[3]。

3 結束語

繩鋸法多用于橋梁及房建工程，具有以下顯著特點：降低了勞動強度，操作安全可靠，動力強勁，提高了切割能力和勞動生產率，是拆遷、拆除施工項目使用的先進設備。隨著近幾年綜合管廊的快速發展，市政道路改造過程中管線交叉情況更為復雜，本工程目前已順利竣工，在實施過程中，繩鋸法的應用為后期大型雨水箱涵同管廊等管線交叉提供了一種新的解決思路。