城市地下综合管廊工程建设关键技术研究
2021-11-17李圃
李圃
摘 要:综合管廊是实现地下空间集中利用的重要途径,有利于城市基础设施高效建设,而综合管廊关键部位或重点部位施工技术直接影响综合管廊工程质量。本文重点论述地下综合管理工程的施工关键技术及要点,希望能丰富该领域研究。
关键词:综合管廊;施工缝;防水、变形缝、出线口
引言:
建设城市地下管廊的意义城市地下管廊指在城市地下建设专门用于放置或储备城市工程管线的一类建筑物及其附属设施。简言之,用于支撑城市日常发展的水、电力、燃气、热力等市政生活管道线路,都集中铺设在城市地下管廊内,由市政机关进行专门管理与维护。就当前城市发展情况而言,建设一个优质的城市地下管廊对城市的安全运行具有重要的意义。其一,解决地下管线事故。各种市政管网纵横交错铺设在地下,一旦遇到自然灾害,就会导致地下管线事故频发,安全隐患显著,因此,高质量的城市地下管廊建设对城市的发展具有重要意义。其二,促进城市可持续发展。城市地下管廊的建设属于综合的大工程,投资规模大,涉及行业面广,建设一个城市地下管廊可以有效带动相关产业发展、化解产能过剩、提高城镇化建设的发展质量、提高城市综合承载能力,有效地促进一个城市可持续发展。
1影响地下管廊工程施工质量因素
目前综合管廊建设如火如荼的开展着,有的采用整体现浇施工技术,有的采用加设施工缝现浇技术,有的采用预制拼装施工技术以及现浇顶进施工技术等。综合以上各种施工技术,均有各自的特点。在施工中均或多多少存在变形缝渗水、主体渗水等质量问题。通过对其进行综合分析,影响因素较为复杂。其中最关键的几个影响因素如下:
?关键技术或者重点部位重视程度不够,不能安排专人盯守落实。
?工期紧迫,不能严格遵照主体结构养护时间要求进行执行。
?操作工人或作业层人员在施工缝或者变形缝位置施工时较为粗糙,凿毛不彻底,施工缝位置止水钢板与变形缝钢边止水带连接存在偏差。
?进场材料不合格,特别是防水材料、钢边止水带或防水混凝土达不到设计规范要求,在防水施工时,搭接处理不到位,存在褶皱、空鼓等问题,致使防水效果差。
?有地下水时,未能彻底降水至基底以下50cm或者带水作业,影响垫层及基础防水。
2综合管廊主体结构形式
2.1钢筋混凝土结构
当前钢筋混凝土综合管廊应用最为广泛,其断面形式以矩形为主,同时包括圆形、马蹄形、圆拱形、半圆城门拱形等。除矩形断面外,其它断面形式的综合管廊通常不适合采用现浇施工,而是以预制装配式施工为主。从内部舱室布置上看,包括单舱、多舱以及单层、多层等结构布置形式。目前地下综合管廊主要以单层形式为主,具有断面空间紧凑、构造简单、经济实用等特点。随着入廊管线尺寸加大及种类增多,若采用单层形式,则因管廊设计断面尺寸增大而须占用更多的地下横向空间,尤其是当管廊位于建成道路下方时,可能导致管廊施工期间大量管线迁改、交通拥堵等不利影响。
2.2波纹钢结构
波纹钢制综合管廊是将薄钢板按规定加工成波形后作为管廊主体受力结构。波距、波高及板厚是表征波纹钢板结构参数的重要指标,主要根据波纹钢结构的跨径大小而定。由于波纹的存在,极大提高了结构的强度和刚度。波纹钢制综合管廊常见的断面形式有圆形、马蹄形、拱形等,可根据功能需要设置为单舱或多舱。
3综合管廊工程常规施工技术
3.1明挖现浇法
当前,综合管廊明挖现浇法施工在实际应用中仍然占有主导地位。明挖现浇法包括基坑工程与主体结构两部分施工内容,涉及软基处理、支护结构施工、土方开挖、鋼筋绑扎、模板支架安拆、混凝土浇筑、防水施工、基坑回填等分项工程。在软弱土等不良地质条件区域建造地下综合管廊时,需对管廊底部地基进行处理。常用的地基处理方法包括预压排水固结、深层水泥搅拌桩、高压旋喷桩等。地下综合管廊工程一般划分为多个结构段,结构段之间设置变形缝,对基础沉降要求严格。一般不直接以处理后的地基作为管廊结构基础,通常采用桩基础,如灌注桩、PHC管桩。
3.2明挖预制装配法
综合管廊全现浇施工技术存在较多问题,例如,混凝土外观质量难以控制,现场施工工序多,作业效率低,模板、支架、人工等资料投入大等。为此,在明挖法的基础上,通过研究与应用实践,提出了多种不同的综合管廊预制装配技术,包括节段装配式、分块装配式、叠合装配式、半预制装配式、多舱组合装配式等,。对预制装配式综合管廊生产及安装关键技术进行了研究,对预制装配式综合管廊的受力性能开展了试验研究。节段预制装配式与分块预制装配式属于全预制装配式。节段预制装配式施工技术一般适用于单舱或两舱的小断面综合管廊,整体性好,拼装快,国内首次应用于2010年建成的上海世博会园区综合管廊。
3.3顶推法
顶推法采用一次性浇筑,一次性顶进。滑板顶设有0.3%的坡度,采用涂石蜡和黄油作为隔离层,降低管廊顶进时底板的摩阻力。为防止管廊顶进时带动滑板移动,在滑板下设置有横向锚梁。为控制顶进方向,在滑板两侧设置导向墩。洞内出渣采用无轨运输,利用人力架子车水平运输至工作坑,再由机械运至坑外。施工顺序:围护桩基施工,基坑开挖至设计标高→后背墙、滑板基底处理→修建后背墙、滑板→浇筑主体管廊结构→安装施顶设备→管廊顶进→管廊就位。顶推时需注意事项:1)管廊结构强度须达到设计强度100%时方可进行顶进施工;2)在正式顶进前,必须先试顶,以检查顶进设备、后背、滑板及管廊结构本身无异常。若出现异常,须及时采取措施予以解决;3)顶进时顶铁上严禁站人,并应注意观测顶铁的受力情况,以防顶铁崩出伤人。
4我国城市地下综合管廊管理模式创新发展方向
4.1完善相关法律法规
我国目前很多法律法规没有明确对综合管廊建设的立法,比如地下空间权属、各方权责、管线入廊方式与费用,管理部门与费用等规定也是不一而同。此外,城市管线又属于不同的部门,政府在协调管线单位入廊的难度比较大。因此,应该明确地下的空间权属,明晰综合管廊的投资权、运营权、归属权,让管廊拥有独立的用益物权,明确管廊的所有权、管理权、经营权何时归何方,制定完善的法规来保障管廊建设平稳发展。
4.2规范PPP投资模式
不同的PPP投资模式对管廊建设的水平影响是不同的。虽然PPP模式可以缓解政府的财政困难,提升市场运行效率,但是风险也不可避免。特别是股权合作模式下,必须明确资产的产权关系,围绕投资、建设、运营维护、入廊付费、政府监控、政府补贴这几个核心环节做好风险防控,设计具体可行的风险防控方案。比如,在项目公司投资运营维护环节,项目公司要与入廊单位签订《入廊协议》,审核是否按照政府核准的收费标准收取入廊费和运营管理费。
结语
总之,加强建设地下综合管廊工程,能够促进城市地下管网系统的规范化,推动城市各项基础建设朝着现代化、集约化方向发展。
而作为工程建设的实施主体单位,必须严格落实前期策划,明确各个主体结构控制的重点部位或关键点,责任到人,严格把控,精准施策,能够将综合管廊常见的质量通病进行消除或者避免。同时,需要对综合管廊变形缝进行研究和探讨,落实可拆卸复合止水带,进一步提升管廊防水效果,为综合管理的投入使用提供坚实的基础保障。
参考文献
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[2] 陈向晖,丁孟翔,张建松.城市地下综合管廊施工技术研究[J].科学大众,2020,000(001):P.119-120.
[3] 林海花.市政地下综合管廊工程防水的施工技术[J].绿色环保建材,2020,No.155(01):154-155.