摘要：当前城市市政综合管廊工程建设方兴未艾，对保障城市建设发展与安全运作、提升居民生活水平与改善公共环境，意义十分深远，但建成已使用的管廊中出现了许多质量问题，尤其不均匀沉降及渗漏水等比较突出，已经引起了工程界的普遍关注。基于此，文章主要对市政综合管廊不均匀沉降、渗漏水的危害、原因、预防措施及补救方法进行简要的探讨。
关键词：综合管廊；施工质量；控制对策
前言：城市综合管廊是指在城市地下建造一个隧道空间，将通讯、电力、燃气、给水、中水、温泉等各类工程管线集中埋设，并在地面每隔一定距离设置专门的检修口、吊装口、通风口等附属结构，避免道路反复开挖、修复，如同城市道路的“狗皮膏药”黏贴，大大影响城市美观及行车舒适性，城市几大管线部门实施统一规划、统一设计、统一建设、统一管理，有利于美化城市、降低城市建设出行影响，保证交叉工程质量。中国管廊建设整体还处于施工建设的初步阶段，城市地下综合管廊的建设无论是长度还是密度，都与国外有一定差距。目前，全国正在开展地下综合管廊建设示范试点，根据2015年8月国务院出台的《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》指出，到2020年，全国将建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营，显著提升管线安全、管理水平和防灾救灾能力，城市地面景观明显好转。
1综合管廊概述
综合管廊在各国有不同的称呼，例如，日本叫“共同沟”，欧美把综合管廊称之为CommonServiceTunnel，即公共隧道。这种公共隧道是现代城市基础的公用设施之一，在一个统一的隧道空间中集成了各种电力、通信、燃气等基础设施工程管线，通过隧道对这些管线进行统一规划、设计和施工，利用各种检修和检测系统进行管线的建设、管理和运营维护。综合管廊的主要特征。一是空间宽敞。管廊内可以供人行走或供工程机械设用，其埋深一般大于2.5米，是一种收容通过型的设施，不直接向接户提供服务，而是利用下一级配送管网向支线综合管廊提供配送服务。二是使用网络型布线。进入管廊的各种管线均为市政管线中的主干管线，包括高压电力电缆、信息主干电缆或光缆、给水主干道、热力主干管道、燃气主干道等，有时结合地形根据城市需要也将雨水、污水等排水管道纳入其内，主干管线一般采用独立分舱敷设。三是各类管线自行运营。例如，干线综合管廊中，各种电力电缆可以从超高压送到次高压；各种信息电缆光缆也能在干线综合管廊内实现多种多级的转接和信息传输。
2地下综合管廊在现代城市运营中发挥着重要作用
2.1 合理利用城市地下空间
传统直埋施工方式使城市道路下的管线层层叠加、错综复杂，且各管线单位各自为政无序开挖，极大地浪费地下空间资源。如果我们在地下综合管廊中容入各类管线，那么便于更加合理紧凑地布置管线以及集中一体化管理，同时也保证了集约开发浅层地下空间，解决了地下空间无序开挖问题，为城市可持续性发展节约了地下空间资源，预留了宝贵空间。
2.2 提高城市防灾性能
传统直埋施工方式铺设的管线因不同区域邻近土壤中氧浓度不均匀，在厌氧条件下微生物诱导腐蚀，并通过接地回流产生电流腐蚀，容易出现“水管破裂”、“煤气泄漏”等事故。综合管廊类似于防护壳，既能避免纳入其中的管线与土壤直接接触产生的腐蚀，也能避免土壤沉降、顶面负荷等损害因素，同时管廊内置先进的监控系统动态跟踪管理各类管线，能够及时发现隐患便于维护，提高城市防灾性能，保障城市生命线正常运行。
2.3 改善城市面貌
传统直埋施工方式铺设的管线，因出现维修、更新、扩容等需求时，不得不将路面像“拉链”反复打开，既影响周边人群日常出行和道路交通顺畅，又破坏周边生态环境。将各类管线纳入综合管廊，能避免因维修、更新、扩容而导致“马路拉链”以及架空线“蜘蛛网”现象发生，有利于道路交通顺畅，改善城市面貌。
2.4 满足管线扩容需求
城市化进程的快速增长对环境保护和公共资源供给能力提出新的挑战。城市地下综合管廊无需进行二次开挖即可完成管线扩容需求。因为相比于重新开挖路面管线扩容这种传统直埋施工方式，城市地下综合管廊在规划设计时不仅考虑了远期管线的供给能力，在设计建造时也为未来公用事业预留了固定空间，从而满足管线远期发展的需要。
3综合管廊存在的主要质量问题及其危害
3.1 不均匀沉降
市政综合管廊为长带状框架结构，因此不均匀沉降会对管廊产生极为重要的影响：1）综合管廊通常每隔一段设置伸缩缝（现浇管廊一般25m左右），若产生不均匀沉降，伸缩缝位置极易发生错位和变形，严重时止水带被拉裂，造成渗漏。2）现浇管廊易出现施工裂缝（侧壁裂缝等），若产生不均匀沉降，会影响结构物的承载力和耐久性，缩短结构物的使用寿命。3）若不均匀沉降过大或受外荷载（如地震）作用，严重时可能会发生纵向折断。4）不均匀沉降会造成管廊内刚性管道（如燃气、给水、热力管道）弯曲形变，一旦超过容许变形值，可能导致管道输送介质泄漏甚至发生事故。
3.2 渗漏水
综合管廊埋于地下，渗漏水问题一直是个棘手的问题，尤其地下水位比较高的地方。1）渗漏水会使得整个综合管道内部变得非常的潮湿，在此环境中经过一系列物理化学反应会使混凝土结构造成腐蚀，且钢筋及预埋铁件亦会加快锈蚀，直接影响钢筋与混凝土的握裹力，致使管廊结构遭到破坏，造成管廊的使用寿命缩短。2）潮湿的环境对综合管廊内部的管线以及监控产生威胁，影响管廊的正常运营，若遇发大水产生内涝，则有可能会对管廊内的设备造成损坏。维修时需要协调各部门，甚至对管线进行临时迁改，劳师动众，成本极高。3）管廊敷设有电缆，渗漏水有可能诱发火灾，加上管廊内敷设有燃气，有引发爆炸的可能。
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4综合管廊存在的主要质量问题的原因
4.1 不均匀沉降产生的原因
市政综合管廊不均匀沉降产生的原因主要如下：1）地勘精度不够或真实性不高，造成设计人员判断或设计失误，有可能产生不均匀沉降，甚至结构破坏。2）设计存在缺陷，管廊因存在较多的出入口、投料口、通风口等节点而凹凸多变，加上需要交叉或下穿管涵等埋深不同上部荷载变化较大。3）下部基础土质局部突变，存在沟渠、软弱土、弹簧土等，没有进行换填或其他处理方案或处理不当产生不均匀沉降。4）施工过程由于超挖扰动了下部土层，回填材料不符合要求或回填过程中没有按规范分层进行回填，或在没有足够的覆土厚度的情况下结构上部上有重型机械。5）在回填区或造地区建造管廊，软基处理尚未到位或沉降尚未稳定而又没有采用相应的可靠的基础处理方案。目前很多新区内都在积极建造管廊，如汕头东海岸新城、厦门新机场片区、漳州双鱼岛、珠海高栏港等。
4.2 渗漏水产生的原因
渗漏水产生的原因主要为结构自身存在问题，防水结构施工不到位或防水材料破裂、老旧，加上许多防水材料本身不能与混凝土有效黏结密封防水，往往会出现工程没有完工或完工后3、5年就出现渗漏的情况，归纳起来可分为面渗漏、线渗漏、点渗漏。1）目前城市综合管廊建设中基本采用二级防水标准，与管廊100年的结构设计寿命不匹配。且部分管廊防水设计盲目照抄，不切实际。2）面渗漏主要为混凝土墙身、底板、顶板结构渗漏，主要由于混凝土振捣方式不当或模板有缺陷导致混凝土不密实而引起（结构本身存在裂缝、露筋等），当外界水压力大于此处混凝土抗渗压力时出现渗漏现象。3）线渗漏主要指伸缩缝、变形缝、施工缝等位置处理不当，其主要包括橡胶止水带未紧密粘结、破洞或撕裂、止水钢板焊接不紧密。4）点渗漏主要指穿墙螺栓或穿墙管位置（分刚性管和柔性套管）处理不当，形成渗漏通道。
5管廊施工质量控制要点
5.1 现浇综合管廊施工
第一，综合管廊防水处理。（1）底部防水施工：基础碎石换填完成后，依次自下而上施工C20素砼垫层，1.5mm厚预铺反粘性TPO防水卷材，50mm厚C20细石混凝土保护层。（2）顶部防水施工：顶板施工完成后，顶板防水由下至上依次施工2mm厚聚合物水泥防水灰浆，1.5mm后自粘型TPO防水卷材，10mm低标号水泥砂浆隔离层，70mm厚C20细石混凝土保护层（内配钢筋）。（3）侧墙防水施工：侧墙防水钢筋混凝土施工完成后，依次由内向外依次施工2mm厚聚合物水泥防水砂浆，1.5mm自粘型TPO防水卷材，40mm厚挤塑板保护层。第二，止水带和止水钢板的安装。（1）管廊主体结构混凝土分两次浇捣，侧墙在底板顶上300mm处设置水平施工缝，其他如检修口、吊装口、通风口等附属结构的在二层结构即中板顶上300mm设置水平施工缝。（2）水平施工缝在底板防水混凝土浇捣前，按设计图纸要求预埋3mm厚300mm宽折边止水钢板。止水钢板应安装牢固、稳定，上下、左右对称，与周边侧墙钢筋焊接固定，纵向止水钢板应采用焊接进行，保证水平施工缝的止水效果。（3）相隔现浇节段设有横向环形施工缝，此处施工缝止水经常采用中埋式钢边止水带并在混凝土外墙背贴橡胶止水带。要求各类型止水带材质、尺寸等物理性能指标应满足设计图纸要求，钢板无裂缝和气泡，橡胶无老化现象；止水带接头采用热接，不得重叠，且不得有裂口和脱胶现象。第三，防水混凝土材料要求。（1）混凝土中各类材料的总碱量即Na2O当量不得大于3.0kg/m3；（2）混凝土原材料（水泥、粗细集料、水、外加剂等）中引入的水溶性氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.1%；（3）混凝土的配合比应按高性能混凝土的要求进行配制，在满足施工强度、和易性等基本要求外，其耐侵蚀性要求应符合现行国家标准的规定。第四，防水砂浆材料要求。（1）水泥应使用现行国家规范要求的普通硅酸盐水泥，各项性能指标满足要求，严禁使用过期或受潮结块的水泥；（2）聚合物乳液的外观应为均匀液体，无杂质、无沉淀、不分层；第五，防水卷材材料要求。防水卷材适用于需增强防水能力、受侵蚀性介质作用或受振动作用工程的卷材防水层，并应铺设在混凝土结构的迎水面或复合式衬砌的初期支护和内衬之间。
5.2 预制段综合管廊施工及安装
（1）单节重量大采用160t汽车起重机单机吊装，汽车吊要求控制精度高。在节段之间采用遇水膨胀橡胶止水条防水，完成一节吊装后需跟进完成四个角点的精轧螺纹钢张拉施工，角点张拉施工需同步、同应力张拉，吊装安装效率较低。（2）施工接缝防水处理工程量较大，节段间除了在节段之间预塞遇水膨胀橡胶止水条外，在接缝迎水面还需采用防水卷材环绕接缝贴铺，之后采用20mm防水砂浆对侧墙及顶板进行防水施工。（3）基坑回填。综合管廊主体结构、防水完成后，待混凝土强度达到设计要求后（或吊装张拉完成后）及时回填，墙背回填材料采用碎石灌砂回填，管廊顶面平均覆土约2.6米，管廊顶面回填材料为砂性土，填料粒径应满足路基设计规范与设计要求。顶面回填应按要求分层摊铺，每层压实后厚度、碾压遍数应根据试验段填土材料与碾压设备确定，一般不超过300mm，压实度不小于0.94。
5.3 合理预防不均匀沉降
根据不均匀沉降的程度进行处理：1）不均匀沉降差异不大，仅造成细小裂缝者，表面处理即可，可采用砂浆涂抹即可。2）不均匀沉降差异较大或基础继续下沉，可采用注浆进行基础加固，形成复合地基，使地基均匀性得到改善、承载力提高。3）不均匀沉降差异过大，形成明显错台或沉降速率过大，预测可能发生折断或影响管廊内刚性管道的安全，则可以采用桩基础，即在管廊两侧布置桩基础，上设横梁，将管廊托起，防止沉降继续扩大。
结语：综合管廊已经成为衡量城市基础设施现代化的标志之一，在工程具体的建设过程中需要各参建人员共同努力，必须把市政综合管廊建成真正的高品质工程，必须能够经得起时间的检验。
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论文作者:王楠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：管线论文; 城市论文; 混凝土论文; 不均匀论文; 渗漏水论文; 地下论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第28期论文;