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1.1區(qū)域項目概況
該項目位于北京市大興區(qū)亦莊鎮(zhèn)西北部,緊鄰大興區(qū)和朝陽區(qū)交界處,周邊的郊野公園有海棠公園、老君堂公園、鴻博公園、鎮(zhèn)海公園,項目總占地約40.33hm2。
1.2項目建設必要性
對公園建設必要性的分析,可以更準確地把握規(guī)劃意圖,合理地確定公園的使用功能。亦新公園毗鄰北京經濟技術開發(fā)區(qū)以及朝陽區(qū)十八里店鄉(xiāng),人口密集。公園的建設,將為周邊居民提供更加自然、健康的休閑娛樂方式,滿足周邊居民和廣大北京市民的野外休閑游憩需求。公園建成后將與附近的鴻博公園、海棠公園、老君堂公園、鎮(zhèn)海公園集中連片,有效推進城市綠化隔離地區(qū)“郊野公園環(huán)”的建設。
1.3現(xiàn)場分析
亦新公園的現(xiàn)場調查主要包括現(xiàn)狀植被、地形地貌等。1.3.1現(xiàn)狀植被:有大片速生楊,并有少量檜柏、柳樹等。五環(huán)路兩側苗木種類豐富,林木生長、林地衛(wèi)生狀況良好。除五環(huán)兩側外,其他地塊樹種較單一,垂直郁閉度低,色相、季相、層次變化不豐富,林下基本無地被,局部有枯死木、萌蘗現(xiàn)象嚴重。1.3.2地形地貌:園區(qū)內總體地勢平坦,局部地區(qū)略有高差。五環(huán)兩側有排水溝,公園建設中將結合用作排水系統(tǒng)。1.3.3現(xiàn)狀:西北角有口現(xiàn)狀魚塘,魚塘相關配套設施比較完善。
1.4方案設計
通過區(qū)域項目概況、項目建設必要性、現(xiàn)場踏勘分析思考,同時與建設單位等相關方的溝通交流后,開始了方案的設計。1.4.1設計原則。(1)因地制宜,最大限度地利用現(xiàn)狀植物,減少伐移量;(2)生物多樣性原則,豐富植物品種,建設喬、灌、草的復層立體結構;(3)對現(xiàn)有的地形進行必要的改造設計,在完善道路系統(tǒng)的同時,盡量少動土方;(4)充分利用現(xiàn)狀的空地,根據(jù)功能要求合理來布置活動場所和園林景觀建筑小品。1.4.2設計目標。亦新公園建設將依托現(xiàn)狀基礎條件,突出公園自身特色,滿足周邊功能需求,在林間空地、道路底景、轉彎處、景觀節(jié)點、活動場地周邊等重點地段增植常綠喬木、彩葉樹種、花灌木及林下地被,豐富植物景觀層次,營造良好的四季景觀。1.4.3功能分區(qū)。根據(jù)公園所在地的自然條件,盡可能地“因地、因時、因物”而“制宜”,結合各功能分區(qū)本身的特殊要求,將園區(qū)分為6個功能區(qū):(1)中心活動區(qū):主要為周圍社區(qū)內居民提供一個娛樂場所,居民可在廣場舉行文化娛樂活動。(2)服務管理區(qū):主要用于公園管理及游客服務。公園管理區(qū)內,設置辦公、車庫、食堂、宿舍、倉庫、游客服務中心等建筑。(3)休閑運動區(qū):該區(qū)主要布置各類休閑健身設施,供居民進行健身活動。設有籃球場、樹陣廣場、林下健身廣場,并將現(xiàn)狀魚塘改造成景觀水面。(4)安靜休息區(qū):在密林中設置散步道、林下小空間,營造安靜祥和的環(huán)境,使人們在其中能得到放松。(5)花卉觀賞區(qū):巧妙利用植物景觀配置,引進國內、外各種新、奇、特花卉盆栽,做花卉展示,讓游人暢游在花的海洋,并與園區(qū)“自然”、“野趣”主題相呼應,可作為整個園區(qū)對外形象宣傳窗口,使過往行人與車輛產生“一覽全園”的觀光興致。(6)綠化緩沖區(qū):公園與城市主干道相鄰處設置綠化緩沖帶。緩沖帶利用現(xiàn)狀植物速生楊,采用密植喬灌草復合植物群落和地形相結合,隔離公園外的嘈雜環(huán)境,形成綠化緩沖區(qū),營造公園安靜的環(huán)境。1.4.4道路系統(tǒng)。根據(jù)道路通行特點設計道路寬度及鋪裝做法。具體如下:一級園路作為公園的主園路,連接公園內各主要出入口及景區(qū)、景點,具有管理、運輸、維護、消防及人行的使用功能。二級道路作為一級園路的補充,完善道路系統(tǒng),是公園內游人步行到達各景點的主要道路,可行小型機動車。三級道路作為園區(qū)內的步行道,路寬1.2m。根據(jù)分布位置,采取卵石及青石板兩種做法。1.4.5種植設計。種植調整以場地現(xiàn)狀速生楊為主,并適當增加雪松、油松、白皮松等常綠樹種,銀杏、法桐、國槐、紫葉李、西府海棠等落葉喬木。在林間空地及景觀節(jié)點增加開花灌木,形成三季有花的景觀效果。主要灌木樹種有碧桃類、金銀木、連翹、丁香、黃刺玫、華北珍珠梅、太平花、紫薇、木槿、紫葉矮櫻、紅瑞木等。在地被使用上,可大量選用適宜北京生長的、耐干旱的野生地被花卉,在植物的種類和數(shù)量上形成優(yōu)勢。這樣有利于形成公園的植被特色和亮點,減少管理成本和維護成本。1.4.6水電設計。亦新郊野公園遠近期均不具備自來水及中水引入條件,公園內的澆灌用水和生活用水目前來源只能利用現(xiàn)狀機井取水。公園被北五環(huán)路和匝道分成4塊綠地,為滿足分散的綠地灌溉,需要使用1號、2號、4號機井,這3口井因年久失修,井內無水,需進行修復更新。1.4.7附屬設施。為滿足市民進入公園游憩、休閑、健身等使用功能及園務管理等要求,根據(jù)《意見》中對于公園建設的要求,為突出以人為本,滿足游人的基本需求,增加公共服務配套設施,主要包括公園管理用房、廁所、健身器材、果皮箱、標識牌、小賣部、園椅等[2]。
1.5重要節(jié)點的處理
1.5.1主入口設計。主入口是公園設計中的重點。既要考慮公園養(yǎng)護車輛、殘障人士的出入,同時要兼顧主入口的標識作用。考慮到公園主入口設在五環(huán)匝道旁,不適合以設置小廣場的形式作為標示,所以在匝道邊采用“亦新公園”字樣的景石來起到標示作用,通過景觀大道向公園內找坡,并在景觀大道末端以放大的廣場收尾,以解決車行、入口標識及高差等問題,并使主入口空間向內延伸。1.5.2休閑運動場地設計。休閑運動場地需要較大面積的場所來布置運動場地及設施,利用公園西北角空地建設休閑運動區(qū),在該區(qū)內將綜合服務用房、停車、健身休閑等功能結合在一起,因地制宜,既減少了伐移量,同時滿足了需求。1.5.3景觀水面設計。公園西北角有口魚塘,魚塘相關配套設施比較完善,在設計中我們結合現(xiàn)有魚塘,通過駁岸改造及景觀植物的點綴,將其改造成一處集垂釣、休閑于一體的休閑場所。
2其他應注意的問題
2.1遵循合理的設計程序
與相關方的溝通,各個環(huán)節(jié)應該遵循既定的順序有效地進行,不能隨意顛倒。
2.2與相關單位的溝通協(xié)商
在開始設計前及整個設計過程中,與建設單位等相關方的及時協(xié)調溝通至關重要,這種溝通可以讓設計者更全面、準確地了解現(xiàn)場的實際情況,例如用地性質的確定,建成后的用途等方面都是通過溝通協(xié)商后才能明確的。
2.3建設過程中的跟蹤配合
在公園建設過程中,現(xiàn)場會有一些問題與設計矛盾,這就需要通過現(xiàn)場施工配合,在遵循大的設計定位及原則的前提下,以設計變更等形式完善設計。
3結論
氧氣瓶供氧依地區(qū)不同,收取費用不同,一般折合5~7元/m3,40L瓶氧為26~36元;液氧按當?shù)匾貉鯊S供應價核算,國內一般以地區(qū)價1700~1800元/t計,在3.6元/m3左右;PSA制氧主要以電費損耗為主,用電按國內一般地區(qū)價0.8元(/kW•h)計,一般1m3為1kW•h電,因此,采用40L氧氣瓶,每瓶按5.2m3計算。
2方案選型
瓶氧供氧與液氧供氧主要是按需供給,對醫(yī)院的需氧量要求不嚴格,不夠就補充。而PSA制氧機在建設前,需進行需氧量測算,從而決定建設規(guī)模。首先,采用PSA制氧機供氧前,應了解醫(yī)院平均月氧氣消耗量、病床數(shù)、手術間、ICU病房數(shù)等;其次,開展平均用氧量、高峰期用氧量等測算;最后,經綜合評估后,方可確定氧產量的選擇。本文以某中心醫(yī)院用氧量為例,進行方案選型設計。某醫(yī)院每月用液氧數(shù)量折合成40L瓶氧為5000多瓶,醫(yī)院病床總數(shù)1600張,手術室23間,ICU病床27張,24人高壓氧艙1個。則PSA制氧系統(tǒng)選型設計及注意事項如下。
2.1執(zhí)行及驗收標準
中心供氧建設時應要求建設方的技術材料、設備、工程、設計、安裝和運行全部按相關的最新國家標準執(zhí)行,如采用國外標準則應提供中文文本,并確認該標準不低于相關國家標準。工程各設備的設計、制造、檢驗、供貨、安裝、調試、驗收和維修,其各項技術參數(shù)必須符合或高于國家標準及行業(yè)標準,如有新標準則采用新標準。各執(zhí)行相關標準分類及具體名稱如下:
(1)供氧系統(tǒng)設計、安裝調試、驗收。YY/T0187—1994《醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)通用技術條件》;GB8982—1998《醫(yī)用氧氣》。
(2)吸引系統(tǒng)設計、安裝調試、驗收。YY/T0186—1994《醫(yī)用中心吸引系統(tǒng)通用技術條件》。
(3)壓縮空氣儲罐的設計、制造、驗收。GB150.01-04—2010《鋼制壓力容器》。
(4)電氣設備安裝驗收。GB3836.4—2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備本質安全型電路和電器設備》;GBJ50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》。
(5)系統(tǒng)中各種管道施工及要求。GB50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》;GB50016—2006《建筑設計防火規(guī)范》。
(6)醫(yī)用氣體終端的驗收。YY0801.1—2010《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)終端第1部分:用于壓縮醫(yī)用氣體和真空的終端》;GB/T12241—2008《安全閥一般要求》;GB567.1—2012《爆破片安全裝置》;GB50184—2011《工業(yè)金屬管道工程質量檢驗評定標準》;GB50236—2011《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程及驗收規(guī)范》。
(7)各類管路驗收。YS/T650—2007《醫(yī)用氣體和真空用無縫銅管》;GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》;GB/T14976—2012《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》;GB/T12459—2005《鋼制對焊無縫管件》。
(8)供氣工程的施工。GB50751—2012《醫(yī)用氣體工程技術規(guī)范》。
2.2用氧量測算及分析
氧量測算是制定中心供氧總容量的重要依據(jù),一般制氧量的測算以醫(yī)院現(xiàn)有月瓶氧消耗為依據(jù),或通過現(xiàn)有病床數(shù)、手術間、ICU等數(shù)量進行高峰用氧估算。
2.2.1平均用氧量測算因已知醫(yī)院月用氧量折算為5000多瓶,因此考慮一定的冗余量,按6000瓶計算,滿瓶壓力取13MPa,即130kg/cm2,則醫(yī)院每月用氧量為40L×130×6000÷1000L/m3=31200m3因此,每天平均用氧量為1040m3,則對PSA制氧機而言應當設計為機組每日工作時間不超過10h為宜,為此,該院的制氧機需求為1040÷10=104m3/h。
2.2.2高峰期用氧量測算依據(jù)YY/T0187—1994《醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)通用技術條件》的規(guī)定,測算用氧量時,各病房和手術室氣體流量、使用率按表4計算。由此,該院高峰期用氧量測算情況見表5。
2.2.3氧產量建設規(guī)模選型時為使設備可靠運行,并保持良好的運行狀態(tài),延長使用壽命,設備應有一定的運行與停機比,通常為1∶1,且保證醫(yī)院24h不間斷用氧需求,考慮設計的冗余量及醫(yī)院發(fā)展等因素,建議:該醫(yī)院總制氧量為120m3/h,采用30m3/h醫(yī)用分子篩制氧設備4套;所有制氧設備同時運行時,每天運行時間為10h,運行與停機比為1∶1.4,設備運行可做到一用一備,具有很好的散熱時間和較充裕的維護保養(yǎng)時間。當用氧高峰期時,所有設備同時運行可滿足102m3/h的高峰期用氧量需求。
2.3設備選型
本文所述中心醫(yī)院采用液氧供氧,月液氧購置費用及人員工資費用統(tǒng)計為16萬元,年支出費用192萬。基于PSA制氧設備,其供氧成本主要由設備購置費用、運行費用、維修費用組成。采用4臺30m3/h制氧設備成本如下:
(1)設備成本。90萬/臺套(國產品牌),合計360萬元。
(2)運營成本。
①電費:4套設備總功耗為160kW,假設每天運行10h,則耗電量為1600kW•h。醫(yī)院用電收費按0.8元(/kW•h)計算,則每天電費為1280元,每月電費為3.84萬元。
②人員:2人,2500元/人,5000元/月。因此,運營成本為每月4.34萬元,52萬/a。
(3)維修成本。前3a免費保修,3a后按設備購置費用5%核算,18萬/a,平均1.5萬/月。因此,醫(yī)院僅需30個月即可收回成本,而30個月后每月能節(jié)省10萬元,為醫(yī)院年節(jié)支120萬元。目前,國內外制氧設備廠家眾多,價格差異較大,國內制氧設備技術成熟,但價格一般為進口售價的1/2,售后服務價格僅為國外的1/4,同時由于國內廠商的技術力量制約,進口設備的維修難以及時維護,給醫(yī)院造成不必要損失。因此,建議在設備選型時應考慮以國產設備為主。
2.4機房要求
設備機房布局圖需依據(jù)醫(yī)院最終確認方案、機型、數(shù)量等實際情況進行合理布局規(guī)劃,而一般機房建設的基本要求:機房高度應足夠,地面應堅固、平整,建議內墻面做吸音處理;機房內外配備干粉式滅火器材,機房照明應安裝防爆燈及開關;空壓機、儲氣罐、冷干機、過濾裝置處應設下水道;機房內溫度應為5~38℃,通風良好;地面施工時,應先進行設備動力線管預埋工作;空壓機上散熱口與排風口應制作排風管連接至機房外;機房進風口加裝過濾網;制氧主機放空管應接至機房外,并做消音處理。
3結果
通過對3類氧源的安全性、使用方便性及可靠性、經濟性分析可知,基于PSA制氧機的供氧方式安全性好、使用方便,同時具備較好的經濟性,因此,是中心供氧的最佳選擇方式。從國內醫(yī)療單位的總體情況看,目前是3種氧源技術并存。從近年新建或改造集中供氧系統(tǒng)的醫(yī)療單位看,主要以液氧和PSA制氧為主,瓶氧供氧已逐步淘汰,而應用PSA氧源技術的單位占絕大多數(shù)。
4結語及展望
1.1頂板局部鑿除方案
頂板局部鑿除方案即鑿除崩裂的頂板(順橋向鑿除范圍為墩頂兩側各6m),順直預應力管道,然后澆筑頂板,恢復鑿除截面。鑿除截面橫向位置如圖3陰影部分所示。該方案施工順序為:①放張鑿除區(qū)域內已張拉的31根頂板鋼束,鑿除頂板;②順直預應力管道,恢復鑿除截面,張拉鑿除截面預應力;③在支架上張拉剩余全部鋼束;④脫架,轉體就位;⑤合龍成橋;⑥收縮徐變完成;⑦運營階段。采用MIDAS有限元軟件計算該方案各施工階段及運營階段主梁頂、底板最大及最小正應力,計算結果如表1所示。由于后恢復的頂板順橋向位于墩頂,在預應力作用下各階段均承受壓應力,本文僅給出最小應力數(shù)值。由計算結果可以看出維修各施工階段頂、底板截面均未出現(xiàn)拉應力,最大壓應力為15.3MPa,小于C45混凝土施工階段壓應力限值20.72MPa;運營階段頂、底板各截面未出現(xiàn)拉應力,未鑿除頂板的最大壓應力為18.3MPa,超過了C45混凝土運營階段壓應力限值14.8MPa,且后恢復的頂板混凝土沒能充分發(fā)揮作用,運營階段最大壓應力僅為9.8MPa。
1.2頂板局部補強方案
頂板局部補強方案即在崩裂的頂板處新增橫隔板進行局部補強。頂板局部補強方案縱斷面示意如圖4所示。該方案施工順序為:①已張拉的鋼束灌漿,鑿除崩裂、破損的混凝土,在圖4陰影區(qū)域箱室內增加橫隔板;②在支架上張拉剩余全部鋼束;③脫架,轉體就位;④合龍成橋;⑤收縮徐變完成;⑥運營階段。采用MIDAS有限元軟件計算該方案各施工階段及運營階段主梁頂、底板最大及最小正應力,計算結果如表2所示。由計算結果可以看出維修各施工階段頂、底板截面均未出現(xiàn)拉應力,最大壓應力為15.0MPa,小于C45混凝土施工階段壓應力限值20.72MPa;運營階段頂、底板各截面未出現(xiàn)拉應力,頂板的最大壓應力為15.7MPa,超過了C45混凝土運營階段壓應力限值14.8MPa。
1.3方案比選結果
若采用頂板局部鑿除方案,結構外觀與原設計一致,但施工難度大;運營階段后補頂板最大壓應力僅9.8MPa,頂板混凝土未能充分發(fā)揮作用,導致未鑿除的混凝土運營階段標準組合壓應力達到18.3MPa,比C45混凝土的壓應力限值大3.5MPa。若采用頂板局部補強方案,結構外觀與原設計有一定的出入,但新增橫隔板工程量小,施工難度小;與頂板局部鑿除方案相比,采用該方案成橋后結構壓應力較小,頂板最大壓應力15.7MPa,比C45混凝土的壓應力限值大0.9MPa。綜合2種方案的優(yōu)、缺點,決定將頂板局部補強方案作為推薦方案。
2推薦方案的優(yōu)化
2.1運營階段結構應力的優(yōu)化
按照頂板局部補強方案,如采用原設計的預應力數(shù)量,標準組合下距離主墩中心線約12m處的箱梁頂緣應力達到15.7MPa,超過了C45混凝土的應力限值14.8MPa。考慮原設計偏于保守,提出減少箱梁預應力的方法以減小箱梁頂緣應力。具體的預應力調整方案如下。(1)合龍前減少張拉:2束ZT06、2束BT10、2束ZT05、2束BT11、4束ZT11、2束BT12、2束BT12′每束分別由原設計的22根減為15根,2束ZT04每束分別由原設計的19根減為15根。其中2束ZT06、1束BT10為已張拉鋼束,施工時實際為放松7~15根,其余鋼束均為未張拉鋼束,按15根張拉即可。(2)合龍后減小張拉:所有合龍底板束的張拉控制應力均由0.75fpk減為0.68fpk,fpk為鋼絞線抗拉強度標準值。經計算,采用該預應力調整方案,標準組合下距離主墩中心線約12m處的箱梁頂緣應力降到14.77MPa,滿足規(guī)范要求。
2.2成橋狀態(tài)主梁線形的優(yōu)化
采用原設計方案施工時,拆除主梁支架后,梁端發(fā)生4.2cm的豎向下?lián)献冃巍0丛摲桨甘┕r,拆除主梁支架后,梁端發(fā)生7.1cm的豎向下?lián)献冃危仍O計方案大2.9cm。由于支架施工轉體梁段時預拱度是根據(jù)原設計方案設置的。因此,為了保證主梁線形,通過增加鋪裝層的厚度對主梁線形進行調整:轉體梁段端部鋪裝層厚度增加2.9cm,主墩中心和主梁端部不增加,中間部分按直線擬合。進行結構計算時將增加的鋪裝計入二期恒載。
3結構計算分析
采用MIDAS有限元軟件,按照優(yōu)化后的頂板局部補強方案對結構進行計算分析,計算時考慮預應力偏位的影響。有限元模型如圖5所示。
3.1施工階段結構計算結果及分析
優(yōu)化的頂板局部補強方案下箱梁頂、底板最大及最小正應力如表3所示。由表3可以看出維修各施工階段頂、底板截面均未出現(xiàn)拉應力,最大壓應力為13.7MPa,小于C45混凝土施工階段壓應力限值20.72MPa,施工過程應力滿足規(guī)范[7]要求。
3.2成橋狀態(tài)結構計算結果及分析
(1)承載能力基本組合下,主梁的最大正彎矩出現(xiàn)在距離墩頂55.5m處,彎矩值為166413.7kN•m,對應的抗力為401212.8kN•m,主梁的最大負彎矩出現(xiàn)在距離墩頂4m處,彎矩值為-1807370.0kN•m,對應的抗力為-2196755.8kN•m,內力的絕對值均小于相應截面的抗力值,主梁承載能力滿足規(guī)范要求。(2)短期組合下,箱梁截面上緣墩頂附近出現(xiàn)了拉應力,最大值為0.57MPa;箱梁截面下緣最大正應力均為壓應力,未出現(xiàn)拉應力。墩頂?shù)睦瓚κ怯捎谟嬎愕氖д鎸е碌模覒?shù)值很小,主梁正截面抗裂滿足全預應力結構要求。短期組合下,箱梁截面最大主拉應力出現(xiàn)在主墩兩側附近,最大值為0.92MPa,小于C45主拉應力限值1.004MPa,主梁斜截面抗裂驗算滿足規(guī)范要求。(3)標準組合下,箱梁截面上緣最大壓應力出現(xiàn)在距離主墩中心線12m附近,最大值為14.71MPa,小于正截面壓應力限值14.8MPa;箱梁截面下緣最大壓應力出現(xiàn)在合龍段附近,最大值為12.66MPa,小于正截面壓應力限值14.8MPa,主梁正截面壓應力驗算滿足規(guī)范要求。標準組合下,箱梁截面最大主壓應力出現(xiàn)在距離主墩中心線12m附近,最大值為14.71MPa,小于C45主壓應力限值17.76MPa,主梁斜截面主壓應力驗算滿足規(guī)范要求。(4)按短期組合計算結構撓度,消除結構自重產生的撓度為22.4mm,考慮長期效應系數(shù)1.4375,撓度為22.4mm×1.4375=32.2mm,主梁撓度限值L/600=73000mm/600=121.7mm,主梁剛度滿足規(guī)范要求。
4結語