综合管廊明挖法施工工艺特点及适用范围探讨论文_蒋伟,贾林鹏,张浩楠,王建涛,赖宇星

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摘要:综合管廊是未来城市市政建设发展的方向,目前我国各大中城市都已开展规划建设综合管廊,我们必须在经济、环境、交通多方面因素来综合考虑管廊建设应该使用何种工法施工,同时,我们还应该积极开发新技术,新工艺,不断完善综合管廊施工方法。

关键词:综合管廊;明挖法;施工工艺特点;适用范围探讨

1概述

综合管廊是指建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。根据纳入管线种类和规模又可分为:干线综合管廊、支线综合管廊和缆线管廊。综合管廊属于城市基础设施。因电力、通信、热力、天然气、广电、供水、排水等市政管网系统由不同部门管理和运行,各自为政现象突出,造成马路拉链、空中蜘蛛网等现象层出不穷,影响城市功能及人民生产正常生活。为从根本上解决这类城市病,并通过投资带动经济发展、结构调整,改善民生,国务院及相关政府部门于2013年起,接连出台了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发【2013】36号)、《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国办发[2014127号)、《关于开展中央财政支持地下综合管廊试点工作的通知》【财建[2014]839号】和《关于组织申报2015年地下综合管廊试点城市的通知》【财办建[2015]1号】、《综合管廊和海绵城市建设国家建筑标准设计体系的通知》【建质函[2016]18号】等相关指引政策,极大地促进了综合管廊的建设力度。目前,综合管廊工程已经成为防水市场的热点,非常有必要就管廊建设过程中的防水技术问题进行深人的探索。综合管廊属于地下工程,从建造工艺上可以分为明挖法及暗挖法两大类,前者可进一步分为明挖现浇、明挖预制拼装、明挖装配整体等,后者可分为矿山法、盾构法、顶管及箱涵顶进法等。

2综合管廊明挖法各施工工艺简介

综合管廊又称共同沟,是建于城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。管廊的施工工法分为明挖法和暗挖法两大类,其中暗挖法分为浅埋暗挖法、顶管法和盾构法 3 种。目前,管廊施工以明挖法为主,暗挖法为补充。明挖法施工,适用于新城区未开发地块或与道路同期施工的项目,覆土深度一般为 2m ~5m。综合管廊明挖法施工工艺,主要分为现浇和预制拼装两大类,其中预制拼装类主要分为承插式拼装、预应力拼装和叠合式拼装 3 种工艺,如图 1 所示。现浇法施工,是在基坑开挖完成后,搭设模板,绑扎钢筋后现浇混凝土形成管廊主体。承插式拼装,采用柔性承插接口连接预制管廊,配以楔形橡胶密封圈防水。该工法安装工序简单,施工速度快,密封性能、抗不均匀沉降性能均较好。

(a)现浇施工

(b)承插式拼装

(c)预应力拼装

(d)叠合式拼装

图 1 综合管廊明挖法施工工艺

预应力拼装,采用预应力钢绞线将带剪力键的预制节段连接成整体。在拼装前,应先试拼,待调试至精准位置后,在两节段间刮涂结构拼缝胶,单面厚度 2mm,并及时张拉临时预应力,保证拼接断面上至少有 0.2MPa 压力。待全部节段拼装完毕后,张拉永久预应力,释放临时预应力。叠合式综合管廊标准段是由预制的叠合式底板、叠合式侧墙、叠合式顶板组成,通过现场的组装,在连接节点处局部绑扎少量钢筋(约 5%)并浇筑自密实混凝土,从而形成叠合管廊,连接节点构造。叠合管廊所需作业面少且开挖量小,可以节约土方开挖、回填、路面恢复所需时间;现场不用模板、减少了现场钢筋绑扎,缩短工期;与现浇管廊相比,一体成型无施工缝,混凝土密实性好,防水效果好;与全预制管节管廊相比,整体性好,即使地基不均匀沉降也不会脱节,防水可靠,同时,拆分后构件重量轻,制作运输方便,起重机、吊车吨位小。

3单侧壁导坑法

单侧壁导坑法以岩体力学理论为基础,充分发挥围岩自承能力,运用光面爆破技术,及时进行喷锚初期支护,防止围岩松动,应用监控量测及时反馈信息,充分发挥围岩和初期支护的作用的施工方法。施工工艺:先行导坑开挖→先行导坑支护→右侧开挖、支护→仰拱施工→全断面衬砌。单侧壁导坑法适用于隧道跨度大,扁平率低、围岩较差,一般Ⅱ~Ⅲ类围岩,地表下沉需控制的隧道。还适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。

4双侧壁导坑法

双侧壁导坑法,也被称为“眼镜工法”。当隧道跨度大、埋深浅、地表沉降有严格要求、特别是较差的围岩条件,双侧壁导坑法可以有效地控制围岩变形。双侧壁导坑法一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。施工顺序:开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支撑在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护。施作内层衬砌。双侧壁导坑法施工复杂,速度慢,可很好控制地表沉降,但施工成本高。

5冻结法

冻结法技术是利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,把天然岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工的特殊施工技术。冻结法的施工流程:根据工程特征排列冻结管;开始土壤冻结,冻结阶段完成标准为:每个冻结管周围向外扩展形成的圆柱冻结体联成一体。继续降低冻结体的平均湿度和扩大冻土墙厚度使之达到设计要求。维持低温,使得开挖和支护期间冻土墙结构保持安全稳定;最后强行解冻,拔除冻结管。冻结法可以有效隔绝地下水,适应性强,几乎不受地层条件的限制。

6洞桩法

洞桩法是利用水位线以上的地层分设小导洞,并在小导洞内施工钻孔桩,然后经过一系列的受力转换进行其他部位开挖的工法。洞桩法是近几年发展起来的一种新型施工方法,尤其适用于地面交通繁忙,地下管线密布,对于地面沉降要求较高的地区。它结合了浅埋暗挖法、盖挖法以及框架形式的技术成果,通过小导洞、扣拱、挖孔桩等成熟技术的有机组合,将桩、梁、柱等转入地下进行,构成一个桩、梁、拱支撑框架体系,共同承受施工过程中的外部荷载,从而形成一种新的工法。与过去所采用的浅埋暗挖法相比,洞桩法施工灵活,能较好的控制地表沉降,满足城市复杂的工程环境的要求,具有很大的技术优势。

7结语

在进行综合管廊防水设计时,应首先明晰建造工艺,在做好混凝土结构自防水的基础上,结合结构特点,从接缝等细部构造人手,选择合适的外设防水系统。对于预制装配式综合管廊,后续还应继续加强接缝密封质量控制措施研究。

参考文献:

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[4]黄子灿,卢海林,翟金明.地下综合管廊逆作法施工方法研究[J].价值工程,2018,37(31):98-99.

论文作者:蒋伟,贾林鹏,张浩楠,王建涛,赖宇星

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/8

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