地下綜合管廊綠色施工技術探討

趙永立 姜新新 吳棕鵬

地下綜合管廊是城市基礎設施建設的一個重要發展方向，它是在地下建設一個隧道空間，將電力、通信、供熱、燃氣、給排水等工程管線集于一體，實現統一規劃、建設與管理[1]。隨著我國城市化進程不斷加快，土地資源的開發利用成本增高，建設地下綜合管廊成為緩解資源與人口矛盾的有效對策。雖然地下綜合管廊的一次性投資較大，但是減少了重復性投資建設，能夠避免“馬路拉鏈”現象發生，有利于改善城市環境。而且，在管廊內安裝監控報警系統，能對管廊內部進行實時監控，方便開展維護工作。以下結合工程案例及實踐，探討了綠色施工技術在地下綜合管廊中的應用，希望能為相關人員提供借鑒。

1 工程概況

1.1 綜合管廊基本情況

某地下綜合管廊項目位于山東省煙臺市芝罘區，南起環海路與海港工人大道交叉口，北至海港工人大道與橫一路路口，設置在道路西側綠化帶下方，平行于道路中心敷設。該綜合管廊采用矩形斷面，建設總長度為1.35 km，總投資2.57 億元。其中，一期建設段長度約663 m，起止樁號為K0+088.770 ～K0+751.903，斷面設計為三艙，標準橫斷面如圖1 所示，設計工作年限100 年，安全等級為一級。管廊建成后，將納入5 大類地下管線，包括給排水、燃氣、熱力、電力及通信管線等，被稱為地下管線的“集體宿舍”。

圖1 綜合管廊標準橫斷面圖（來源：網絡）

1.2 地質條件

該施工場地屬于海陸交互相沉積地貌，地面標高最大為3.5 m，最小為2.6 m。勘察顯示，該施工區域無發震地質構造條件，場地穩定性相對良好，抗震設防烈度為7 度。勘測深度范圍內，地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水位日變化幅度小于10 cm；地基土自上而下分別是素填土、粉土、粉質黏土、中細砂及粉質黏土。

2 地下綜合管廊綠色施工的必要性及目標

2.1 綠色施工的必要性

城市建設發展中，地下空間的開發利用更加頻繁。尤其是基礎設施項目建設，會對周邊環境帶來一定破壞，甚至造成空氣污染、土壤污染等問題。

另外，城市人口數量和密度增加，會干擾正常的人流、物流和交通流[2]。要想減小施工影響，必須采用綠色施工技術，在保證質量、安全、進度等目標的前提下，將施工對環境的影響降至最低，提高社會效益和生態效益。

2.2 綠色施工目標

結合本工程實際情況，提出以下綠色施工目標：

1）在建筑垃圾的處理上，對固體廢物進行減量化、無害化處理，對有毒有害廢物進行分類管理。具體指標：建筑垃圾的產生量＜500 t/萬m2，有毒有害廢物的分類率達到100%，固體廢物的回收利用率≥80%。

2）在施工噪聲的控制上，滿足《建筑施工場界環境噪聲排放標準》（GB 12523—2011）的要求。具體指標：土方施工階段，日間和夜間噪聲分別低于75 dB、55 dB；結構施工階段，日間和夜間噪聲分別低于70 dB、

55 dB。

3）在揚塵控制上，土方施工階段的揚塵高度≤1.5 m，結構施工階段的揚塵高度≤0.5 m。

4）在水污染控制上，施工作業產生的污水要滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978—2002）的要求，污水的pH 值控制在6 ～9。

5）在能源節約上，節水設備設施的配置率達到80%，非市政用水占總用水量的30%以上，節電設備設施的配置率達到90%。

3 地下綜合管廊綠色施工技術

3.1 盤扣式腳手架

盤扣式腳手架已廣泛應用于土建施工領域。地下綜合管廊施工過程中，應用盤扣式腳手架的優點如下：第1，組成構件少，配件不易丟失；立桿可進行接高，滿足不同施工環境的要求；第2，腳手架搭設速度快，操作簡單，省時省力；第3，結構強度高，穩定性好，整體承載力大，受到水平、垂直力作用后不易變形[3]。與傳統腳手架相比，現場施工應用盤扣式腳手架，因鋼材用量少、材料損耗比低，方便清點和運輸，可提高施工效率、節約施工成本，滿足綠色施工技術的要求。

3.2 組合支護技術

因綜合管廊的施工長度大，可能與既有道路產生交叉，此時施工場地受限，需要開挖深基坑提供作業空間，為保證基坑及施工人員的安全，可采用組合支護技術。具體來說，就是將放坡開挖與鉆孔灌注樁相結合，前者開挖作業成本低，后者占地面積小，兩者結合發揮各自的優勢，實現降本增效的目標。另外，組合支護技術的應用，可減少土方開挖和回填的工程量，減小土層擾動，有效保護土地資源，滿足綠色施工技術的要求。

3.3 橡皮塞封堵技術

綜合管廊內墻施工中，對拉螺桿、螺栓等埋件會留下很多孔洞，采用傳統注漿法進行封堵，對注漿材料提出較高的要求，而且施工成本較高。應用橡皮塞封堵技術，需根據內墻上孔洞的大小，選擇適宜尺寸的橡皮塞，經橡膠錘擊打使其嵌入孔洞內，即可實現封堵目標。實踐表明，橡皮塞本身無毒無害，可防水、防變形、防開裂，具有較強的耐腐蝕性，滿足綠色環保的施工技術要求[4]。

3.4 循環水噴淋養護系統

該系統由加壓泵、沉淀池、揚塵主管、噴淋管及集水井水泵等組成。現場施工中，將沉淀池布置在洗車臺一側，利用加壓泵將清水泵入出水管，經噴淋管對管廊結構進行噴水養護。養護水匯流至集水井內，利用水泵經揚塵主管回到沉淀池，達到水資源的循環利用。運用該系統不僅能夠滿足管廊混凝土結構的灑水養護要求，還能有效抑制揚塵。

3.5 BIM協同施工技術

在地下綜合管廊施工中，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）協同施工主要體現在2 個方面：第1，深化設計和出圖，通過構建管廊的三維立體模型，實現各項信息數據的共享，有助于各專業人員交流溝通，合理配置人、機、料等資源，避免資源浪費、盲目采購等問題發生。第2，開展專業碰撞檢查，管廊內的管線種類多、數量大，很容易出現專業碰撞和沖突問題[5]。利用BIM 技術進行碰撞檢查，能及時發現存在問題的部位，在三維模型中做出標記，方便設計人員及時修改，從而實現各專業協同作業，降低現場施工難度，提高施工效率。

4 快拆模板體系在地下綜合管廊施工中的應用

除以上綠色施工技術，為提高模板的周轉效率，降低施工成本，達到綠色施工的要求，本工程還運用無螺桿的快拆模板體系。

4.1 工藝原理

該工程中，管廊墻體模板采用鋼框木模板，其標準的尺寸為400 mm×2000 mm；主背楞采用80 mm×40 mm的雙方管。墻體兩側模板為單邊支模，其中外側模板使用鋼管在基坑邊坡支撐，內部模板在管廊內倉墻模背楞處支撐，并用鋼絲繩和螺栓進行斜拉，以提高混凝土澆筑時的抗側壓力[6]。在頂板部位，使用U 型卡與側墻模板連接固定，提高模板體系的剛度和穩定性。在立桿的頂部安裝早拆構件，接觸頂板混凝土面，當混凝土強度達到設計值的75%，卸下支撐頭即可拆除模板，拆除作業簡單、快捷。

4.2 施工流程

底板墊層施工—防水層及保護層施工—底板鋼筋綁扎—側墻導墻模板安裝—底板混凝土澆筑—墻體鋼筋綁扎—墻體模板安裝—頂板模板安裝—墻體模板加固—頂板加腋模板安裝—頂板鋼筋綁扎—墻體及頂板混凝土澆筑—混凝土養護—拆模轉至下一周期。

4.3 施工方法

4.3.1 底模安裝

底板施工至導墻處留施工縫，需要先拼裝外側模板，其尺寸為400 mm×2000 mm，使用U 型卡進行連接固定。腋角模板的材質是鋼框模板，位于底部的鋼模延伸150 mm，方便后續施工作業，以保證腋角部位的質量。在腋角處設置鉤栓加固，腋角底部使用螺栓加固，最后進行驗收。

4.3.2 墻模安裝

墻體鋼筋綁扎完成，用“止水螺栓+木枋”在墻模底部進行支撐，然后安裝底部的橫向模板，用U 型卡連接固定。側墻底部模板安裝后，對側墻模板進行支設，其尺寸為400 mm×2000 mm，用U 型卡進行連接固定。側墻模板安裝完成，安裝模板的次背楞，使用長度3000 mm 的方管，用拉桿連接墻模板上的加固孔進行固定。

4.3.3 頂板臺模安裝

側墻次背楞安裝后，對立桿、頂板臺模進行安裝。其中，立桿材質是Q345B 鋼，外管直徑是60 mm、壁厚為3.2 mm，內管直徑是48 mm、壁厚為3.6 mm，使用承載銷連接，根據施工要求可調節高度。在立桿頂部設置快拆頭，與頂板面板保持平齊。頂板模板安裝前，先支設第1 立桿、第2立桿，門架輔助固定。在第2 立桿上安裝頂板臺模，鋼撐固定后安裝第3立桿、第4 立桿。第1 塊模板安裝完成，檢查立柱的垂直度，看頂板是否調平，調整后繼續安裝第2 塊模板。

4.3.4 腋角模板安裝

腋角模板安裝時，需使用與頂板、側墻匹配的定型鋼模板，下部使用U型卡與墻體連接固定。在頂部設置輔助梁，梁體由定型構件拼裝而成。輔助梁的兩端，卡在立桿頂部的快拆頭上并固定。在腋角側設置卡條，上部鋼框卡在輔助梁的卡條上固定。

4.3.5 模板體系加固

首先，整個墻體模板使用對撐加固，對撐的材質是鍍鋅鋼管，該對撐直徑為60 mm，壁厚為3 mm，用螺栓與主背楞連接。在對撐的一側設置絲杠，用于調節對撐的長度，以滿足現場加固要求。

其次，橫撐的間距設置上，縱向為950 mm，水平向為900 mm。橫撐施工完成驗算其穩定性，要滿足《鋼結構設計規范》（GB 50017—2003）的要求[7]。

最后，對撐施工完成，安裝直徑為14 mm 的鋼絲繩及M16 花籃螺栓，分別在外墻內側、中隔墻兩側設置，相鄰對撐的間距為900 mm。

4.3.6 模板拆除

首先，混凝土澆筑完成后，頂板模板的拆除要求：混凝土試塊的試壓強度≥強度設計值的75%。側墻模板的拆除要求：混凝土試塊的強度值≥1.2 MPa，且結構表面、棱角處不會因拆模而受損[8]。

其次，拆模時，作業順序整體與模板安裝順序相反。在頂板模板拆除時，注意不要擾動立柱，輕輕敲擊卸載滑塊，模板一側脫離即可取下。

最后，拆除的模板分類堆放，檢查模板表面有無變形、破損，清理殘留的混凝土、灰漿，確認質量性能后及時轉入下一個循環使用。

5 結語

地下綜合管廊的施工環境復雜，對工藝質量提出更高的要求。本文結合工程案例，重點介紹了快拆模板體系在管廊施工中的應用，不僅能提高混凝土的成型質量，而且能降低模板成本。未來，將更多綠色施工技術引入其中，能進一步提升綜合效益，促進建筑行業可持續發展。