刘鹏晨,马如彬
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
2014年,《黄浦江两岸地区公共空间建设三年行动计划(2015年-2017年)》出炉,计划3年时间集中建设一批高品质的公共空间,将黄浦江两岸地区打造成世界级的滨水公共开放空间。2016年,上海市委、市政府明确提出,齐心协力把黄浦江两岸建设成为全市人民共享的公共空间,从杨浦大桥到徐浦大桥45 km岸线到2017年年底基本实现贯通开放,将上海最精华、最核心的黄浦江两岸开放给全体市民,做到“还江于民”,让老百姓有切实的获得感,沿江涉及杨浦区、虹口区、黄浦区、徐汇区、浦东新区5个行政区,公共空间贯通工程全面提速。时间紧、任务重,贯通工程建设者们风雨兼程、攻坚克难,2017年12月31日,黄浦江两岸45 km岸线的滨江公共空间顺利实现全线贯通,向市民开放。
黄浦江曾是上海的工业岸线,码头、工厂密布,岸线权属单位众多,且形式单一、断点较多、公交不便、配套不足,都是黄浦江两岸公共空间面临的问题,贯通工程建设者们迎难而上,以匠心精神做到精益求精,在保障水安全和满足功能要求的前提下,设计技术大胆创新,采用先进技术攻克工程难点,并将工程难点转化为技术亮点,高效优质完成贯通建设,做到还江于民、还岸于民、还景于民,兑现滨水美好生活的庄严承诺。
(1)周边环境保护要求高
工程建设范围内须重点保护的建(构)筑物包括跨江大桥、各类过江管线、越江隧道、地铁、泵站排口、轮渡站、已达标防汛墙、河口泵闸、保留码头结构以及滨江沿线的历史保留建筑等,为保证此类建(构)筑物在贯通工程实施期间的正常营运,从设计方案平面比选、结构及基础选型到最终施工方案的确定,必须满足相邻建(构)筑物的保护要求,符合相关权属部门的管理规定。
(2)老码头结构修补难度高
多数现状老码头已经过30~40 a的使用,存在破损和裂缝非常多,面板、横梁和纵梁的修复均需要施工人员到结构下方施工作业。由于结构面标高较低,受黄浦江每日涨落潮影响,每日赶潮施工作业时间约4 h,且受黄浦江来往船只的船行波影响非常大,施工难度、施工风险较高。
(3)滨江岸线地下障碍物多
黄浦江两岸码头对应岸段多采用重力式驳岸,下方为抛石基床,存在较厚的抛石层,其余岸段现状防汛墙多历经数次加固、改造,基础底部不明障碍物较多,导致新、改建结构实施桩基困难,桩基实施前需清障,此工序工期长、难度大,对桩基的选型和施工提出更高的要求。
(4)施工场地限制多
部分岸段在贯通工程实施期间所对应黄浦江岸线陆域范围内正同期进行景观改造、配套工程建设或历史保留建筑修缮,陆域侧材料运输及施工受到相近建设工程的限制,因此,项目的施工作业区域主要依靠现有的老码头结构,材料基本上只能从水上运输。
(5)规划与周边项目的建设衔接统筹难
黄浦江沿线各岸段权属复杂,节点众多,岸线权属的不同造成同一岸段拆分为数个子项,由多家建设主体分别开展贯通工程的建设工作。为满足贯通工程的进度要求,各子项间面临着同步实施、精准衔接的协调难度,此外,后方腹地相关配套工程的同期开展更增加了规划与周边项目的建设衔接统筹难度。
(1)景观设计愿景通过三个层面的策略进行落实:全线贯通滨江慢行系统;连贯的多样化活动空间;打造具有各区自身特色的滨江公共空间和综合环境。
(2)沿江陆域较大的岸段将防汛墙分两级设置,在满足防汛标准的前提下,增加景观亲水性。
(3)对沿江需要保留的老码头,选用高强度Ⅱ级碳纤维布对其破损、裂缝进行封闭表面补强处理,延长结构的使用寿命,对其余混凝土构件表面采用特种无机防腐砂浆进行防腐处理,满足结构耐久性要求。
(4)老码头面层抬高部分采用EPS轻质材料填筑[1],减轻老码头结构承受的竖向负荷。
(5)新建亲水平台设计大量采用装配式工艺,提高施工效率的同时减小工程施工对环境的影响。
(6)采用大跨度空心板梁结构跨越规划轨交线路,避免平台桩基对后续轨交建设的影响,并结合实时动态监测系统,切实保证现有越江设施的安全。
(7)防汛墙穿越管线段采用骑跨式结构,同时在墙后进行高压旋喷桩土体加固满足整体稳定要求。
(8)遇地下深层成块大范围障碍物,防汛墙采用单排大直径咬合桩结构,降低对周边环境的影响。
(9)采用地下车库外墙与防汛墙相结合的“两墙合一”结构设计,避免地下车库退界造成的车位损失,满足防汛标准的前提下兼顾功能性要求。
(10)新建亲水平台设置下挖式树池结构,种植好水性乔木打造水上绿色生态连廊。
(11)新建亲水平台迎水侧设置悬浮式拦污网结构,随水位变动升降,简洁灵活,同时易拆卸检修。
(12)新建亲水平台外立面设预制装饰混凝土挂板,阻隔江面漂浮物,兼顾安全与美观。
(13)跨越轮渡站的连接通道平面布置采用弧线形,与景观亲水平台曲线形效果相融合。
(14)陆域与水上平台的贯通选用卧倒式防汛钢闸门结构,非汛期隐藏于地坪沟槽中,景观效果好。
杨浦滨江某工程实施前,规划轨道交通线路拟从工程新建亲水平台范围内穿过,跨越段平台设计采用大跨度空心板梁结构。
(1)排架间距满足隧道穿越需求。排架最大间距达到14.0 m,超出常规平台跨度一倍左右,保证轨道交通线路盾构边线与平台桩基边线净距不小于3.0 m。
(2)平台桩基加长。为保证新建平台荷载不影响隧道结构,平台桩基桩尖标高至拟建隧道结构底标高以下5m。
(3)空心板梁结构满足景观荷载要求及现场施工条件。工程现场施工场地狭小,陆域没有机械吊装场地,水域受紧邻轮渡站渡船日常运营要求,大型吊装船只无法正常作业,因此,设计选用截面及自重较小的预应力空心板梁(长×宽×高为14.43 m×0.99 m×0.82 m),见图 1、图 2。
图1 跨越段亲水平台断面图
黄浦滨江某工程在垂直防汛墙方向存在一路22万V高压过江电缆隧道下穿黄浦江,为避免改建防汛墙桩基施工对隧道的影响,采用骑跨式结构跨越隧道[2]。
图2 跨越段亲水平台立面图(单位:mm)
(1)桩间距满足隧道保护范围需求。设计采用骑跨式结构跨越隧道,保证电缆隧道边线与两侧、顶部防汛墙桩基边线静距不小于3.0 m。
(2)防汛墙桩基加长。为保证新建防汛墙荷载不影响隧道结构,两侧新增桩基桩尖标高至拟建隧道结构底标高以下2 m。
(3)高压旋喷桩土体加固。为满足骑跨式防汛墙结构在设计泥面线下的整体稳定要求,设计在挡墙后侧进行高压旋喷桩土体加固,见图3、图4。
图3 骑跨式防汛墙结构断面图
图4 骑跨式防汛墙结构立面图(单位:mm)
黄浦滨江某工程在进行防汛墙建设方案比选时,考虑了多个难点:(1)该区段紧邻市政道路,施工期不能封路,导致施工作业面窄,常规的防汛墙结构无法实施;(2)在市政道路的人行道和路面下,市政管线盘根错节,施工期无法实施搬迁,均需要原位保护;(3)工程位置处经过多次加固、改造,不明障碍物较多,导致工程实施困难。
设计借鉴深基坑围护结构工艺,工程首次在黄浦江一线防汛墙中大规模采用单排大直径咬合桩方案[3],桩基施工采用CD机、旋挖钻等先进机械,最大程度降低了对周边环境的影响,解决了工程面临的诸多问题:对周边环境影响较小,可以保证防汛墙前方码头的改造利用,以及越江隧道、管线和市政道路下方管线的安全;由于码头处的驳岸会有较多抛石,防汛墙处的地下障碍物较多,采用咬合桩方案可保证成桩质量的同时,实现结构断面最小化,尽可能减少管线搬迁;同时咬合桩可避免清障等工作,减少结构施工及清障时的施工开挖,见图5。
图5 咬合桩防汛墙结构断面图
杨浦滨江某工程中,规划河道蓝线与设计地下车库外边线重合,为避免退让车库外边线减少停车位数量,借鉴十六铺地区综合改造一期工程地下空间开发和防汛安全相结合的设计理念[4],本工程防汛墙与设计车库外墙为“二墙合一”设计。防汛墙前排采用密排灌注桩满足防汛墙整体稳定要求,桩长根据车库工程桩设计满足承载力和抗浮要求;在防汛墙底板后平行岸线方向设置后浇带与车库底板分期浇筑,防止大面积混凝土浇筑产生开裂;另在防汛墙墙身和底板与车库顶板、底板连接处采用橡胶联合钢板止水工艺,见图6。
黄浦江两岸滨江公共空间贯通工程时间紧、任务重、难点多,在保障水安全和满足功能要求的前提下,设计技术大胆创新,采用先进技术攻克工程难点,并将工程难点转化为技术亮点,合理有效地解决了景观与水利工程融合、重点建(构)筑物保护、地下障碍物清除、老码头改造利用、地下车库与防汛墙“二墙合一”等一系列难题,取得了良好的综合效益。滨江贯通工程的成功也为类似工程的设计与岸线整治提供了新的建设思路。
图6 “二墙合一”结构断面图