综合管廊明挖现浇关键技术研究

苗雷强 ，商冬凡 ，程朝伟 ，卢明 ，朱玉佼

（1.河北省建筑科学研究院有限公司，河北 石家庄 050000；2.河北省建筑工程质量检测中心有限公司，河北 石家庄 050000；3.石家庄铁道大学，河北 石家庄 050000）

0 前言

随着城镇化水平不断提高，城市市政管线的数量越来越庞大。市政管线传统的敷设方式存在很多弊端，既对管线的正常使用存在威胁，也影响市容市貌，见图1和图2。综合管廊是在城市地下集中放置电力、通信，燃气、供热、给排水等各种市政管线的公共隧道，不仅可以对管线进行统一规划、集中管理，还可以保护管线，减少外在因素对管线的损害。明挖现浇法具有施工简单、成本经济、安全可靠等优点，在综合管廊施工过程中被广泛采用，特别在新城区或地面开阔、场地允许的情况下，可优先选择明挖现浇法进行施工。但是明挖现浇法现场施工时，施工工艺种类众多，存在很多不规范的地方，因此有必要提出一套比较规范的明挖现浇关键技术，供类似工程参考。

图1 道路开挖

图2 空中蜘蛛网

1 明挖现浇技术概述

从2014年开始，我国综合管廊建设处于加速发展时期，目前综合管廊大部分均采用明挖现浇法进行施工。明挖现浇法的施工程序大体相同，但每个管廊工程对于细节的把控存在很多不一致的地方。如：关于模板的选择，胡江华、张慧思及贾旭等人采用防水胶合板或木制模板作为墙体模板[1-3]；范驰、吴同昌等人在施工过程中主要选择铝合金模板作为墙体模板[4-5]；周鹏华、王宏彦和马红艳等人则在施工过程中引入了内模台车[6-8]。其中木制模板施工灵活，但是比较复杂，浪费大量的时间和财力；铝合金模板的重量轻、承载力高、安装方便快捷、节能环保、节省施工时间和成本，但是铝合金模板成型后不能改装，对于非标准段的施工投入较大；内模台车整体性好、自动化程度高、装模拆模迅速，可以节约大量的施工成本，但是只适用于较长的单舱断面标准段施工。在防水卷材方面，刘兴洋、吴波等人分别选用了TPO防水卷材、聚合物改性沥青防水卷材、橡胶复合防水卷材、CPS反应粘防水卷材[3-11]，其中CPS反应粘防水卷材能和水泥浆料发生化学反应，增加了防水卷材与基层之间的化学交联作用，提高了防水性能[11]。对于水平缝和变形缝的施工均采用止水带和防水卷材协同止水。混凝土浇筑时均采用分层浇筑，但对接缝处的处理和混凝土的振捣方式略有不同。

明挖现浇技术的施工程序大体一致，但是一些施工细节的处理还不规范，所以对明挖现浇施工关键技术的研究意义重大。

2 防水施工关键技术

2.1 原材料的选择

地下综合管廊是埋在地底的线性结构，主要采用钢筋混凝土进行建造。长时间与地下水接触时，钢筋混凝土结构容易被腐蚀，所以对原材料的要求应比较严格。

混凝土材料的耐腐蚀性要好。应减少对混凝土不利的元素，其中碱的含量低于3kg/m3，氯离子含量不超过总量的0.1%。进行混凝土的配合比设计时，应参考高性能混凝土，既要满足混凝土的强度、和易性，又要提高其耐腐蚀性。混凝土的强度和抗渗性应满足：强度为C35或C40，抗渗等级P6或P8。

选用的钢筋应符合设计及规范要求。钢筋外形平直、表面整洁且没有损伤。不能使用生锈的钢筋，如果钢筋表面存在轻微锈蚀，投入到施工前，应先进行钢筋表面的除锈工作。

2.2 垫层施工

基坑施工验收并合格后，便可进行垫层施工。垫层浇筑前，通过水准仪按照标准高度用插钢筋的方法对垫层顶部和底部的标高进行标定。在基坑底部摊铺砂子和碎石，机械布料，人工摊铺。达到垫层底部的标高后搭设垫层模板，一次性浇筑混凝土到垫层顶部标高，并振捣密实，然后对混凝土进行整平和收光，及时对垫层进行养护。

2.3 底板防水层施工

首先将基层清理干净，然后依次铺设1.5mm厚的双面自粘聚合物改性沥青防水卷材和CPS反应粘防水卷材，在阳角等防水薄弱位置铺设防水卷材强化层，加强管廊结构的防水。防水卷材的铺设过程中，相邻防水卷材之间需要搭接且搭接宽度不得小于100mm。相邻的卷材短边搭接缝不能相连，错开距离应不小于500mm，如图3。上下两层防水卷材的接缝应错开，防止水分从接缝处浸入管廊，错开的宽度为幅宽的1/3～1/2。防水卷材施工后，铺设50mm厚的细石混凝土保护层。

图3 单层卷材搭接方式（单位：mm）

2.4 钢筋绑扎施工

钢筋绑扎时要注意钢筋的准确定位和绑扎方法。

钢筋绑扎在浇筑完成的细石混凝土保护层上完成，用不同的颜色标记钢筋的保护层厚度。在底板设置垫块和马凳钢筋进行钢筋定位，定位准确后，安装并绑扎底板的钢筋。

钢筋绑扎时，铁丝采用“8”字形绑扎方法。钢筋纵向连接采用绑扎搭接，一般选择3处位置用铁丝绑扎牢固。

2.5 模板施工

铝合金模板是新型绿色建筑模板，质量轻、承载力高；周转次数多，可循环回收利用，经济性好；浇筑的混凝土质量高、观感好；配合早拆体系可大大减少工期[5]。

2.5.1 铝合金模板施工流程

铝合金模板进场验收→底板钢筋绑扎及验收→安装K板→底板混凝土浇筑→墙体钢筋绑扎及验收→墙体和顶板模板安装→模板和支架验收→顶板钢筋绑扎及验收→墙体、顶板混凝土浇筑→模板拆除。

2.5.2 铝合金模板施工要点

侧模和垫层的结合位置铺一层水泥，模板结合位置保证严密，防止漏浆现象发生；顶板底部采用可调节钢支撑，保证顶板水平；管廊内部的隔墙采用对拉螺杆和背楞加固，管廊外墙采用单侧大模板体系，并用单侧支架代替对拉螺杆，提高了廊体的防水性能。

2.5.3 非标准段铝合金模板施工

管廊的非标准段施工时，采用铝木模板结合进行施工，所以对铝合金模板和木模板的结合部位需要针对性设计，木模板与铝合金模板接缝处利用角钢、螺栓、特殊构件等固定，防止铝木结合处漏浆、错台，如图 4、5。

图4 铝合金模板与木模板结合位置设计

图5 模板固定

2.6 混凝土浇筑施工

混凝土施工前，需对模板内和模板表面的残留物及时清理，为了使上下两层混凝土更好地结合，在浇筑墙体混凝土之前，先浇筑50mm厚的砂浆，砂浆的配合比与墙体混凝土相同。混凝土的浇筑采用分层浇筑，分层振捣的方式，分层厚度取振捣器长度的1.25倍和500mm中的较小值。进行振捣时，振捣器的插点按梅花形布置，以行列式方法进行移动，移动距离不应超过40cm或者1.5倍的振捣棒工作半径。在浇筑顺序方面，浇筑底板时，自底板两侧向中间浇筑，最终对侧墙底部和腋角进行浇筑；浇筑墙体时，按照从中间向两侧的顺序浇筑；浇筑顶板时，从一侧向另一侧浇筑。在浇筑完成、初凝和终凝三个阶段分别进行压光，可以减少表面的裂纹。养护方面，在混凝土初凝之前采取喷雾法对其进行养护，第二次压光后用土工布覆盖，保湿、保温，养护时间不少于14d。

2.7 防水施工

2.7.1 廊体防水施工

防水材料选择CPS反应粘防水卷材。防水卷材铺贴施工前应确定基层无硬质杂物和油污等影响铺设施工的杂质，若基层表面存在起鼓、凹凸、起砂及掉灰等现象，应提前进行修补。

铺设方式与底板下的防水卷材铺设方式相同，但在转角处或细部节点应设置防水附加层，加强防水效果，严禁出现上下层接缝交接的情况。在铺设过程中应该将卷材下方空气充分排除。

2.7.2 水平缝防水

在底板浇筑前，应按图纸要求做好止水钢板的预埋工作。止水钢板宽度为300mm，厚度不小于3mm，止水钢板的开口朝向管廊外侧。止水钢板焊接在侧墙钢筋上，安装的位置应上下对称、牢固可靠，如图6。底板混凝土达到强度要求后，展开混凝土的凿毛工作并对表面进行清除，露出大概三分之一的石子为宜，有利于上下两层混凝土更好地结合。墙体混凝土浇筑前先铺30～50mm厚的抗渗水泥砂浆加强水平缝防水，然后及时浇筑混凝土。

图6 止水钢板的设置

2.7.3 变形缝防水

变形缝处的防水措施是在其中间设置中埋式止水带。止水带位置应准确且安装牢固，附近的混凝土要振捣充分，防止止水带下部出现麻面等现象。中埋式止水带两侧可以使用低发泡高密度闭孔型的聚乙烯泡沫塑料板或密封膏等材料进行填充。变形缝的外侧还可以设置外贴式橡胶止水带。变形缝处的防水卷材铺设也应注意。变形缝处先用非固化涂料进行密封处理，再铺防水强化层，防水强化层的宽度应比变形缝的两边各宽250 mm。在变形缝处的防水强化层上衬垫一条泡沫棒，最后进行防水卷材的整体铺设，如图7。

3 结论

地下综合管廊不仅可以解决道路拥堵、空中线网密集等问题，还可以有效规划、管理市政管线，具有广阔的应用前景。明挖现浇法在综合管廊施工过程中广泛应用。本文通过研究多例明挖现浇施工的施工过程，提出了原材料的选择、垫层施工、底板防水层施工、钢筋绑扎施工、模板施工、混凝土浇筑施工、防水施工等明挖现浇施工的关键技术，为日后相关的综合管廊施工提供参考。