城市地下综合管廊施工技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-10-26
/ 2

城市地下综合管廊施工技术浅析

杜文强

身份证号码:513901199208153014

摘  要】城市地下综合管廊实行“统一规划、统一建设、统一管理”,遵循“规划先行、适度超前、因地制宜、统筹兼顾”的原则,做到地下空间的资源共享和综合利用,是近几年国家大力发展的市政建设项目。地下综合管廊不需要采用挖掘道路的方式来维修地下管道,避免了对交通出行的影响,既降低了维修费用,又充分利用了地下空间,还具有防震减灾的作用。本文主要介绍了综合管廊的施工技术和施工工艺,具有一定的参考价值。

关键词】地下综合管廊;施工技术


1 工程概况

博览城区域路网项目EPC工程位于成都市天府新区正兴镇凉风顶村,其中江苏路一期综合管廊及凉风顶排洪沟工程全长1203.462m,本工程综合管廊部分造价约1.03亿,建设工期13个月。综合管廊设计断面为“品”字结构形式,上为综合管廊,下为东仓和西仓排洪沟,净截面尺寸均为4mX3m。综合管廊内设有DN600给水管、DN300配水管、DN300中水管、10KV电力管线、16孔通讯管线。同时,设置了相应的通风口、投料口、出线井、人员逃生孔等附属构筑物。综合管廊主体为抗渗等级P8的C40钢筋混凝土结构,其底板厚60cm、墙身厚60cm、顶板厚40cm,每隔20m设置四周通长的沉降缝。根据实际需要,综合管廊沿线设置通风口、逃生口、投料口以及各类管线出仓口。本综合管廊的安全等级为一级,100年结构设计使用年限。

图1 综合管廊实体

2 综合管廊的特点

首先,综合管廊缓解了直埋管线存在的各种问题,如检修及敷设管线需不断破坏路面;各种管线分属不同部门管理,信息不畅,重复建设;直埋管线与土壤接触,易造成管线腐蚀、损坏;电力线缆占地大,影响城市规划及市容,且高压线易造成电磁辐射污染。其次,综合性较强。综合管廊入廊的城市工程管线涵盖了电力、热力、通信、雨水、污水、给水、再生水、燃气等 。再次,管廊运营采用信息化管理,内设探测器和感应器,各种管线的运行状况都能第一时间反映到主控室,自动化程度较高。进入管廊的任何动物或人员都能即时被发现,并定位其具体位置。最后,综合管廊建设采用整体规划,具有网络化和规模化的特点,进一步完善城市功能,是地下空间得到有效管理。

3 综合管廊适用条件

综合管廊适用于中央商务区、城市核心区 、重要广场、主要道路交叉口、铁路和道路或河流的交叉处、地下空间高强度成片集中开发区、跨江隧道等,以及地下管线敷设多或交通量较大的城市主干道以及配合城市地下综合体、地下通道、轨道交通等建设工程地段,尤其是宽度不足以直埋敷设多种管线或则明挖影响较大的道路。

4 施工方法选择

老城区综合管廊宜结合旧城改造、地下主要管线改造、道路改造、地下空间开发等目同步施工,宜采用盖挖法和明挖法施工,而新城区通常采用明挖法施工。当施工场地条件有限时,可采用喷锚暗挖法、盾构法等方法施工。

5 综合管廊工程施工技术

5.1 施工准备

施工前要仔细熟悉施工图纸,组织各专业进行图纸自审、会审,实行三级技术交底制度。对工程所在位置的地形地貌、水文资料、地下管线和障碍物、构筑物,周边的交通状况和环境条件进行详细的调查。根据设计文件和调查资料,科学合理的进行项目策划以及编制施工组织设计。

5.2 现浇钢筋混凝土结构

  箱体一次浇筑的混凝土高度不能过高,否则侧模压力过大容易导致胀模,影响混凝土施工质量,因此一次浇筑施工的重难点在于模板加固技术,保证箱体钢筋混凝土一次成型。按设计变形缝分仓浇筑混凝土,箱体钢筋混凝土按30米为一施工段,施工工艺流程如下:

5.3 垫层施工

    若基底含有软弱土层、沙夹层,或地基承载力不满足要求时,按相关规范及设计要求进行地基处理。人工检底完成后组织验槽,验槽合格才能施工垫层。施工时,在基坑内将标高和轴线放出来,根据轴线放出垫层的边线位置并拉线支设侧模,在模板的背面打入钢筋以稳定模板。模板固定好后,在基坑内按照固定的间距打入短钢筋头,用水准仪在钢筋头上抄测标高。采用平板振动器将商品混凝土振捣密实,用铁抹子抹平。地基四周做好防排水系统,以免地基沉陷。

5.4 支架和模板施工

综合管廊模板安装之前,应根据设备和材料供应情况、施工工艺及结构形式进行支架和模板的设计,强度、刚度和稳定性应满足受力计算要求。支模架可采用扣件式钢管脚手架、门式支架,模板背楞采用150×150mm木枋。见管廊支架搭设示意图:

    

          图2 管廊施工支撑示意图

对支架的布置进行受力验算时,需考虑施工荷载、模板重量、混凝土的侧压力、顶板混凝土重量以及作用于模板支架上的风荷载、雪荷载等,本项目采用扣件式钢管支模架,纵距和横距皆为0.5m,上倒角处加密成0.3m。扣件式钢管支模架、门式支架具有可重复利用及拆卸灵活的特点,并且施工中不用设置卸落装置。

本项目为清水混凝土,外观效果要求高,模板采用18厚复合模板,隧道阴角使用定型钢模板。本工程支模架大多数采用扣件式钢管脚手架、门式支架,模板背楞采用150×150mm木枋,纵横向间距根据构件而定。模板应确保工程结构的尺寸、位置关系以及形状的正确,在内侧面涂刷脱模剂,接缝应采取防漏浆措施。

根据气温控制拆模时间,通常混凝土初凝后就可以把侧模拆除,拆模过晚导致模板和混凝土粘结,拆模困难;拆模过早,极易导致混凝土表面和棱角损坏。禁止使用铁撬拆模板,保护混凝土棱角不破损。顶板混凝土达到设计强度时才能拆除底模。

5.5 钢筋施工

钢筋可全部在现场加工,即避减少运距,又能缩短工期。钢筋工应持证上岗,确保加工的钢筋平直无翘曲,弯曲成形后形状正确无误,几何尺寸偏差不得超过规范允许值。严禁对二、三级钢筋进行反弯,禁止使用表面有裂纹的钢筋。严格按照钢筋大样图下料,经试制作检查无误后,才能批量制作各种型号的钢筋,确保复杂节点构件、结构重要部位的钢筋施工质量。钢筋绑扎时应控制同一断面上接头数量低于50%,绑扎搭接长度应大于45倍直径,锚固长度应满足规范要求。管廊侧墙钢筋绑扎保护层垫块,纵筋位置使用定位钢筋进行控制,顶板钢筋设置马凳筋支撑分布钢筋,并按设计要求绑扎钢筋保护层垫块。

5.6 混凝土浇筑

支架和模板验收合格之后才能浇筑混凝土。采用汽车泵或者地泵将商品防渗混凝土输送到浇筑部位,按照底板、侧墙、顶板的顺序进行浇筑。管廊箱体分段施工,通常以30m为一个施工段。应间隔施工,以保证箱体的整体施工质量。为避免浇筑人员踩踏钢筋导致钢筋偏位,应使用跳板铺设浇筑通道。将底板混凝土浇筑到侧墙300mm高度位置,事先在侧墙焊接好钢板止水带。因连续浇筑底板混凝土,振捣密实后抹平压光,禁止留垂直施工缝。底板混凝土初凝后将施工缝处混凝土凿毛处理,分层连续浇筑侧墙和顶板混凝土,分层厚度不大于50cm。使用插入式振动器将混凝土振捣密实,快插慢拔,振捣半径不大于0.5m,振捣时间控制在10~30秒之间,当混凝土面不冒气泡和开始泛浆时停止振捣。不得漏振。若采用定型钢侧模,可在侧模壁安装附着式振捣器,以防止振捣不密实出现蜂窝、麻面、孔洞、断层,浇筑每层混凝土的时间间隔应小于2小时。浇筑混凝土时,应按照规范要求的数量制作同条件试块和标养试块,以检测混凝土强度。穿过结构的钢筋、对拉螺栓、钢管、马凳铁应设置止水钢片。防止混凝土在浇筑过程中产生漏浆、离析以及坍落度损失现象。可根据混凝土浇筑量适量添加混凝剂,以避免产生施工冷缝。为防止模板吸收混凝土水分,浇筑前应浇水湿润模板。为防止混凝土离析,自由下落高度超过1.5m时,应使用溜槽、串筒等工具输送混凝土。振捣混凝土时,振捣棒不得触碰钢筋、预埋件、管线,并辅助人工振捣,避免钢筋偏位。混凝土的早期养护极其重要,养护不及时易导致混凝土产生收缩裂缝,所以终凝后即可覆盖洒水养护,保湿养护不得少于14天。

6 保护层及防水卷材防水层施工

6.1 基层处理

铺贴防水卷材之前,应将基层处理合格。基层应坚固而平整,无空鼓、开裂、起砂等质量缺陷,可用掺加了胶水的水泥砂浆进行修补。基层含水率超过8%时不得施工防水,确保基层足够干燥。基层处理应铲除表面的松散物、用空压机或鼓风机将灰尘等杂物吹干净,尤其是管道根部和阴阳角位置要重点清理。

6.2 防水铺贴

综合管廊结构侧墙及顶板、底板采用单面粘湿铺高分子防水卷材。综合管廊结构底板先在垫层上摊铺单面粘湿铺高分子防水卷材,再用M10砂浆保护,然后立模浇筑廊体混凝土。

基层处理好后,待涂刷的基层处理剂完全干燥后,均匀的涂刷胶粘剂。沿着标准线铺贴卷材,保证纵横向搭接宽度均为10cm,相邻两幅卷材应错开1/3幅宽搭接。卷材铺贴完成后,使用滚刷滚压卷材以排除 卷材下面的空气,严禁产生折皱和鼓包现象。在阴阳角铺设500mm宽防水附加层,两侧各250mm。使用聚氨酯密封油膏对防水卷材进行收头处理,在固化后的油膏上涂刷一层聚氨酯防水凃料。防水层施工验收合格后,粘贴挤塑板保护防水。

7基坑回填

综合管廊结构与防水工程验收合格后,才能采用设计的回填材料进行基坑回填,综合管廊两侧应对称、均匀、分层回填。为避免大型碾压机在管廊顶板直接碾压对结构造成损坏,采用人工对管廊顶板上部1m范围以内的回填材料进行夯实。

8 总结

地下综合管廊系统有利于疏解城市交通拥堵,提高了城市综合承载力,方便了市政管线的维护和检修。此外,一定程度上还起到了优化城市景观的作用。施工过程中严格按照设计图施工,确保满足质量要求。

参考文献

[1]张琳. 本桓线八盘岭隧道新式防排水系统研究与应用[D].沈阳建筑大学,2011.

[2]苏柳超. 城市地下综合管廊施工关键技术研究[J]. 江西建材,2018(05):81+83.

[3] GB50838-2015, 城市综合管廊工程技术规范[S].北京:中国计划出版社,2015.