浅谈综合管廊施工技术的运用研究论文_庄宏伟,葛文甲

浅谈综合管廊施工技术的运用研究论文_庄宏伟,葛文甲

中国水利水电第四工程局有限公司第六分局 甘肃兰州 730070

摘要:城市地下综合管廊的建设可以起到城市美化作用,它的建设使城市整洁有序,给城市由内到外的活力,地下综合管廊有效的避免马路的重复挖掘,建设完成之后,只需要在管廊内部布线,本文以宁夏回族自治区银川市宝湖路地下综合管廊工程建设为例,浅谈一下综合管廊主体施工方法,可供全国各大城市借鉴及参考

关键词:施工降排水;基坑边坡支护;管廊主体施工

1 引言

地下综合管廊就是城市管线的一个集约化隧道,作为城市建设的基础设施,将电力、通讯、燃气、给水、热力、排水等多种管线集约化地铺设隧道空间中,同时设有专门的检修口、吊装口和监测、控制系统,是一种城镇综合管线工程。

2工程概况

该工程项目位于银川市,综合管廊在新建宝湖路中心线绿化带下布置,为东西走向,宝湖路现浇钢筋混凝土综合管廊结构。综合管廊全长2950米,采用四仓设计,按照功能区的分布及收纳管线的种类,分为缆线仓、燃气仓、综合仓、电力仓等四仓设计。管廊标准截面宽11.25m,高6.65m,是全国范围内最大的断面体形。

3 地下综合管廊施工技术

3.1施工降排水

结合本工程实例,根据勘察报告,工程场区地下水属孔隙潜水类型,该工程管廊断面形式较大,根据设计图纸,管廊平均开挖深度为10m,最大开挖深度14m。在施工过程中分段进行开挖,管廊两侧井点降水结合坑内集水盲沟和集水坑的明排降水的方式基本满足管廊基础面无水作业,个别作业面地下水较为丰富段采用采用轻型井点降水的方式解决了施工过程中的降水难题。

3.2深基坑开挖支护

该地下综合管廊工程场地宽敞,施工作业面便利,开挖深度约10-14m,经过各种方案的认真谈论结合本工程的实际情况,本工程标准段采用明挖法施工,基坑支护采用挂网喷锚支护,特殊段支护采用钢筋混凝土灌注桩支护施工。

3.2.1 管廊标准段支护施工

管廊标准段基坑试验段开挖采用明挖法,根据地勘报告及试验段的开挖,开挖4m以下全为粉细砂,边坡不太稳定,根据现场实际情况,沿线无重要建构筑物,考虑施工的安全性,基槽边坡采用土钉墙支护形式,土钉锚杆的支护原理是利用沿途介质的自承能力,借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力,将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起,形成一个稳定的组合体,此项支护方式解决了深基坑开挖边坡的不稳定性。

3.2.1 管廊特殊段支护施工

本工程特殊段开挖为管廊横穿通达街及亲水大街已有路面段,平均基坑开挖深度约为14m,由于该段道路为现状道路,路面下既有管线很多,路口处有大量电力、通讯、给水、消防、燃气等管线且路口交通压力大,为了减少原有管线的扰动及放坡开挖带来的边坡不稳定性,经过方案优化对比,该段管廊采用钻孔灌注桩支护+预应力锚索支撑的支护方式。

3.3 地基处理

根据地基勘察报告,拟建工程场地范围内地层结构相对简单;勘察深度范围内,除人工填土外,其下均为第四系黄河冲积和湖积成因土层,基础大部分坐落在粉质粘土层,少部分坐落在粉细砂层,基础较为稳定,基础采用天然地基,在施工过程中,横穿艾依河管廊施工段出现了一段浅层软土地基,施工过程中常用采用办法为:换填改善法和加筋法。

3.3.1 换填改善法

开挖换填是将基础底面下一定范围内的软土地基利用人工、机械或其它方法清除,分层置换强度较高的砂石或者采取水泥石灰的掺和方法改善土的性质,用机械进行层层碾压,使地基形成一个人工硬壳层,达到基础稳定的目的,根据试验数据结合现场实践得出经验,一般掺入石灰不大于8%,水泥量不大于5%。

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3.3.2 加筋法

加筋法是将高强度的土工合成材料埋设在土体之中,以此来分散土体应力,增加土体的强度和韧性,从而达到加固地基的目的,土工格栅特点为强度高,用土工格栅加筋可以提高地基承载力和减少沉降等作用。

结合以上特点,银川管廊在穿越艾依河段浅层软土地基段才用换填改善法和加筋法相结合的办法,施工效果明显,有效的改善了软土地基的承载力问题。

3.4 管廊主体结构施工

该工程地下综合管廊在全国范围内也是属于断面尺寸较大,管廊设计年限为100年。结构混凝土分五步浇筑成型。第一步垫层施工,第二步完成底板(底板腋角面以上30cm),第三步完成燃气舱壁板、隔墙及顶板混凝土(顶板腋角面以上30cm),第四步完成剩余舱壁板、中隔墙及顶板混凝土,第五步完成吊装口、预留口及逃生口的浇筑。

3.4.1 管廊自防水的施工控制要点

地下综合管廊在防水方面主要有以下几个重点部位:施工缝、变形缝、对拉螺栓、防水涂料卷材的防水处理。

施工缝就是分两次浇筑的结合部位,位于管廊底板以上50cm左右处,主要防水措施为钢板止水带。预埋钢板首次浇筑一半,有一半钢板裸露在外面,在下次再浇筑混凝土时把这部分的钢板一起浇筑进去,起到阻止外面的压力水渗入的作用。

变形缝位于两跨管廊之间的缝隙,主要采用橡胶止水带进行防水,需注意橡胶止水带安装位置,止水带中心应于变形缝中心线相重合,不得出现偏移现象,

对拉螺栓是为防止内外模板变形而设置的,要求对拉螺栓具有止水功能,因此对拉螺栓中间设有止水垫片,止水垫片为5×5cm正方形。止水螺栓制作过程中要保证止水垫片与对拉螺栓紧密结合,不允许出现漏洞。

经过实践经验,管廊防水施工过程中必须注重结构阴阳角的防水,可在阴阳角增加一层附加层胎体材料,在遇到地下水位较为丰富段可在原有变形缝止水带两侧各(施工缝钢板止水位置处)设置20×30mm膨胀止水条一道;在施工缝钢板止水外侧混凝土接触面纵向通长设置膨胀止水条一道以加强止水效果。

3.4.2 砼裂缝控制要点

本工程采用C45P8F250自结构防水商品混凝土,施工过程中混凝土裂缝问题日益突出,通过浇筑前分析了裂缝产生的主要原因有以下几点:混凝土本身的原因,主要是因为水泥水化热过高、水灰比较大、水泥用量大、外加剂等原因

针对以上原因分析制定了相应的应对措施:控制混凝土原材的选择、根据试验段浇筑情况及时优化调整混凝土设计配合比、控制模板拆除时间、控制混凝土的运输时间、加强混凝土过程养护、浇筑完成面布置滤水花管并及时覆盖薄膜、大体积混凝土尽量避免在白天浇筑、控制混凝土的入模温度(23度左右)等。

3.5 脚手架支撑技术

该工程管廊模板支撑体系采用碗扣式及扣件式钢管脚手架两种支撑形式,但管廊模板每仓支撑时只能采用一种支撑形式,两者支撑方式在模板支撑时不混用。

3.5.1 插扣式脚手架支撑体系

该管廊顶板支模架搭设高度为5.65米,综合仓宽度为5.4米(取最大宽度计算),长度按照30米(一仓)计算,顶板砼厚度500mm,通过结构计算,施工总荷载为18.1KN/m2。为确保施工安全,支撑架采用插扣式满堂脚手架支撑,脚手架管支撑间距为0.6m×0.9m,步距为1.2m,板底木楞用80×100mm,木方间距300mm,止水拉杆布置方式为70×70cm。

3.5.2 扣件式脚手架支撑体系

管廊顶板支模架搭设高度为5.65米,综合仓宽度为5.4米(取最大宽度计算),长度按照30米(一仓)计算,顶板砼厚度500mm,通过结构计算,施工总荷载为18.1KN/m2。为确保施工安全,支撑架采用扣件式满堂脚手架支撑,脚手架管支撑间距为0.6m×0.9m,步距为1.25m,板底木楞用80×100mm,木方间距300mm。板底支撑立杆与水平杆连接采用双扣件,止水拉杆布置方式为70×70cm。

通过现场实践证明,插扣式钢管支撑,其施工速度快,操作简单方便,能够大大降低施工所投入的人力、物力资源,施工效率高,施工完成后安全性能好,可有效减少人工的投入和钢管的投入,具有较高的经济效益。

4 结语

地下综合管廊建设在经济建设、民防建设、环境建设及城市可持续发展方面具有重要意义,有效的减少所纳入的市政管线因维护检修而造成的道路挖掘次数,减少了市政管线维护营运成本,可及早预防较少管线的破损,改善管线安全问题,降低公共危害,提升了银川市整体城市水平,改善了城市环境,银川市地下综合管廊的成功建设为全国城市地下综合管廊的设计、施工、运营及管理提供了宝贵的社会经验。

参考文献

[1]陈志龙,伏海艳.城市地下空间布局与形态探讨[J].地下空间与工程学报.2005.

[2]侯文俊,蒋海军,孙伟,宋丽丽.城市地下管线于共同沟建设与发展[J].市政技术2005.

论文作者:庄宏伟,葛文甲

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期

论文发表时间:2019/8/21

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