盾構綜合管廊內部分倉結構的設計與施工

王雄

（中鐵上海工程局集團第一工程有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

綜合管廊又稱共同溝，它是實施統一規劃、設計、施工與維護，建于城市地下用于敷設市政公用管線的市政公用設施。隨著城市化進程的加快，城市管廊規模日益擴大，從國內已建的地下綜合管廊工程來看，多以明挖現澆法為主，因為該施工工法成本較低，雖然其對環境影響較大，但在新城區建設初期采取此工法障礙較小，具有明顯的技術經濟優勢。隨著地下綜合管廊建設的推廣，施工工法也會趨于多樣化，地下綜合管廊與其他地下設施的相互影響也會加大，對施工控制也會逐漸提高要求，所以目前較長距離的干線管廊多以區間盾構+綜合井明挖的模式進行設計施工建設，而盾構管廊內部分倉結構不能像明挖管廊一樣和主體一次現澆完成，需要在盾構完成后進行二次設計與施工，因此內部分倉結構的施工對整個管廊建設是土建工程過渡到機電工程施工的作用，是相當重要的一環，所以加快分倉結構施工對管廊建設的進程是必須的。

1 內部分倉結構概況

深圳市軌道交通14號線共建管廊工程14GL-101標位于羅湖、龍崗區，總長度約26.905km。其中羅湖段全長約為0.54km，采用明挖法施工，龍崗段全長26.365km，采用盾構法施工。盾構施工共設27個綜合井，27個盾構區間。

盾構管廊內部結構采用C35鋼筋混凝土。壁柱寬0.6m、厚0.25m、底板沿縱向通常敷設，厚0～0.55m。縱梁尺寸0.43～0.45m×0.6m。中板厚0.3m。

盾構段內部結構采用壁柱式方案。具體形式分壁柱段及無壁柱段兩種，弧壁柱縱向間距6m，與水管支墩相同，不占用內部管線安裝及檢修空間。

壁柱與縱梁剛接，中板搭接于縱梁上。為提高后澆內部結構與預制管片間的抗滑移能力及管片與內部結構的整體性，縱梁、壁柱及底板通過螺栓與管片預埋套筒連接。

內部結構耐火極限不應低于1.5h。變形縫處填充材料耐火極限不應低于相應結構構件。鋼結構應做防火防腐防銹設計。管廊內部結構如圖1所示。

圖1 管廊內部結構

2 施工方案比選

根據施工經驗及調研，盾構管廊分倉結構總體施工方案主要分為全現澆和預制裝配式兩種，全現澆方案即為所有構件即壁柱、縱梁、底板、中隔板及中隔墻采用全現澆的施工方案[1]。

預制裝配式施工方案主要為中隔板采用預制安裝，其他構件采用現澆方案。具體分析如下。

2.1 中隔板方案比選

方案比選如表1所示。

與傳統的弧焊和電阻點焊相比，激光焊接技術具有能量密度高，穿透能力強，焊接速度快，焊接變形小，焊接外形美觀等優勢。但是激光焊接技術對工件裝配質量有極其苛刻的要求，傳統的激光焊接試件裝配主要通過手動壓緊和氣缸自動壓緊形式，在此基礎上開發的電磁吸附式激光焊接試驗工裝具有快速切換、工裝柔性化好、適用范圍廣、裝配質量好等優點，具體對比如表1所示。

表1 方案比選

2.2 施工成本分析

中隔板成本測算匯總對比如表2所示。

表2 中隔板成本測算匯總對比

（1）中隔板采用預制拼裝與支架或臺車現澆，在成本上差距不大。

（2）由于預制板市場價格的浮動性，所以預制拼裝中隔板成本具有一定的不確定性。

（3）現澆鋼筋、混凝土按合同要求一般可進行調差，但是預制板無明確說明可進行調差。

綜上所述，中隔板采用預制裝配式，施工上更加有先進性，施工進度可控，施工工效較高。

3 關鍵施工技術

3.1 施工工藝流程

內部結構在盾構區間貫通后施工[2]。內部結構施工順序如圖2所示。

圖2 施工工藝流程

3.2 關鍵施工技術

3.2.1 底板施工

底板包含普通底板和底部壁柱兩部分一起澆筑，擬從區間中部開始向兩端井口施工。

圖3 移動混凝土運輸車

3.2.2 壁柱及縱梁現澆施工

底板施工完成后，進行弧壁柱與縱梁現澆同步施工，擬從區間中部開始向兩端井口施工，鋼筋采用現場綁扎施工，模板常規采用普通定型鋼模和支撐架周轉進行施工，由于縱梁高度較高，若采用兩臺地泵接力進行澆筑，泵管連接和澆筑過程中振搗和拆除比較困難，采用隧道布料車運輸和泵送混凝土至作業面，由里向外連續倒退澆筑混凝土。壁柱及縱梁施工綜合指標為單作業面50m/d。混凝土布料車施工縱梁如圖4所示。

圖4 混凝土布料車施工縱梁

3.2.3 中隔板拼裝

管廊中隔板安裝采用專用設備運輸及安裝，用汽車運輸中隔板至下料口，在下料口位置用汽車吊吊放預制板至運裝車上，在盾構區間內運輸混凝土板至安裝面人工配合進行安裝。專用設備為運輸安裝一體式，運板走形式地位縱向運輸，在安裝作業面前方頂升至高位轉向落放至邊梁上。中隔板拼裝如圖5所示。

圖5 中隔板拼裝

3.2.4 上部中隔墻施工

在中隔板施工完成并達到設計強度后，進行上部中隔墻現澆同步施工，由于中隔板施工分兩種即鋼立柱和鋼筋混凝土立柱和立柱之間素混凝土施工，擬采用在鋼筋施工完成后，一次性采用滑模澆筑施工中隔墻。中隔墻與管片間預留10cm空隙填筑耐火極限不小于2h的防火膠泥。

根據中隔墻的結構特性，為了有穩定的操作平臺，擬采用在中隔墻兩側搭設雙排扣件式腳手架，模板采用中隔墻定型鋼模板[3]。中隔墻施工如圖6所示。

圖6 中隔墻施工

每次施工段長度為80m，工期為支架及模板搭設0.5d，鋼筋綁扎0.5d，澆筑及等強1d，預計2d完成一段澆筑，平均進度指標為單作業面40m/d。

4 結語

（1）盾構管廊內部施工空間有限；整個管廊內部凈空為內徑6m或7.7m的盾構圓形，但卻包含基底層、中隔板、壁柱和縱梁、中隔墻等結構，施工內容較復雜，人員作業空間狹小，各工序無法交叉施工，無法產生順暢的流水作業，制約了施工效率。

（2）采用中隔板預制+其他構件現澆的設計和施工方式能較好快速施工內部結構，預制混凝土能有效保障外觀和實體質量，同時能夠按設計和規范要求滿足各種管道的功能及工藝需求，對于施工單位施工同類型項目而言，具有一定的借鑒性。

（3）雖然從工程造價的角度出發，現澆法施工在短期內比預制法還是相對較低，但是預制施工更加適應社會發展的需要，機械化施工更加有效率。

（4）分倉結構也能進行全預制施工，但在目前設計和施工水平來說，很多細節問題還需進一步調整解決，尚不是非常成熟，所以在此不再進行贅述。