城市地下綜合管廊工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究

李圃

摘? 要：綜合管廊是實(shí)現(xiàn)地下空間集中利用的重要途徑，有利于城市基礎(chǔ)設(shè)施高效建設(shè)，而綜合管廊關(guān)鍵部位或重點(diǎn)部位施工技術(shù)直接影響綜合管廊工程質(zhì)量。本文重點(diǎn)論述地下綜合管理工程的施工關(guān)鍵技術(shù)及要點(diǎn)，希望能豐富該領(lǐng)域研究。

關(guān)鍵詞：綜合管廊;施工縫;防水、變形縫、出線口

引言：

建設(shè)城市地下管廊的意義城市地下管廊指在城市地下建設(shè)專門用于放置或儲(chǔ)備城市工程管線的一類建筑物及其附屬設(shè)施。簡(jiǎn)言之，用于支撐城市日常發(fā)展的水、電力、燃?xì)狻崃Φ仁姓罟艿谰€路，都集中鋪設(shè)在城市地下管廊內(nèi)，由市政機(jī)關(guān)進(jìn)行專門管理與維護(hù)。就當(dāng)前城市發(fā)展情況而言，建設(shè)一個(gè)優(yōu)質(zhì)的城市地下管廊對(duì)城市的安全運(yùn)行具有重要的意義。其一，解決地下管線事故。各種市政管網(wǎng)縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)在地下，一旦遇到自然災(zāi)害，就會(huì)導(dǎo)致地下管線事故頻發(fā)，安全隱患顯著，因此，高質(zhì)量的城市地下管廊建設(shè)對(duì)城市的發(fā)展具有重要意義。其二，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。城市地下管廊的建設(shè)屬于綜合的大工程，投資規(guī)模大，涉及行業(yè)面廣，建設(shè)一個(gè)城市地下管廊可以有效帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、化解產(chǎn)能過剩、提高城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展質(zhì)量、提高城市綜合承載能力，有效地促進(jìn)一個(gè)城市可持續(xù)發(fā)展。

1影響地下管廊工程施工質(zhì)量因素

目前綜合管廊建設(shè)如火如荼的開展著，有的采用整體現(xiàn)澆施工技術(shù)，有的采用加設(shè)施工縫現(xiàn)澆技術(shù)，有的采用預(yù)制拼裝施工技術(shù)以及現(xiàn)澆頂進(jìn)施工技術(shù)等。綜合以上各種施工技術(shù)，均有各自的特點(diǎn)。在施工中均或多多少存在變形縫滲水、主體滲水等質(zhì)量問題。通過對(duì)其進(jìn)行綜合分析，影響因素較為復(fù)雜。其中最關(guān)鍵的幾個(gè)影響因素如下：

?關(guān)鍵技術(shù)或者重點(diǎn)部位重視程度不夠，不能安排專人盯守落實(shí)。

?工期緊迫，不能嚴(yán)格遵照主體結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求進(jìn)行執(zhí)行。

?操作工人或作業(yè)層人員在施工縫或者變形縫位置施工時(shí)較為粗糙，鑿毛不徹底，施工縫位置止水鋼板與變形縫鋼邊止水帶連接存在偏差。

?進(jìn)場(chǎng)材料不合格，特別是防水材料、鋼邊止水帶或防水混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在防水施工時(shí)，搭接處理不到位，存在褶皺、空鼓等問題，致使防水效果差。

?有地下水時(shí)，未能徹底降水至基底以下50cm或者帶水作業(yè)，影響墊層及基礎(chǔ)防水。

2綜合管廊主體結(jié)構(gòu)形式

2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

當(dāng)前鋼筋混凝土綜合管廊應(yīng)用最為廣泛，其斷面形式以矩形為主，同時(shí)包括圓形、馬蹄形、圓拱形、半圓城門拱形等。除矩形斷面外，其它斷面形式的綜合管廊通常不適合采用現(xiàn)澆施工，而是以預(yù)制裝配式施工為主。從內(nèi)部艙室布置上看，包括單艙、多艙以及單層、多層等結(jié)構(gòu)布置形式。目前地下綜合管廊主要以單層形式為主，具有斷面空間緊湊、構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。隨著入廊管線尺寸加大及種類增多，若采用單層形式，則因管廊設(shè)計(jì)斷面尺寸增大而須占用更多的地下橫向空間，尤其是當(dāng)管廊位于建成道路下方時(shí)，可能導(dǎo)致管廊施工期間大量管線遷改、交通擁堵等不利影響。

2.2波紋鋼結(jié)構(gòu)

波紋鋼制綜合管廊是將薄鋼板按規(guī)定加工成波形后作為管廊主體受力結(jié)構(gòu)。波距、波高及板厚是表征波紋鋼板結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要指標(biāo)，主要根據(jù)波紋鋼結(jié)構(gòu)的跨徑大小而定。由于波紋的存在，極大提高了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。波紋鋼制綜合管廊常見的斷面形式有圓形、馬蹄形、拱形等，可根據(jù)功能需要設(shè)置為單艙或多艙。

3綜合管廊工程常規(guī)施工技術(shù)

3.1明挖現(xiàn)澆法

當(dāng)前，綜合管廊明挖現(xiàn)澆法施工在實(shí)際應(yīng)用中仍然占有主導(dǎo)地位。明挖現(xiàn)澆法包括基坑工程與主體結(jié)構(gòu)兩部分施工內(nèi)容，涉及軟基處理、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工、土方開挖、鋼筋綁扎、模板支架安拆、混凝土澆筑、防水施工、基坑回填等分項(xiàng)工程。在軟弱土等不良地質(zhì)條件區(qū)域建造地下綜合管廊時(shí)，需對(duì)管廊底部地基進(jìn)行處理。常用的地基處理方法包括預(yù)壓排水固結(jié)、深層水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等。地下綜合管廊工程一般劃分為多個(gè)結(jié)構(gòu)段，結(jié)構(gòu)段之間設(shè)置變形縫，對(duì)基礎(chǔ)沉降要求嚴(yán)格。一般不直接以處理后的地基作為管廊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，通常采用樁基礎(chǔ)，如灌注樁、PHC管樁。

3.2明挖預(yù)制裝配法

綜合管廊全現(xiàn)澆施工技術(shù)存在較多問題，例如，混凝土外觀質(zhì)量難以控制，現(xiàn)場(chǎng)施工工序多，作業(yè)效率低，模板、支架、人工等資料投入大等。為此，在明挖法的基礎(chǔ)上，通過研究與應(yīng)用實(shí)踐，提出了多種不同的綜合管廊預(yù)制裝配技術(shù)，包括節(jié)段裝配式、分塊裝配式、疊合裝配式、半預(yù)制裝配式、多艙組合裝配式等，。對(duì)預(yù)制裝配式綜合管廊生產(chǎn)及安裝關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)預(yù)制裝配式綜合管廊的受力性能開展了試驗(yàn)研究。節(jié)段預(yù)制裝配式與分塊預(yù)制裝配式屬于全預(yù)制裝配式。節(jié)段預(yù)制裝配式施工技術(shù)一般適用于單艙或兩艙的小斷面綜合管廊，整體性好，拼裝快，國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于2010年建成的上海世博會(huì)園區(qū)綜合管廊。

3.3頂推法

頂推法采用一次性澆筑，一次性頂進(jìn)。滑板頂設(shè)有0.3%的坡度，采用涂石蠟和黃油作為隔離層，降低管廊頂進(jìn)時(shí)底板的摩阻力。為防止管廊頂進(jìn)時(shí)帶動(dòng)滑板移動(dòng)，在滑板下設(shè)置有橫向錨梁。為控制頂進(jìn)方向，在滑板兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向墩。洞內(nèi)出渣采用無軌運(yùn)輸，利用人力架子車水平運(yùn)輸至工作坑，再由機(jī)械運(yùn)至坑外。施工順序：圍護(hù)樁基施工，基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→后背墻、滑板基底處理→修建后背墻、滑板→澆筑主體管廊結(jié)構(gòu)→安裝施頂設(shè)備→管廊頂進(jìn)→管廊就位。頂推時(shí)需注意事項(xiàng)：1）管廊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%時(shí)方可進(jìn)行頂進(jìn)施工;2）在正式頂進(jìn)前，必須先試頂，以檢查頂進(jìn)設(shè)備、后背、滑板及管廊結(jié)構(gòu)本身無異常。若出現(xiàn)異常，須及時(shí)采取措施予以解決;3）頂進(jìn)時(shí)頂鐵上嚴(yán)禁站人，并應(yīng)注意觀測(cè)頂鐵的受力情況，以防頂鐵崩出傷人。

4我國(guó)城市地下綜合管廊管理模式創(chuàng)新發(fā)展方向

4.1完善相關(guān)法律法規(guī)

我國(guó)目前很多法律法規(guī)沒有明確對(duì)綜合管廊建設(shè)的立法，比如地下空間權(quán)屬、各方權(quán)責(zé)、管線入廊方式與費(fèi)用，管理部門與費(fèi)用等規(guī)定也是不一而同。此外，城市管線又屬于不同的部門，政府在協(xié)調(diào)管線單位入廊的難度比較大。因此，應(yīng)該明確地下的空間權(quán)屬，明晰綜合管廊的投資權(quán)、運(yùn)營(yíng)權(quán)、歸屬權(quán)，讓管廊擁有獨(dú)立的用益物權(quán)，明確管廊的所有權(quán)、管理權(quán)、經(jīng)營(yíng)權(quán)何時(shí)歸何方，制定完善的法規(guī)來保障管廊建設(shè)平穩(wěn)發(fā)展。

4.2規(guī)范PPP投資模式

不同的PPP投資模式對(duì)管廊建設(shè)的水平影響是不同的。雖然PPP模式可以緩解政府的財(cái)政困難，提升市場(chǎng)運(yùn)行效率，但是風(fēng)險(xiǎn)也不可避免。特別是股權(quán)合作模式下，必須明確資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)關(guān)系，圍繞投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、入廊付費(fèi)、政府監(jiān)控、政府補(bǔ)貼這幾個(gè)核心環(huán)節(jié)做好風(fēng)險(xiǎn)防控，設(shè)計(jì)具體可行的風(fēng)險(xiǎn)防控方案。比如，在項(xiàng)目公司投資運(yùn)營(yíng)維護(hù)環(huán)節(jié)，項(xiàng)目公司要與入廊單位簽訂《入廊協(xié)議》，審核是否按照政府核準(zhǔn)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)收取入廊費(fèi)和運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)。

結(jié)語

總之，加強(qiáng)建設(shè)地下綜合管廊工程，能夠促進(jìn)城市地下管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)范化，推動(dòng)城市各項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)朝著現(xiàn)代化、集約化方向發(fā)展。

而作為工程建設(shè)的實(shí)施主體單位，必須嚴(yán)格落實(shí)前期策劃，明確各個(gè)主體結(jié)構(gòu)控制的重點(diǎn)部位或關(guān)鍵點(diǎn)，責(zé)任到人，嚴(yán)格把控，精準(zhǔn)施策，能夠?qū)⒕C合管廊常見的質(zhì)量通病進(jìn)行消除或者避免。同時(shí)，需要對(duì)綜合管廊變形縫進(jìn)行研究和探討，落實(shí)可拆卸復(fù)合止水帶，進(jìn)一步提升管廊防水效果，為綜合管理的投入使用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。

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