关于城市地下综合管廊的施工技术研究

2022-09-11

1 城市地下综合管廊建设的基本原则

在城市地下综合管廊建设过程中, 需要坚持协调性、统一性和前瞻性原则。

首先, 要保证城市地下管廊建设有着良好的协调性。为了节省城市地上空间, 很多城市地下都已经遍布各种管线, 这些管线有着不同的服务对象和功能, 需要独立形成工作网络, 不同的管线之间不但有联系同时也相互独立, 所以在地下管廊建设中, 要充分做好协调工作, 避免影响多彼此的正常运行。其次, 在建设地下综合管廊过程中要坚持统一性原则。城市的发展和地下管廊的建设有着紧密的联系, 如果城市建设或者地下综合管廊建设出现了问题就会严重影响多另一方的建设, 所以地下综合管廊建设中要充分尊重城市未来发展, 要保证和城市发展建设的高度统一。在地下综合管廊建设中, 需要先布置好综合管廊, 然后再开展施工建设工作。最后, 要坚持前瞻性原则。城市地下综合管廊建设需要投入大量的时间、人力和资金, 在城市未来发展中, 地下综合管廊的使用效果和年限直接关系着整个城市的未来, 为此, 需要做好事故预防, 避免和周围规划建设产生冲突, 要保证地下综合管廊建设具有一定的前瞻性, 从而保证地下综合管廊能够更好地服务于城市发展。

2 地下综合管廊的施工方法

2.1 明挖现浇法

当前地下综合管廊建设中一项应用非常广泛的技术就是明挖现浇法, 此方法能够保证施工活动大面积地开展, 能够将整个工程分成不同的施工标段, 让各个标段同时开展施工工作, 从而有效地提高施工效率, 缩短施工工期。此外, 该技术操作方便, 施工成本较低, 同时能够做好各标段施工质量的控制。该技术的缺点是对城市交通运行影响较大, 并且天气会对开挖过程产生较大的影响, 比暗挖法要对周围环境有着更高的要求。如果施工场地周边有着较为平坦的第十, 没有其他需要保护的建筑物, 那么可以选择采用明挖法施工, 但是需要注意的是明挖过程中要采取井点降水措施保证施工的顺利开展。

2.2 明挖预制拼装法

从当前各种地下综合管廊施工技术中发现, 明挖预制拼装施工技术比较先进, 尤其在发达国家应用较广。在应用该技术中, 需要提前在预制场进行大规模的预制施工, 然后通过大吨位运输车辆运输到现场, 并且进行吊装施工, 对施工技术和设备都有着非常高的要求, 并且需要投入较多的资金, 相比于明挖现浇法施工, 该技术能够有效缩短工期, 保证施工质量, 达到节能环保的目的。

2.3 盾构法

所谓的盾构法, 常常应用于软土隧道中, 通过盾构保护开展盾构施工工作。该技术适用范围较广, 尤其在需要出图转运、地层挖掘、接缝防水、缝隙注浆等作业中应用广泛, 可以有效发挥盾构保护的作用。在选择该技术钱, 需要首先对地下水物质进行勘测, 避免在盾构施工中出现地面沉降问题。该技术有着较高的工艺技术要求, 综合性强, 我国当前已经有着较为成熟的盾构施工方法。在盾构法施工汇总, 可以充分利用盾构机械, 有着十分简单的施工组织, 管理方便, 施工危险系数低, 施工速度快, 效率高, 质量好, 在施工中容易控制施工导致的沉降问题。盾构技术可以应用于含水地表中, 无需降水, 对场地要求较低, 和明挖法和暗挖法星币不会对周围建筑等产生较大干扰, 是一种较为环保的施工方式。但是由于盾构设备需要昂贵的费用, 所以很多施工企业没有盾构设备。近些年我国城市地下综合管廊建设项目逐渐增多, 盾构施工技术也得到了越来越广泛的应用。

2.4 浅埋暗挖法

在距离地表附近的下的洞室中进行开挖工作的施工方法即为浅埋暗挖法施工技术。该技术在地层岩性较差、周围环境复杂、地下水丰富的地区适用, 和上述几种方法相比, 浅埋暗挖法施工技术更加灵活, 不会受到过多路面环境、地下管线等因素的影响, 能够有效地做好城市建设和改造, 不会过多对群众生活产生侵扰。浅埋暗挖法施工技术主要是以新奥法作为支撑, 通过设计第一次支护, 对全部基本荷载进行承担, 然后通过第二次的衬砌施工将暗挖法施工的安全系数提升。两次施工过程中都会对荷载有一定的承载能力。在暗挖法施工中可以同时用多种辅助方法实现暗挖法的设计和施工, 比如用超前支护来对围岩进行加固, 让围岩有更好的承载能力。同时还可以通过采取不同的开挖方式实现联合支护体系, 让围岩充分发挥承载作用。为了保证暗挖法施工的安全性和质量, 应当在施工过程中检测支护结构的变形情况, 避免出现塌方、沉降等问题。

2.5 顶管法

顶管施工技术和盾构法同样都是在地下施工, 相比之下顶管法不需要将表面层挖掘, 可以直接从地下穿透公路、铁路、河流等地面阻碍物质。顶管施工原理是通过油缸、管道中推动力从工作井重难退出掘进机或者工具馆, 穿透土层, 然后在另一端接收井接受并且起吊。为了能够实现非开挖敷设地下管廊施工方法, 可以在两口井之间铺设管道或者工具管。该方法在大中型管径施工项目中非常适用, 具有环保、高效等特点, 不会对地表建筑产生影响, 可以节约大量的成本。

3 地下综合管廊施工技术的应用

3.1 工程概况

某拟建的环湖80m北岛西路综合管廊工程位于上海市临港新城, 从现状环湖北一路北侧开始向南沿拟建北岛西路, 总长度951.6m。主体结构包括:标准段, 进排风口段, 吊装口段和分支口段, 均采用钢筋混凝土现浇结构。

3.2 地下及周边管线保护措施

本工程在过环湖北一路段管线较多, 涉及有电力电缆、给水管道、雨水管道、污水管道、通信管道、天然气管道等众多地下管线。施工前, 由业主单位组织各管线单位进场搬迁。

3.3 地下结构主体施工方案

由于工期紧迫, 结合项目实际情况, 地下结构在施工过程中采用倒序的施工顺序, 由标尾向起点方向跳仓施工。

土方开挖的同时进行地下结构施工的准备工作, 当基坑土方开挖至设计标高之后即开始进行管廊主体结构施工。现浇结构施工工艺流程如下图所示:

(1) 垫层混凝土施工

清基:浇筑C20砼垫层前, 基层表面杂物、积水等要清理干净。清理过程中不留死角, 用水准仪对清理后垫层底进行断面测量, 高差控制在1-2cm。对测量过程中高差较大处进行局部整平, 整平后再次进行复测。

基底处理完成后, 即可立模、进行垫层10cm C20混凝土垫层的浇筑。

基底垫层浇筑完成之后进行抹光, 待垫层干燥之后清理表面杂物铺防水卷材后续浇筑卷材保护层。

(2) 底板施工

在开展底板施工作业中要注意立底模板同时开展中墙和侧墙模板的施工, 浇筑底板的同时浇筑大约30厘米的中墙和侧墙, 将其作为施工缝。然后一次性完成剩余部分的浇筑作业。在墙身施工中, 要保证其和斜角模板形成一个整体, 加固方式通常采用对拉螺栓结合钢管的方式。要严格按照设计规范和要求对施工缝做好防水处理工作。具体如下:

(1) 设置底板顶面标高控制桩, 做好钢筋绑扎工作;

(2) 监理工程师对施工进行检查验收, 在确认合格后实施底板浇筑工作;

(3) 根据设计设置变形缝防水材料, 在混凝土浇筑中注意其稳定性, 不能发生位移;

(4) 采用分层浇筑的方式, 分两层浇筑底板混凝土, 浇筑过程中用振捣器进行振捣, 保证混凝土浇筑的质量, 避免出现孔洞等问题, 并且在浇筑完成后及时养护, 避免出现混凝土裂缝。

(3) 中隔墙、侧墙和顶板施工

施工前先将接缝处凿毛, 清理干净。校正止水带位置, 止水带损坏处进行修补, 根据放线位置分层支立模板, 绑扎钢筋。

(1) 支架

管廊主体结构拟采用钢管扣件式脚手架, 支架的布置通过计算以确保强度刚度满足施工要求, 计算时考虑到有边墙砼侧压力, 模板重量, 施工荷载 (人、料、机等) 以及作用于模板支架上的风力及其它可能产生的荷载, 因此支架纵横向立杆间距拟采用0.8m, 水平杆步距1.5m。

(2) 模板

模板由底模、内模、侧模三部分组成, 现场拼装, 模板采用18mm厚木模板。由于工期较为紧张, 为此我方拟配置100m标准段截面模板来满足施工现场的进度要求。

本工程侧墙混凝土施工中注意外观质量, 各种接缝要紧密不露浆, 必要时在接缝处嵌入薄海绵垫或涂刷腻子以消除缝隙。立模前要将模板进行清理;立模时要将各种预埋件安装固定。

(3) 钢筋

完成了基层防水保护层施工周, 开始绑扎底板钢筋、中墙和顶板钢筋、安装内模。在完成所有的钢筋绑扎后做好钢筋强度试验, 然后一图纸设计要求为基础布设钢筋。验收合格后, 按照标准要求开展焊接工作。

(4) 砼的浇筑

混凝土浇筑前, 认真作好混凝土的配合比设计及各种材料实验, 并报请工程师批准。本工程混凝土采用商品混凝土, 混凝土罐车运送, 混凝土泵车泵送入模, 为保证混凝土在凝固时产生较低的水化热, 本工程采用水化热较低的普通硅酸盐水泥。砼输送前必须对设备进行检修, 确保机况良好。

a、底板混凝土浇筑

采用一台混凝土泵车, 分两层浇筑, 混凝土从一端向另一端阶梯式推进, 连续浇筑, 每层浇筑厚度不超过30cm具体方法详见下图:

b、中隔墙、侧墙、顶板混凝土浇筑

结构板墙混凝土浇筑采用“斜面分层施工法”控制一次浇筑高度, 做到分层下料, 分层振捣, 循环整体推进, 每层厚度30cm为宜。先浇筑中隔墙, 中隔墙浇筑完毕后对称浇筑侧墙, 侧墙浇筑完毕后浇筑顶板混凝土。

c、混凝土捣固

混凝土采用插入式振捣棒捣固, 振捣棒移动间距不超过其作用半径的1.5倍, 并插入下层混凝土5~10cm, 混凝土捣固必须密实, 不漏振、欠振、过振, 采用快插慢拔法, 振点均匀布置, 施工缝及预埋件处要加强振捣, 振捣时不触及模板、钢筋、止水带。底板, 顶板混凝土振捣密实后, 终凝前对表面原浆进行抹平、抹实、压光, 保证混凝土表面不开裂。

d、混凝土的养护

在本工程中, 在2016年春季完成施工, 为了保证混凝土施工质量, 对混凝土工程进行了早起养护, 并且采取了覆盖、洒水等养护手段。

结束语

在地下综合管廊建设中需要涉及到很多管道、管线施工, 所以对施工质量和技术有着非常高的要求。本文就城市地下综合管廊施工技术进行了分析, 并且以某拟建的环湖80m北岛西路综合管廊工程作为案例进行了具体分析, 希望本文的提出能够具有一定的参考价值。

摘要：城市地下管廊包含有多项内容, 比如电力电缆、通讯电缆、给排水管道、燃气管道等, 各种管线在地下交错形成地下管网, 形成城市基础网, 为居民的正常生产生活提供便捷条件, 解决城市空间、用地紧张等问题。在现代化城市发展过程中, 受到多种因素的影响, 地下综合管廊施工面临着诸多问题, 为了能够更好得保护城市环境, 需要不断加强地下空间的综合利用, 为此, 加强研究地下综合管廊施工技术具有很大的现实意义, 需要不断加强地下综合管廊施工技术的研究和应用。本文将对此展开探讨。

关键词：城市,地下综合管廊,施工技术