浅谈市政地下综合管廊明挖法施工技术

浅谈市政地下综合管廊明挖法施工技术

孟昭阳

中交（定安）水环境治理投资建设有限公司 海南定安 571200

摘要：地下综合管廊在未来新型城镇化建设中有着不可撼动的地位，是未来新型城市建设和旧城改造的基本配置，明挖法为市政管廊施工最为常见施工方式，本文分析了明挖法管廊施工的部分技术要点。

关键词：三亚；地下综合管廊；明挖法；工序

引言：三亚市处于快速发展建设中，三亚城市地下综合管廊与相应的道路改扩建同步实施，地下综合管廊在未来新型城镇化建设中有着不可撼动的地位，是未来新型城市建设和旧城改造的基本配置，国家也连续出台文件要求建设地下综合管廊，并且建设管理水平要适应经济社会发展需要，只有通过综合管廊的建设，才能把困扰城市建设的“拉链路”问题彻底消除。

一、工程简介

三亚市地下综合管廊项目拟建管廊全长3公里，布置于道路中央绿化带下，管廊断面采用矩形三舱断面形式，宽×高＝10米×4米（外尺寸）；三个舱位分别安装燃气管、给排水管、强弱电管等。管廊主体工程量：C40防水砼：3.5万方；HRB400钢筋：0.6万吨。

二、总体施工工艺

为降低应力影响，采用跳仓法施工，每三十米作为一个施工段。

施工前准备→场地平整→测量放点→止水帷幕及基坑支护→开挖→地基处理→浇筑垫层→底板防水→底板钢筋绑扎、支模→底板浇筑→绑扎侧墙钢筋支侧模→搭支架、支顶模、绑扎顶板钢筋→顶板与侧墙一次性浇筑→施工防水体系→回填。

三、各施工工序专项施工

1、施工前准备

组织所有技术人员进行全面图纸会审，熟悉图纸，并进行三级技术交底，交底至各作业班组，明确施工技术要点及验收标准，确保施工符合设计及规范要求。

2、场地平整

场地的平整范围要充分考虑明挖施工的作业面，包括边坡支护及止水帷幕的作业面。如果建设用地范围内有坑洞、鱼塘、沟渠等，要先将其处理后再回填至与附近地面等高。

3、测量放点

放样前必须进行测量仪器的检测与校核，并由具备资质的检测机构出具合格报告。测量放样前对图纸坐标数据进行复核，制定测量方案，打设定位桩，每个桩标明下挖深度。

4、止水帷幕及基坑支护

受地质条件影响，基坑边坡采用钢板桩支护，水泥搅拌桩止水帷幕，临近商铺的及房屋的特殊地段采用SMW工法桩进行支护与止水。钢板桩打设前做好测量放线，并利用钢板桩制作导向支架，可大幅度提高钢板桩安装精度，同时安装过程用全站仪控制垂直度，良好的线性可提高H型钢围檩安装效率，并提高支护体系的稳定性。

5、地基处理

5.1原有地基承载力特征值≥120kPa时，采用开挖换填50cm碎石砂垫层方式处理，碎石砂垫层的砂石比例为1:1,密实度95%。

5.2原有基底为较薄软土层时采用开挖换填片石砂垫层处理，换填深度至持力层为准，但换填厚度不超过2m，换填材料为片石充砂，片石砂比例为1:1，密实度不小于95％。

5.3采用水泥搅拌桩对管廊基底的较厚淤泥层进行地基处理，提高承载力。水泥搅拌桩径60cm，间距1m，正方形布置，桩长10m。为避免浪费，水泥土搅拌桩施工时，管廊底至地面为空桩段；水泥土搅拌桩应于施工前平整场地并压实后再施工，要求地基处理后的复合地基承载力不小于设计要求的120KPa。为保证成桩质量及有效桩长，水泥搅拌桩喷浆面标高应高出设计桩顶标高0.3m，沟槽开挖施工时再凿除0.3m桩头。

6、底板防水

为形成完整的防水体系，先施工混凝土垫层，控制好垫层平整度可提高后续防水及主体钢筋安装质量，底板下为防水卷材、防水保护层，严控防水施工质量，提高主体结构使用寿命。

7、综合管廊钢筋混凝土浇筑

每段主体结构份两次浇筑，第一次先浇筑底板，为方便后续侧墙模板安装，增强后期混凝土浇筑时模板支架体系的整体稳定性，底板模板安装时要同时安装侧墙模板，底板浇筑的同时浇筑50公分的侧墙；第二次侧墙及顶板一起浇筑，施工缝处安装钢板止水带，构成防水体系的一部分。小型异型结构在主体完成后进行二次施工。

7.1模板和脚手架

7.1.1、模板

施工前制定模板支架专项施工方案，并进行受力计算，钢模板及支架的材质、型号、刚度、承载力要求等必须符合计算要求，同时受力计算是要充分考虑增加安全系数。钢模板制作允许偏差：钢尺量长度与宽度不超出±2mm，采用专用工具检查模板表面平整度不超过1mm，并检查连接孔眼位置偏差不超过5mm。

7.1.2、模板接缝：模板接缝的严密与否直接影响接缝处的混凝土外观质量，并且缝隙过大会造成混凝土浆液流失，影响混凝土的密实度，甚至造成混凝土自防水失效，形成薄弱点，所以接缝处必须填充密实且不得突出模板表面。

7.1.3、模板安装控制

模板安装过程中，测量要随时对模板进行纵横轴线定位以及高程测量控制。安装完成后要根据相关标准要求对轴线位置、相邻两板表面高低差、表面平整度、垂直度、截面尺寸、中心位置等进行逐项检查，偏差超出允许范围的要及时调整。

7.1.4、模板和脚手架的拆除

为控制好成品保护，并确保拆模安全，当混凝土的强度达到2.5MPa以上时方可拆除底板与侧墙模板；承重模板部位的混凝土强度要达到设计强度的70%以上时才能拆除支架及模板，切不可为加快工期、循环使用模板而进行盲目拆除，造成安全质量事故。拆除过程做到顺序合理，严禁野蛮拆除而破坏已完成品。

7.2、钢筋加工及安装

钢筋加工要在钢筋场内集中制作，为减少钢筋加工废料损失，提前根据图纸钢筋尺寸要求统筹各类钢筋加工的配合度，做好编号与分类，将废料损失降到最低。提前筹划钢筋安装顺序，做好技术交底工作，避免出现返工现象，同时严禁钢筋安装时现场气焊烧割。控制好钢筋加工各种尺寸要求，同时保证钢筋骨架设计尺寸及保护层的要求。采用扎丝绑扎时控制好扎丝收尾方向朝向钢筋内侧，不得朝向模板，避免产生腐蚀通道。钢筋制作及安装的技术指标控制在允许偏差范围内。

7.3、混凝土

混凝土采用商品混凝土。综合管廊混凝土强度等级为垫层C15，主体结构为C40、P6抗渗混凝土，为确保混凝土强度及质量，首先必须控制好配合比设计，同时做好原材料质量控制。混凝土到场后按要求做混凝土抗压、抗渗等试块的取样，后期试验数据将上传至质量监督系统，监理工程师做好监督工作，并且拌合站必须提供混凝土开盘鉴定，否则不得使用。

7.4、浇筑

大体积混凝土浇筑对模板安装加固质量要求极高，同时受制于混凝土的流动性，要在浇筑的过程中，降低不平衡的侧压力从而减少模板跑模、偏位等影响，更能提升混凝土保护层的控制，真正提高主体结构的耐久性及使用寿命。浇筑前做好布料方案，尤其是对布料人员进行班前交底，做到浇筑对称同步进行，预埋部件容易被高出下坠的混凝土冲撞偏位，如若掉落，后期增补非常困难且难以保证质量，浇筑过程必须安排专人全程检查，并及时修补。混凝土一旦自由落体高度超出两米就容易发生离析现象，严重影响混凝土浇筑质量，可利用导管降低下落高度。混凝土密实与否振捣最为关键，采用平板振动器与振捣棒共同振捣，浇筑厚度每层不得超过30公分，否则振捣棒难以插入下一层振捣“新老”接触面，容易形成影响混凝土结构整体性的冷缝。

7.5、混凝土养护

三亚气候炎热干燥，为防止大体积混凝土裂缝的产生，减少水化热影响，必须做好养护工作，洒水养护时间不少于十四天。未拆模前要保持模板湿润，拆模后要在混凝土表面铺设塑料薄膜，薄膜内保持湿润，并在塑料薄膜外覆盖土工布洒水养护。严禁采用围水方式进行养护。

8、主体结构变形缝与施工缝及预埋件处理

为避免应力集中产生裂缝，综合管廊的每个节段间必须设置通长的环向变形缝，为防止外水侵入，变形缝的防水处理就变得异常重要。变形缝设置中埋式橡胶止水带，与回填土接触面采用背贴式橡胶止水带止水，变形缝内采用发泡填缝板、聚氨脂密封胶等填充，增强防水性能。同时在变形缝处设置剪力杆，协调应力传导，减少不均匀沉降。

新混凝土与旧混凝土交界面不易粘和，混凝土接茬部位采用凿毛处理，使石子露出且无松动，并清理干净。在接茬处中间部位沿纵向按设计要求设置钢板止水带及混凝土界面剂，浇筑前用高压水冲洗并提前24小时浇水湿润。为提高施工缝位置的防水性能，要采用水泥浆均匀喷洒在交界面，水泥浆的标号要比主体结构混凝土强度等级更高。

预埋件及预留孔洞位置要准确，管廊预埋件常见问题是与砼侧壁表面不平齐，控制不好易出现表面嵌入砼侧壁内。解决方法是在内模板对应处开孔，用小钢片将预埋件与钢模板间点焊固定。

9、墙身及顶板防水处理

防水体系的设计施工质量直接影响综合管廊的使用寿命以及运营安全。防水体系中起最重要作用的是混凝土的自防水，重要性占90%；辅助防水体系采用各类防水层抵挡外水侵入。防水处理从底板、侧墙到顶板要形成360度的全面包裹防护，施工时严格执行设计及规范要求。为确保防水质量首先控制商品混凝土的配合比、原材料、搅拌、运输等全过程，并加强浇筑、振捣质量，确保混凝土密实，此为重中之重；其次控制防水卷材、无纺布、防水板、止水带、防水保护层等原材料及施工质量，确保无空鼓，铺贴密实。回填后观察管廊主体内部有无渗水情况，如有及时制定专项方案进行处理。

10、基坑回填

为控制回填材料对管廊整体的压力保持平衡，回填时应保持两侧同步，回填材料使用回填砂或天然砂砾石等，控制回填材料的质量及粒径，使用压实度不得小于90%。管廊主体结构两侧多为市政道路的路基，必须严格控制回填质量，同时做好与原状土或原路基的搭接，接触面采用阶梯型，已避免后期道路产生沉降开裂。管廊侧壁与基坑在一米宽度内的，使用小型机具夯实。管廊侧壁与基坑宽度超过1米的采用小型压路机进行振动碾压。为确保压实度符合规范及设计要求，使用小型机具的回填厚度每层不超过200mm，使用小型压路机碾压的每层回填厚度要小于300mm。

结语：管廊建设目前仍存在很多问题，尤其是干线管廊在某些重要路口的交叉口节点设计非常困难，这与管廊规划仍不完善有关，未来必然会遇到垂直交叉管廊的干扰的问题，会导致建设成本与建设周期大幅增加，所以未来综合管廊的建设及运营必须利用好BIM技术，以应对复杂的交叉干扰，合理规划管线路径，提升建设及运营质量，有效降低工期与成本。

参考文献：

1. 张金光,王云天.市政地下综合管廊结构工程防水施工技术[J].工程建设与设计,2022(04):111-113.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2022.02.235.

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