程堪弟
广州地铁设计研究院股份有限公司 广东 广州 510000
随着社会经济高速发展,新技术、新工艺不断运用在工程建设中。节约能源、降低能耗则是绿色施工的核心理念。相比于城市轨道交通车辆基地传统的施工便道,采用永临结合道路施工工艺及技术,正是响应国家节能减排及能源结构改革政策的号召。
永临结合是指某事项中将临时性设施与永久性设施相结合,提前完成永久设施并兼做临时使用,以共同达到临时及永久使用的目的。该理念不仅能减少能耗、降低施工成本,还能缩短施工周期、绿色环保,利于提升经济和社会效益。
城市轨道交通车辆基地一般占地面积约20~30ha,大型车辆基地总建筑面积达到12万平方米,环场道路总面积达到3~5万平方米。工程单体多,包括综合楼、运用库、检修库、物资总库、调机及工程车库、镟轮库、牵引变电所及污水处理站等,工程复杂、场地范围大、专业多、作业面广,对现场施工组织管理、场地运输条件等都具有很高需求[1]。
城市轨道交通车辆基地施工工期一般2~3年,包括勘察设计、采购、施工等项目的全部工作,项目工程单体众多、工程质量要求高、施工工序复杂,客观条件干扰多(如征地拆迁、河涌导改、文物考察、其他病害等),施工工期紧,尽可能地缩短施工周期成为现场合理安排施工的一个重要考量因素。
因车辆基地用地面积大,一般选址在城市郊区,常为山地、藻地、林地等,需开挖平整、沉降控制,对土基换填打桩、支模架板等施工方案要求较高。梅雨季节降雨频繁,场地低洼积水,机械车辆无法通行,土方及基础施工作业条件恶劣,效率降低。
轨道交通工程是国家重要民生工程,是各级政府部门重点建设项目,走可持续发展道路是国家发展战略的重要一环,节约环保、绿色施工即是可持续发展的重要组成部分和核心环节。四节一环保目标对总体施工部署提出更高起点和更高要求。
车辆基地红线范围内单体建筑、车行道路、综合管网、景观绿化、附属设施等工程的勘察、设计、施工等由业主及监理统筹规划及协同运作,建立效率主导理念,促进设计与施工协同创新,减少设计与施工矛盾,很好地解决了施工方案技术性、实用性等问题,以实现项目增值增效。
永临结合道路施工涉及室外给排水、强弱电、绿化工程的管线管井等,需提前考虑预留预埋,是一项复杂的系统工程。通过优化及调整设计出图顺序,各室外工程设计提前介入并密切配合;通过积极调配土石方施工队、室外管道施工方、强弱电套管施工方及相应的材料、机械进场,推进室外工程顺利实施[2]。
建设前期提前优化道路设计方案及充分考虑施工道路运输荷载,先施工临时道路面层及以下垫层,待工程完工交于运营之前,再铺设永久道路面层,即可满足临时和永久使用功能。永临结合施工组织方案优化后,减少了大量原临建工程的施工工期,同时使原占有核心工期的室外工程调整为非制约工序,很大程度缩短了工程的总工期。
永临结合道路实施,取消了大量的临路、临电、临水等临建项目实施,对工程总体投资而言,大量节省了临建项目建设成本及拆除费用,有利于控制建设项目的整体投资。室外道路及场地硬化的实施,能够很好地适应现场施工机械运输及材料堆放需求,同时能极大地改善施工排水、泥污污染等现场脏乱差的环境问题[3]。
某城市轨道交通车辆基地位于某市南郊,选址以农田、林地为主,有少量水塘及民房,地势起伏较大,地块南北向长约1350m,东西向宽约350m,总征地面积约30.6ha。红线内有供列车大架修、定修、周月检、列检的库房以及办公、生活配套用房,建筑总面积约11.1万平方米,场地内道路总面积约3.6万平方米。
图1 车辆基地平面图
该项目施工工期紧张,仅600天,预计至土建工程后期,房建、设备、铺轨等标段将出现大量穿插施工情况。为加快建设工期,优化施工组织方案,结合既有工程经验,经过理论研究及实地考察,本工程应用永临结合道路方案是可行的。可通过优化永久道路结构层,提前施工临时使用部分作为场区内施工道路使用[4]。
(1)永久道路设计方案
路面材料采用沥青路面,4cm厚细粒式沥青混凝土、8cm厚粗粒式沥青混凝土、36cm厚6%水泥稳定碎石(两层)、15cm厚沙砾碎石垫层敷设。上下层沥青混凝土之间设乳化粘层沥青,粗粒式沥青混凝土与水稳层之间设乳化沥青保护层。如图2所示[5]。
图2 永久沥青混凝土道路设计方案
图3 优化后沥青混凝土道路设计方案
(2)优化后永久道路方案:
将原道路结构36cm水稳层改为26cmC30混凝土层,同时为保持道路结构高度不变,沙砾、碎石垫层由15cm调整为25cm,土建工程初期提前实施场内道路的混凝土层及以下部分,作为施工临时道路路面,混凝土路面按相关要求进行分缝,补充连接钢筋等。道路沥青面层、路缘石等工程待场地内工作基本完成、工程移交运营前再行实施[6]。
优化后沥青混凝土路面结构:4cm厚细粒式沥青混凝土(预留)、8cm厚粗粒式沥青混凝土(预留)、26cm厚C30混凝土、25cm厚沙砾碎石垫层。上下层沥青混凝土之间设乳化粘层沥青,粗粒式沥青混凝土与C30之间设乳化沥青保护层。如图3所示[7]。
表1 永临结合道路方案优势
(1)须确保室外给排水、强弱电等工程设计图纸方案稳定,并落实到位,避免管线、管井等预留预埋遗漏或者调整,导致返工或者开挖道路[8]。
(2)永临结合道路既要服务于临时施工期又要服务于永久运营期,方案设计标准及施工质量标准应都要高于二者,设计、施工、验收以及养护等全阶段都应按照相关标准及规范严格执行,确保工程质量[9]。
(3)考虑将施工临时道路与永久道路相结合实施,临时道路的混凝土路面应按相关规范要求进行分缝,补充连接钢筋等,按照《混凝土路面设计规范》执行。
(4)沥青路面铺筑前应清除接缝中失效的填缝料和杂物,重新封缝,并采用铣刨、喷射高压水或钢珠、酸蚀等方法,打毛清理旧混凝土面层表面,应在清理后的表面涂敷黏结剂,以确保沥青面层与水泥混凝土面板的黏结。
(5)临时道路混凝土路面如出现不均匀沉降、开裂严重情况,需采取修补开裂、压浆填封、打裂或各种破碎技术、铺设土工格栅并钢钉固定等技术,压实后再加铺沥青层,严格按照相关规范及验收标准执行[10]。
城市轨道交通车辆基地永临结合道路的实施,打破了传统的施工便道方式,不仅能满足现场对道路运输要求及施工环境要求,还可省去临建工程施工,节约工程总投资及缩短工程总工期,实现绿色环保施工的目标。