淺析城市地下綜合管廊施工技術及其要點

王淼杰 王志璽

摘要：隨著我國經濟在快速發展，社會在不斷進步，結合近10年來我國城市地下綜合管廊工程建設應用實踐與研究，本文總結了鋼筋混凝土與鋼制兩種不同材質的綜合管廊的結構形式及其適用性，并對明挖現澆法、明挖預制裝配法、暗挖法等3種地下綜合管廊工程常規施工技術及其難點進行了比較。基于新型施工裝備，進一步分析了雙模掘進機預制拼裝、移動護盾機預制拼裝、U型盾構預制拼裝等國內已研制成功的地下綜合管廊工程新型施工技術。最后，從項目建設全壽命周期角度，對城市地下綜合管廊規劃、設計、施工、運維等方面存在的重點技術問題進行了探討，以期為我國城市地下綜合管廊工程建設提供借鑒參考。

關鍵詞：綜合管廊;施工工藝;分析

引言

在城市綜合管廊項目中，因為工程構件采用預制的方式制備，因此，預制拼裝必須有大噸位的運輸車、大型起吊設備及預制廠。由于其對施工技術有較高的要求，工程技術人員必須掌握預制拼裝相關的技術，且具有一定的施工經驗。在保證項目質量的前提下，綜合管廊工程施工具備環保、節能、低碳與減排的優勢，減少了現場施工任務，最重要的是符合國家中長期發展規劃要求。

1地下管廊工程設計遵循的原則

在設計地下管廊工程的時候，要想確保工程的合理性與科學性，就必須圍繞一些基本原則，具體內容如下：（1）在著手設計之前，城市地下管線的調查工作要落實到位，調查內容為數量、種類及未來可能增加的部分。隨后，立足城市發展情況和綜合管廊工程相關需求合理設計，保證設計方案能夠符合目前城市的具體需求。（2）規劃地下綜合管廊工程，要注意結合城市未來的發展，不能背離城市的整體規劃，嚴格論證。為了避免反復開挖地面的情況，為了滿足城市未來的發展，要適當預留空間，只有這樣才能避免影響到城市的市容市貌及交通，避免增加不必要的投入。（3）在設計地下綜合管廊時，針對新老城區的不同，所采用的設計理念與模式也要有所區別，以實現配置的優化，特別是設計老城區的地下綜合管廊工程，為了合理降低投入，要對原有基礎做充分利用。

2城市地下綜合管廊施工技術及其要點

2.1波紋鋼結構

波紋鋼制綜合管廊是將薄鋼板按規定加工成波形后作為管廊主體受力結構。波距、波高及板厚是表征波紋鋼板結構參數的重要指標，主要根據波紋鋼結構的跨徑大小而定。由于波紋的存在，極大提高了結構的強度和剛度。波紋鋼制綜合管廊常見的斷面形式有圓形、馬蹄形、拱形等，可根據功能需要設置為單艙或多艙。鋼制綜合管廊具有重量輕、強度高、造價低、施工快、抗震性能好、節能環保等特點。與鋼筋混凝土綜合管廊不同的是，鋼制綜合管廊對底部地基承載力要求低，一般采用砂礫或碎石換填壓實即可。

2.2預制疊合拼裝的工藝技術分析

在生產環節中，要結合城市建設要求，對施工環境進行考察，在此基礎上確定施工場地，明確場地布置要求，保證場地符合HSE作業指導規范、環境管理體系與職業健康安全的各項要求。在此基礎上進行后續工作。節段預制時，按照綜合管廊標準段建設需要，結合吊裝機械、生產制作、運輸條件等方面情況，將標準段每節長設置為3.0m，最長段設置10節長30m，使用縱向拼縫的方式，在段與段之間設置變形縫。預制構件間貫通空腔采用自密實混凝土一次澆筑成型。預制疊合工藝技術要求：按照綜合管廊預制構件混凝土項目合同要求，預制構件采用C40防水混凝土，抗滲等級為P8;構件現澆部分采用C40自密實防水混凝土，抗滲等級為P8。結構主筋迎水面層保護層厚度50mm，背水面40mm。預制疊合構件單個最大重量控制在6t以內，以便運輸及吊裝。

2.3止水帷幕

高壓旋噴樁樁徑φ800mm，間距1.4m，采用雙重管高壓旋噴樁。施工前應進行旋噴試樁，確定施工工藝及施工參數。高壓旋噴樁需待圍護樁混凝土強度達到設計要求的60%后方可開始施工，并根據已施工的相鄰圍護樁位置進行準確定位。旋噴樁采用普通硅酸鹽水泥，強度等級宜為42.5MPa，水泥漿液的水灰比取0.9，水泥摻量為土的天然質量的25%。28d加固后土體無側限抗壓強度qu≥2.0MPa，滲透系數不大于1x10-7cm/s。旋噴樁進入基槽底部不小于1.0m，對于基槽槽底位于砂層區段應穿透砂層進入不透水層。高壓水的壓力應大于30MPa，流量應大于30L/min，氣流壓力宜大于0.7MPa，鉆桿提升速度為0.1～0.2m/min。施工時應由下而上提升鉆桿進行旋噴，停止噴射的位置應高于帷幕設計頂面1.0m。注漿液固結后，要檢測水泥土加固體的尺寸、搭接寬度，利用鉆芯法對單軸抗壓強度、深度及連續性進行檢測。三軸攪拌樁垂直度偏差不大于1/100，樁位偏差不大于50mm，水泥摻量為15%，水灰比取0.8，下沉速度應控制在0.5m/min以內，提升速度應控制在1m/min以內，并保持勻速下沉與勻速提升。三軸攪拌樁施工應嚴格控制水泥用量，采用流量計進行計量。如因故停漿，應在恢復壓漿前，將攪拌機頭提升或下沉0.5m再注漿攪拌施工，以保證攪拌樁的連續性。攪拌樁設計齡期為28天，28天后水泥土強度達1.5（淤泥質土）～2.0（其它土類）MPa，滲透系數不大于1x10-7cm/s。

2.4明挖現澆法

當前，綜合管廊明挖現澆法施工在實際應用中仍然占有主導地位。明挖現澆法包括基坑工程與主體結構兩部分施工內容，涉及軟基處理、支護結構施工、土方開挖、鋼筋綁扎、模板支架安拆、混凝土澆筑、防水施工、基坑回填等分項工程。在軟弱土等不良地質條件區域建造地下綜合管廊時，需對管廊底部地基進行處理。常用的地基處理方法包括預壓排水固結、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結構段，結構段之間設置伸縮縫，對基礎沉降要求嚴格。一般不直接以處理后的地基作為管廊結構基礎，通常采用樁基礎，如灌注樁、PHC管樁。地下綜合管廊是一窄長條形結構，這一結構特性也決定了其基坑形狀與特點，其基坑具有較大的長寬比，長邊效應較為明顯。地下綜合管廊基坑支護形式包括放坡開挖、土釘墻支護、鋼板樁支護、SMW工法、灌注樁排樁支護等。對于地下水較為豐富的區域，基坑降排水方法包括集水明排、輕型井點降水、噴射井點降水等，必要時采用深層攪拌樁或高壓旋噴注漿止水帷幕等基坑止水結構。綜合管廊主體結構現澆施工工藝較為常規，通常采用分層、分段澆筑。除放坡開挖方式外，在其它有內支撐的基坑支護形式下，由于綜合管廊基坑狹長，坑內作業空間有限，混凝土模板建議采用木模板或新型的模板支架體系，陳超介紹了一種新型的現澆綜合管廊模板臺車施工工藝。綜合管廊基坑支護開挖與主體結構施工具有工序繁多且在有限空間里高度集中的特點。如若現場條件允許，在滿足基坑安全、穩定要求的前提下，盡可能采用放坡開挖或放坡與其它支護方式聯合的基坑支護形式，即使現場具備放坡開挖的范圍可能小于綜合管廊一個結構段的長度，以利于材料、機具進出，提高作業效率，保障作業安全。

結語

“統一規劃、統一設計、統一建設、統一管理”是城市綜合管廊建設必須遵循的原則。隨著城市地下綜合管廊的大規模建設，將大大減少城市發展過程中市政管道對城市交通、道路的破壞。但是城市綜合管廊建設還有很多問題需要解決，具體施工期間還要做好施工安全、施工質量，確保與周圍環境相協調，實現城市地下空間的合理利用，促進城市可持續發展。

參考文獻

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