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摘要：本文以包头市沼南大道综合管廊工程为例，阐述了本项目主体结构的施工流程、工及艺实施效果，总结了施工中的关键技术要点，为其它类似项目提供了借鉴。
关键词：管廊；施工工艺；技术要点
引言：
包头市沼南大道综合管廊工程总长6690m，沿途穿越公路、铁路桥、鱼塘及耕地。本管廊工程廊体结构混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P6，抗冻等级为F200（廊体填土埋深深度＞10m时，抗渗等级为P8），呈矩形箱涵式结构，标准段结构尺寸为总宽度12.6m×总高度4.7m，共三舱，分别为热力舱、综合仓、燃气舱。热力舱宽度×高度净尺寸为5.8m×3.5m、综合舱宽度×高度净尺寸为3.0m×3.5m、燃气舱宽度×高度净尺寸为2.0m×3.5m。
1管廊主体结构浇注顺序
本工程主体结构采用分层浇注。标准段主体施工每一段分一、二层，两次浇注成型；异形段主体施工每一段分一、二、三层，三次浇注成型。第一次浇注底板及底板以上300mm处墙体，此为第一层结构；第二次浇注中板及中板以下侧墙，此为第二层结构；第三次浇注顶板及顶板以下侧墙，此为第三层。标准段主体结构如下图所示：
图2-1 管廊结构总工艺流程图
3主要分项工程施工方法
3.1标准段施工
3.1.1钢筋工程
钢筋分层绑扎：一层钢筋绑扎范围为底板钢筋、墙体竖向钢筋及墙体300mm高度内水平筋；二层钢筋绑扎范围为墙体300mm高度以上水平筋及顶板钢筋。
廊体钢筋骨架设有接地钢筋，连接采用双面焊接，确保电气线路通路。接地的墙体钢筋要提前用红油漆或胶带做好标记，便于顶板钢筋绑扎时，准确找到接地钢筋。传力杆采用A22mm的圆钢，垂直于墙体断面安放于墙体端部。主体钢筋保护层厚度为迎水面50mm、背水面30mm，采用预制的高标号水泥砂浆垫块进行支垫。
3.1.2模板工程
由于本管廊标准段长度不一，多达49种，无法采用定型模板，因此采用较为灵活的14mm厚优质覆膜多层竹胶板模板。横向施工缝设置在底板顶面以上300mm的墙体处。因此第一层模板支立至底板+300mm高的立墙，第二层模板支立为剩余墙体（3.2m）+顶板。
立墙模板的竖向肋采用木方，尺寸为35mm×65mm，布置间距为每150mm一道；横肋采用双钢管，间距450mm；内部采用长条砼垫块做内支撑，分体式对拉螺栓做外部拉接加固，螺栓均设止水环片，横纵向间距均为450mm，外侧采用调节丝杠斜支撑在开挖坡面上。
顶板的底模采用满堂脚手架对其进行竖向支撑加固，脚手架立杆横向间距为600mm，立杆纵向间距为750mm，步距1.2m。脚手架内设有横竖扫地杆，斜支撑设置为东西向，且每隔三道立杆纵向间距设置一处。顶层模板底部设置35mm×65mm木方龙骨，其中主龙骨间距400mm，次龙骨间距250mm，为防止漏浆，模板拼缝要严，拼缝处塞橡胶条用以止浆，下部模板底脚与垫层面之间施工前用水泥砂浆填缝止浆。
3.1.3砼工程
本工程采用商品砼，罐车运输，泵车进行浇注的施工工艺进行主体施工。
砼分层：管廊主体结构分两层浇注，一层砼浇注至底板顶面以上300mm的立墙位置；二层砼由一层砼顶面位置直接浇注到顶板顶面。
砼分舱：底板砼浇注时，因三舱方量较大，当地气候炎热，顶面砼失水较快，不利于砼顶面收面，因此采用分舱浇注，先小舱后大舱，每舱浇注完成后及时收面，初凝前，采用抹光机二次抹面，确保底板顶面观感。
砼振捣及养护：砼振捣采用人工振捣，浇注后4~6小时开始覆盖土工布洒水养护，养护时间不小于14天。
3.2异形段施工
异形段需要进行三次砼浇注，第一次浇注为底板+300mm高的立墙，第二次浇注为-2.8m标高以下部分立墙+中板+-2.8m标高以上300mm高立墙，第三次浇注为-2.8m标高+300mm墙以上剩余立墙+顶板。模板均采用采用14mm厚优质覆膜多层板，除倒虹段顶板为斜坡面，其余钢筋、模板及砼施工均与标准段相同。以下针对倒虹段进行简述。
3.2.1钢筋工程
倒虹段一层、二层钢筋绑扎与标准段相同。
三层钢筋为顶板斜坡面钢筋，为防止斜坡面砼浇注下溜，采用钢丝网进行砼阻拦工艺。斜坡面顶板底筋绑扎完成后，布置钢丝网的架立筋，间距不超过800mm，钢丝网网孔为1.5cm。架立筋固定采用加密绑扎的方式，绑扎在顶板的上层和下层主筋上。
图3-1倒虹结构顶部钢筋绑扎完成
3.2.2模板工程
倒虹段一层、二层模板支立方式与标准段相同。
顶板（三层）的底模采用竹胶板，厚度为14mm，次龙骨采用木方，尺寸为30mm×55mm，其布置间距为每100mm一道；主龙骨也采用木方，尺寸为100mm×100mm，其水平间距布置为每600mm一道。脚手架支撑采用满堂脚手架：脚手架立杆横、纵向间距均为600mm，步距900mm。满堂脚手架底部设有横向和纵向的扫地杆，在架体的外侧周围和内部，由底至顶设置连续的竖向剪刀撑，其纵向和横向每4跨（且不小于3m）设置一道，竖向立杆需伸出顶层水平杆的中心线，确保至支撑点的长度小于等于0.3m，脚手架的可调托螺杆伸出长度同样需确保小于等于0.3m，而伸入竖向立杆内部的长度必须确保大于0.15m。
3.2.3砼工程
一层、二层砼浇注同标准段砼浇注施工方法。
第三层斜坡面砼浇注利用泵送由上往下均匀对称浇注，在保证连续浇注的前提下，适当放慢浇注速度，严格控制振捣质量，确保砼密实。
3.3止水带安装
变形缝采用型号为CB320X8-30带钢边橡胶止水带。
橡胶止水带位于板、墙中心位置，其两侧各采用箱盒式模块化堵头模板夹住固定。现场制作相应尺寸的箱盒式模块化堵头模板。内侧采用钢筋头焊接在钢筋骨架上，定位支撑在箱盒式堵头模板内侧，确保不向内偏移。外侧布设竖向木方，采用铁线捆绑竖向木方穿过箱盒式堵头模板绑在钢筋骨架上，确保不向外偏移。待堵头模板拆除后，采用防水绸布将止水带全方位包裹，避免其长期暴晒老化。
图3-2止水带保护施工图
3.4防水材料
首先人工清理基面，并充分浇水润湿，然后涂刷聚合物水泥胶结料，将其卷材滚铺至胶结料上。待卷材铺贴完成后，需将卷材底部的空气滚压排除，因此现场施工人员利用辊筒，由卷材的中间向卷材搭接的方向进行滚压，使卷材充分满粘于基面，卷材搭接宽度为80mm。
待卷材施工完毕后，平面上浇注50mm厚的C20细石砼进行保护，立面上采用人工粘贴泡沫板进行保护。
3.5顶管施工
由于本工程土质情况差，水位高，顶管施工中容易发生塌陷、管道下沉等事故，所以应在顶管沿线单侧3m处进行钻井降水处理。
靠背采用C30钢筋混凝土制作。顶背安装用方木码剁，前部用工字钢支撑，然后进行导轨安装。首先将工作坑底清理平整、夯实，并预埋地锚螺栓，便于紧扣导轨，导轨安装完毕之间用DN80钢管连接，导轨方向应与顶管轴线方向平行。
顶管一趟约40米，采用800T液压千斤顶管机3套（备用1套），25T吊车提管，可同时进行2趟穿越顶管。施工中采用人工挖土，用小车推出到工作坑内用吊车吊斗提升至地面装车外运，施工24小时不间断作业。挖掘过程中，先挖管径内的中心土体，且范围小于管外径范围，然后测量人员进行挖掘轴线的测量，轴线及高程偏差在规范允许偏差值范围内后，再对砼管进行顶进。
如果在砼管顶进过程中，出现偏差情况，应及时进行偏差校正（在10mm以内）。顶管纠偏主要为事先预防，不可等已经产生了明显的超差后再进行纠偏。必须采用小角度的方式，逐渐将误差调回到正确的轴线及高程，避免误差积累过大，造成无法校正的程度。
4工程实施效果
4.1砼质量控制
本管廊工程主体结构在包头当地的8-10月份施工期间，由于昼夜温差较大，极易导致钢筋混凝土框架产生温缩变形，从而引发侧墙及顶板产生温缩裂缝。此类温差导致形成的温缩裂缝为混凝土通缝，如果产生通缝，在后期运营维护期间可能要不断进行管廊内部的止水堵漏，运营管理等费用也不断增加，同时对管线入廊也会造成影响。
因此项目部建立了一个标准试验段，加大在大温差环境下对混凝土无损检测频率，检测内容包括：钢筋混凝土内部应力应变分析、混凝土抗压强度检测、混凝土回弹强度检测、混凝土内外温差监控及原材料各项指标检测，及时监控总结各指标参数变化，利用大数据分析各指标变化对应现场混凝土实体变化影响有关程度。及时的大频率检测可以更直观的评价施工状况与质量，有效合理指导后期高效率、保质保量的完成大工作面混凝土施工，避免产生温缩、干缩裂缝，从而确保了主体砼主体结构施工质量，也节约了后期的维修费用。
4.2大开挖式过路套管优化为顶管施工
由于本管廊工程下引出口的过路套管数量多，埋深较深，如按设计放坡大开挖施工，一是会将2016年已安装完成的沼南大道雨污水管线破除，无法恢复；二是会将管廊工程基坑降排水所使用的雨水管线破坏，无法保证管廊工程的干地施工条件；三是会将现场施工便道破除，重新修筑便道绕行必将超出征地红线，且开挖处数量较多，涉及征迁面积大。
综合上述不利因素影响，经我项目部与设计、业主及监理单位研讨，最终确定将设计放坡大开挖施工优化为顶管施工工艺。通过采用顶管施工工艺，与设计大开挖的施工工艺比较，一是确保了管廊主体的正常施工；二是不必增加手续繁琐、巨额费用的征拆工作；三是不需破坏已建的雨污水管线；同时也确保过路套管的施工质量满足设计意图，达到施工成本低、效率高的效果，确保了施工进度。
4.4端头封堵模板模块化
管廊工程为线性箱涵式结构，按设计图纸要求，施工段长度为5~30m不等，段与段之间设置沉降缝，并布设橡胶止水带进行防水。而沉降缝处堵头采用常规片状堵头模板安装困难，橡胶止水带固定不牢，宜移位，返工率高，且模板拆除时极易损坏，周转次数仅为1~2次。如橡胶止水带中心线与沉降缝中心线不能重合，则不能发挥橡胶止水带中心的空鼓富裕作用，管廊基础发生不均匀沉降，极易将橡胶止水带撕裂。而后期橡胶止水带作为沉降缝处的唯一一道防水屏障，其作用尤为重要，如不能按要求准确安装发挥其止水作用，将会给后期运营的管廊带来很大危害，可能造成管廊内部所有管道停运的可能，甚至会给社会服务造成无法估量的损失。
项目部经多次研究，将其传统的片状模板优化为箱盒式模块化，经现场实施后，其模板周转次数高，多达10次以上。且支拆方便，即节省材料，又提高了施工效率，而且可完全确保橡胶止水带安装位置的准确性，大幅度提高了橡胶止水带的安装质量，充分发挥了橡胶止水带的止水作用。
图4-2箱盒式模块化堵头模板支立
5结束语
结合项目要达到的标准化的程度，从施工工艺、管理模式、信息化管理等方面全面总结和完善管廊建设过程中的优缺点，制定适合项目自身的标准化体系，形成干管廊项目的独有文化特色。
参考文献：
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[3]徐齐，续元庆，王丽娟.城市综合管廊应用分析[J].石油规划设计，2015（02）：35-38＋50.
论文作者:李相东,郁虎,侯明涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/7
标签：钢筋论文; 顶板论文; 模板论文; 间距论文; 橡胶论文; 工程论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;