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摘要:以典型喀斯特地貌区六盘水市地下综合管廊工程为背景,从其特殊地质条件分析,详细介绍了山地城市综合管廊工程施工流程等,总结了施工质量控制要点,为类似地质条件的综合管廊施工提供了借鉴和参考。
关键词:地下综合管廊;喀斯特地貌; 基坑支护;模板选型;
1 前言
综合管廊是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。城市地下综合管廊建设是创新城市基础设施建设的重要举措,不仅可以逐步消除“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题,达到改善城市形象、提升城市品质,高效利用地下空间的目的。目前国内有关综合管廊建设处于试点起步阶段,缺乏符合国内施工特点的施工经验,因此开展对喀斯特地貌区地下综合管廊施工技术研究,对推进综合管廊工程建设,有着重要的社会意义[1-2]。
本文以国家首批试点城市之一的贵州省六盘水市综合管廊施工建设为例,重点介绍了喀斯特地貌区城市综合管廊施工过程的溶洞处理、基坑支护、模板选型、结构及防水施工等关键施工技术及质量控制内容,施工成果可供相似地质条件的综合管廊建设参考和借鉴[3]。
2 工程概况
贵州省六盘水市计划在2015-2017年内建设14个地下综合管廊示范项目,新建地下管廊长度39.7公里,其中老城区管廊长度23.9公里,新城区管廊长度15.8公里[4]。
综合管廊采用矩形箱涵的结构形式,标准段上层覆土约为2.0~3.5m,含3种标准断面,分为两舱、三舱和四舱,其中包含给水、广电、移动、联通、电信、电力、燃气等管线。两舱的标准断面净空尺寸分别为:燃气舱1650mm×2900mm、综合舱2300mm×2900mm;三舱的标准断面净空尺寸分别为:热力舱4300mm×2500mm、水信舱2200mm×2500mm、电力舱2000mm×2500mm;四舱的标准断面净空尺寸分别为:污水舱2000mm×2500mm、水信舱2000mm×2500mm、电力舱2000mm×2500mm、燃气舱1650mm×2500mm,分别如图1所示。
图1 综合管廊断面示意图
两舱综合管廊底板、外侧墙和顶板厚均为350mm,内侧墙厚度均为300mm;三舱综合管廊底板、顶板厚度均为450mm,北侧外墙为400mm,其余侧墙为300mm;四舱综合管廊底板厚度为450mm,顶板为400mm,内外侧墙厚度均为300mm。标准施工流水段每30m设置1道变形缝,缝宽30mm,不设竖向施工缝。防水工程是本工程重中之重,使用C35P6防水混凝土进行综合管廊主体结构的浇筑,从而达到主体结构自防水的目的,同时在管沟的内墙接缝处涂抹防水涂料,从而形成复合设防达到P6设计抗渗等级。
3 喀斯特地貌区城市地下综合管廊施工工艺
喀斯特地貌区城市地下综合管廊的施工工艺流程为:基坑支护及开挖→基底换填→垫层→底板防水→底板、导墙→墙、顶板→外墙防水→回填路面恢复。
管廊施工为流水段作业,采取“分段围挡,突出重点,先易后难,快速恢复”原则,将施工带来城市交通的影响降到最低[5]。
3.1 基坑支护及开挖
根据施工路段道路宽度以及交通导行情况,综合管廊基坑开挖分为放坡和支挡开挖两种类型[6]。
(1)放坡开挖
采用放坡开挖时,根据地勘结果选择最佳放坡坡比,山地城市放坡比一般在1:0.75~1:1.5之间。开挖前先进行测量放样,将综合管廊中心桩号按照每20m以及全部转折点进行放样,根据综合管廊埋深及宽度放出开挖边线。基坑采用明挖法施工,对石质坚硬地层采用预先爆破施工方式,主城区采用静态爆破施工。
在老城区城区施工地下综合管廊时,在基坑开挖的过程中应特别注意地下原有管线,应与各管线产权单位沟通,编制管线保护方案,采取合理的保护措施。
(2)基坑支护
根据基坑开挖坡度大小,基坑支护分为锚喷支护和钻孔灌注桩支护两种类型。为防止坍塌,斜面放坡应采用锚喷支护,基坑顶部设置边坡观测点。
对于无放坡条件的基坑,采用单侧钻孔灌注排桩支护。根据六盘水地质条件,采用直径1m的桩,相邻桩间距为2m,支护桩深度为8~14m,开挖深度为6~7m,排桩顶部以1m×1m的压顶冠梁连接。在地质条件极差,原有道路路基稳定性较差的情况下,为防止支护桩倾斜侵占工作面及造成安全隐患,在基坑两侧排桩顶部冠梁间加设钢支撑,以保证基坑稳定性。
3.2 基底换填
将基坑逐步开挖至换填底标高,压实后根据验槽记录采用级配砂石进行换填,需保证基底压实度≥97%,承载力不低于160MPa,槽底需采用0.3m级配砂石作为褥垫层,基坑换填验收合格方可进行垫层施工。
3.3 垫层施工
喀斯特地貌管廊工程垫层施工需注意施工过程中严格控制垫层的实际坡度,垫层一般为10cm厚C15砼,验收合格方可进行底板防水施工。
3.4 主体结构施工
综合管廊主体结构施工主要分为两步:先是底板和导墙的施工,后是内外墙和顶板的施工。
钢筋绑扎时应注意满足砼浇筑时的保护层要求(可采用塑料垫块)。砼垫块按设计的保护层厚度事先做好带铁丝预制砼垫块。砼垫块用普通425#水泥按1:1~1:2的比例砂浆制作,垫块设置的间距宜控制在1米左右,在圆混凝土柱中,采用圆形砂浆块中间设洞套在钢筋上。
山地城市综合管廊模板工程可采用木模板或塑料模板[7]。塑料模板相比木模板,有着高环保、低成本、施工质量好的优点,缺陷是综合管廊节点形式多,有进风口、排风口、支廊、投料口、水电引出口等众多形式,且由于实际情况复杂,各节点的尺寸也均不同,因此塑料模板在综合管廊节点使用会产生拼接多、周转次数低、费用增加的情况。故山地城市采用塑料模板与木模板搭配轮扣式脚手架的综合体系,即在综合管廊标准段使用塑料模板,节点处采用木模板。
综合管廊施工作业面具有“长”的特点,混凝土浇筑主要通过混凝土泵车。根据施工场地条件选择将混凝土泵车架设在施工便道或基坑内部,泵车型号应满足覆盖施工流水段全部区域。
论文作者:代金鑫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
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