地下综合管廊和道路的结构设计及其施工方法论文_裴磊

地下综合管廊和道路的结构设计及其施工方法论文_裴磊

中建八局第二建设有限公司 山东济南 250000

摘要:随着我国城市化进程的推进,以及信息科学技术的发展,现代城市建筑也呈现出了欣欣向荣的趋势,同时也带来了越来越复杂的地下管网的布设,在一定程度上增加了城市地下综合管廊和地下道路的结构设计和施工难度。为了解决市政“拉链路”的难题,同时集约合理的解决城市内交通拥堵和复杂地下管线的管理问题,城市地下综合管廊和地下道路的建设势在必行。

关键词:城市地下综合管廊和道路;结构设计;施工

引言:

综合管廊是指实施统一规划、设计、施工和维护,建设于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用基础设施。城市地下道路是指地表以下供机动车或兼有非机动车、行人通行的城市道路。综合管廊与地下道路均属于对城市地下空间的利用。

1工程设计

1.1主要技术标准

1)地下道路

根据规划定位,参照城市支路标准设计,主线和匝道计算行车速度取20km/h。地下环路机动车的设计通行净空为3.5m,可满足消防与救援车辆通行要求,行人或检修道:2.5m。根据道路等级及设计车速,考虑行车舒适性,环路主线纵坡不大于6%;考虑安全性,环路匝道纵坡不大于8%;横坡取2%单向坡。

2)综合管廊

综合管廊标准断面内部净高根据容纳管线的种类、规格、数量、安装要求等综合确定,同时热力管道的水平布置或竖直布置的方式不同直接影响到管廊的净高。

2城市地下综合管廊和道路结构设计

2.1设计原则

城市地下综合管廊和道路结构的设计,分为长远规划原则、适应规划发展原则以及综合化设计原则。(1)长远规划原则,就是要预留出更多的位置用于市政管线的铺设,从而满足未来城市的发展。通常情况下,为了节约成本,市政压力管道采用的都是直埋的铺设方法,但是这样的方法由于比较容易受热温度的影响,从而有热胀位移的现象发生,可能导致管道无法正常使用。因此,临时墩的设计在其中发挥着非常重要的作用,而其主要就是为了保障管道的正常运行,合理科学地安装固定墩,可以避免位移现象的发生,也有利于确定正确的管道位置。(2)适应规划发展原则,就是要尽可能地使新建的管道都能合理地布设,并且要事先做好管线的铺设方案。(3)综合化设计原则,就是需要按照管廊结构和铺设环境等,将管廊中的有效空间最大化地利用起来,需要合理地布置管线所处的位置,在满足规范的前提下,将可能放置下的管线置于其中。依据土层的厚薄程度,采取不同地基处理方法,碾压、换土垫层以及夯实等。对地基的变化进行观察,可以加强验槽的频次,对于垫土厚度的填补,需要挖去较薄的土层,从而为工程的顺利进行提供条件。

2.2地下综合管廊和道路的设计和施工方法

1)明挖现浇法

明挖现浇混凝土综合管廊施工为最常用的方法。采用这种方法可以大面积作业,将整个工程分割为多个标段,以便于加快工程进度。同时这种方法技术难度较低,工程造价相对较低,工程质量能够得以保证,缺点是采取此种方法需中断交通。在场地地势平坦,周围没有其它需进行保护的建筑物,在道路施工过程中,需对现场场地开挖铺设管道,可以采用大开挖施工,在地下水位高或是挖深大的地方采用井点降水措施。此开挖方案优点是施工方便,不需要围护结构作业,施工周期短,便于机械化大规模作业,费用较低;方案缺点是土方量开挖较大,对回填要求较高。

2)明挖预制拼装法

明挖预制拼装法是一种较为先进的方法,在发达国家较常用。采用这种方法要求有较大规模的预制厂和大吨位的运输及起吊设备,同时工程技术要求较高,工程造价相对较高。主要的预制构件有带管座共同沟综合管廊、带底座钢筋混凝土拱涵、带底座钢筋混凝土多弧涵管、带底座多弧缆线沟等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制拼装法与现浇法相比,预制混凝土涵装配化施工更具质量保证、缩短工期、降低成本、节能环保等较为显著的优势。

3)盾构法

盾构法是最初用在盾构保护下修筑软土隧道的一类方法。这类方法的特点是在盾构保护下进行地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业,并需随时排除地下水和控制地面沉降,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类方法。用盾构法进行工程施工具有以下优点:机械化水平高,施工组织简单,易于管理;施工安全,速度快,工程结构质量优良;施工引起沉降小,较易于控制;可用在有水地层施工,不需降水;施工占地小;施工对周边环境干扰小,特别适合穿越既有建、构筑物之下或近旁;工程投资易于控制。缺点主要是工程变化的适应性稍差;盾构施工设备费用较高;隧道覆土浅时地表沉降不易控制;施工小曲线半径隧道时难度较大。近年来,随着管廊技术的发展,用盾构施工城市管廊的项目越来越多。

4)浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各类地下洞室暗挖的一种方法。具有埋深浅,适应地层岩性差、存在地下水、周围环境复杂等复杂条件。在明挖法和盾构法不适应的条件下,浅埋暗挖法显示了巨大的优越性。它具有灵活多变、对道路及地下管线和路面环境影响较小、拆迁占地小、不扰民的特点,适用于城市内地下管线及道路工程。

浅埋暗挖法沿用新奥法基本原理,初次支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备;初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法设计、施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力;并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全施工等,并形成多种综合配套技术。

5)顶管法

顶管法是继盾构法之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,把管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管廊的方法。

顶管法特别适用于大中型管径的非开挖铺设,具有经济、高效,保护环境的综合功能。这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不破坏环境;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低。

3城市地下综合管廊和道路施工过程注意关键点

(1)城市综合管廊在施工之前必须要制定合理的施工方案,针对不同的施工环节布置有针对性的施工技术和应对措施。(2)对整个工程的部署要统一化,可以在保证工程质量的基础之上适当加快施工速度,保证工程能够在限期以内完成。(3)在施工过程中,各个施工部门必须紧密的配合,由总工程师统一调度,提前划分各自的施工责任,并且督促其如期完成。(4)在得到施工设计图纸的第一时间就应该组织相关技术人员对工程图纸进行会审,争取在图纸中找出问题并联合设计单位解决,避免将工程问题带入实际施工过程中,影响到工程的质量和施工进度;在整个施工过程中,必须严格按照施工图纸和计划来进行,如果需要临时改动则需要及时向管理部门反应,在取得同意之后则可以改变施工计划。

结束语:

综上所述,在城市高速化发展的今天,特别是在城市内部可利用基础设施建设的土地资源逐年紧缩的情况下,城市综合管廊和地下道路的建设显得尤为必要,同时工程的设计和施工需要满足科学性和合理性,在保证工程安全和质量的基础上,可以让城市综合管廊、地下道路向着外观美化的方向发展,对其进行合理规划、设计、施工,进而为城市提供安全、舒适、便利的基础设施保障。

参考文献:

[1]城市地下综合管廊工程设计要点探讨[J] .铁道建筑.2018(01)

[2]杨顺.浅谈城市综合管廊施工质量控制要点[J].绿色环保建材.2018(07)

[3]冯强.综合管廊建设项目技术工作体会与思考[J].价值工程.2018(33)

论文作者:裴磊

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/25

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地下综合管廊和道路的结构设计及其施工方法论文_裴磊
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