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摘要:近年来,随着我国城市化进程的加快,城市基础建设也在持续发展。在城市不断发展壮大,传统直埋管线的弊端开始突显,一些城市出现了因道路检修而产生的“拉链路”问题,因此地下综合管廊建设发展起来,城市基础设施建设中的重要组成部分,被称之为城市的生命线。地下综合管廊将各种管线集中在一起,有效解决了地下网管管理混乱的问题,对于保障城市正常运行具有积极意义。在进行地下综合管廊施工中,一般会采用明挖法进行,但对于一些地下空间开发难度大的工程则可应用逆作法施工,保证工程安全。本文主要对地下综合管廊逆作法施工方法进行分析研究,对其形成更科学的认知。
关键词:地下综合管廊;逆作法;施工方法;施工工序
城市建设地下综合管廊不仅可以解决其交通拥堵问题,也便利了电力、通信和给水设施的维护检修,是城市建设中不容或缺的基础建设。并且其日常维护和改建非常方便,不仅不会破坏其它设施,还不会影响到地面交通,具有良好的经济性,在城市建设中发展前景良好。因此,对其施工技术和方法要具备更全面、深入、科学的了解,保障其建设质量。
1.地下综合管廊概述
地下综合管廊是指将城市供水、电力、光缆和热力等各种管线,以及各自的附属设备集中安放的地下基础设施。按照地下综合管廊的具体功能,可将其分为干线综合管沟、支线综合管沟、缆线综合管沟等。
最早的地下综合管廊出现在1833年的法国,20世纪以来美国和日本等国家开始有计划地修筑地下综合管廊,距今已有近200年的发展历史。我国第一条地下综合管廊修建于1958年,是天安门广场下用于收容电信、电力和暖气的综合管廊。之后中关村西区和上海浦东新区也建设了地下综合管廊,但其发展比较缓慢。2015年8月,我国公布了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》,我国多个城市投入资金建设管廊项目,为市政建设管理带来了新的机遇。
2.地下综合管廊建设优势
2.1提高了城市空间利用效率
传统的直埋管线方式,其各类型管线需要各行其道,空间分布呈现出分散的特性,会占用较多的城市空间。而地下综合管廊将多种管线容纳在一个洞室,大大提高了城市空间的利用效率。
2.2后期检修维护更加便利
采用直埋管线敷设时,需要将路面挖开来进行改建和维修等,要将道路交通封闭,也就形成了“拉链路”问题,对居民生活造成极大不便的同时,也对城市形象造成了一定程度的损害。而采用地下综合管廊的方式,会为方便检修而在其中预留一定的空间,并设置专门的通道以供检修人员进出。
2.3经济性良好
直埋管线的前期投入虽然比地下综合管廊少,但在后期检修中需要开挖道路,加大了养护管理的费用。而地下综合管廊的前期投入虽大,但在建成后其稳定性良好,与一般管道相比强度也会有所提升,抗灾能力和耐久性优良,因此其使用寿命很长,后期维修也更加便利,从长远角度来看其经济性良好。
3.地下综合管廊逆作法施工方法
3.1地下综合管廊施工现状
在地下综合管廊施工中,一般会应用明挖法,但在工程地下空间开发难度的情况下,明挖法并不适用。并且明挖法会产生地下水资源浪费、基坑周围土体沉降等问题。且使用明挖法进行地下综合管廊施工时,需要足够大的场地空间,且要预设大量临时支撑或者外部拉毛,因此成本较高。逆作法也可用于地下综合管廊建设施工,但目前其案例较少,需要进一步加强研究,了解其施工工序等以降低事故概率,获得良好的经济效益和社会效益。
3.2逆作法施工概述
逆作法是先沿着建筑物的地下室轴线,或者地下连续墙等支护结构,将建筑物内部的相关位置进行浇筑,或打下中间支承柱,在施工期间及底板封底前,将其作为可承受上部结构自重和施工荷载的支撑。之后利用地下连续墙和逆作柱支撑各层面,逆作柱承受临时施工荷载,这样一来就形成了分界面的同时向地上和地下施工。最后从上往下逐层进行土方开挖工作,并浇筑地下结构到底板封底。
与明挖法相比,其优势主要体现在以下方面:(1)可以实现建筑物上部结构施工以及地下基础结构施工的平行立体作业,建筑物的上下层次较多且规模较大的情况下,可以有效缩短工期;(2)受力状况较好可以减少围护结构变形,对周边建筑的影响也比较小;(3)施工受环境因素影响小,很少受风雨天气制约,土方开挖也比较少;(4)可以提高地下空间的利用效率;(5)可将一层结构平面作为工作平台而不需加设别的平台和支撑,减少了施工费用支出;(6)逆作结构本身荷载是由支柱承担的,然后将荷载传到地基,降低了开挖卸载对持力层影响,也就减少了基坑内的地基回弹量;(7)推进底板设计的合理化。
但也要注意其应用缺点,首先受地下室层高的限制,支撑高度调整难度大,某些情况下层高较大时要另行搭设水平支撑等;其次,挖土作业的空间比较小,机械化施工和土方施工不便;最后,其结构接头处理较多,围护结构的施工精度要求较高。
3.3逆作法施工工序
以工程地下共三层的情况为例,其负一层为地下商业空间、负二层为管廊夹层、负三层为管廊层。其施工工序如下:第一,在正式进行地下结构施工前,要先迁移道路下管道,将其中能够迁移的部分外迁至开发结构的外侧;第二,进行顶板土方开挖工作,将柱帽坑和墙槽预留出来,一些无法迁移的部分如电力隧道等,则需要对其进行原位的保护处理;第三,铺设好顶板模板,绑扎好钢筋后进行浇筑混凝土施工,并预留下接墙和下接柱这些构造,便于与下层结构连接;第四,回填顶板覆土后重新进行路基和路面施工,完成后可恢复交通;第五,开挖土方,主要是路两侧出土口,并建设好出土口的外墙,建成出土口结构;第六,开挖到负一层通道底标高的外墙通道,且预留之后进行连接负二层外墙的下接钢筋。之后开挖负二层,并将外墙通道土方开挖到负三层底板底标高;第七,修建负二层及以下外墙墙体和所有外墙结构,做好连接施工部分和外墙的底板,且预留用以连接柱下底板的钢筋。之后开挖柱子土方且将其保留,在之后可用作顶板临时支撑;第八,进行柱子基础和柱身施工,柱子结构完成之后可进行柱间土方开挖;第九,将柱下底板与所有的外墙底板连接起来建成底板结构,设置好施工的出入口和通风井,最后进行内部二次结构施工。
3.4电力隧道保护
在利用逆作法进行地下综合管廊施工时,要注意电力隧道的保护。电力隧道的结构组成一般包括了钢拱架、防水层和喷射砼初支等。一般情况下,电力隧道会竖向位于负一层和负二层的夹层中,其坡度主要有两种情况,一是电力隧道在负一层底板上,二是电力隧道与负一层底板相交叉。在地下综合管廊施工中要注意对其进行保护,避免影响其正常应用。具体可采用在负一层底板设置钢管撑的方法,要注意使用的钢管规格、型号和间距。如果土体的坡度比冲切角度小,可适当嵌入土钉来保持土体稳定,具体要结合现场实际情况来决定采用的土钉长度和间距设置。在制定电力隧道保护方案时,要从经济因素、成本因素、安全因素和可操作性等方面进行,在电力隧道中的电缆完全迁到地下综合管廊之后才可以将其拆除。
结束语:
在城市运行发展中,地下综合管廊发挥着重要作用,不仅减少了道路反复开挖,还便于地下管线的直接管理,使工期缩短、成本减少,且能快速恢复交通减少对市民生活的影响。使用逆作法进行施工时,其施工工序大致相同,但要注意结合工程实际情况选择施工方法,保证工程顺利进行,推动城市发展。
参考文献:
[1]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,(31):98-99.
[2]时小兵,张家波,任亚强.城市核心区域地下综合管廊建造技术研究[J].中国标准化,2018,(18):103-104.