浅析城市地下综合管廊施工技术及其要点

王淼杰 王志玺

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，结合近10年来我国城市地下综合管廊工程建设应用实践与研究，本文总结了钢筋混凝土与钢制两种不同材质的综合管廊的结构形式及其适用性，并对明挖现浇法、明挖预制装配法、暗挖法等3种地下综合管廊工程常规施工技术及其难点进行了比较。基于新型施工装备，进一步分析了双模掘进机预制拼装、移动护盾机预制拼装、U型盾构预制拼装等国内已研制成功的地下综合管廊工程新型施工技术。最后，从项目建设全寿命周期角度，对城市地下综合管廊规划、设计、施工、运维等方面存在的重点技术问题进行了探讨，以期为我国城市地下综合管廊工程建设提供借鉴参考。

关键词：综合管廊;施工工艺;分析

引言

在城市综合管廊项目中，因为工程构件采用预制的方式制备，因此，预制拼装必须有大吨位的运输车、大型起吊设备及预制厂。由于其对施工技术有较高的要求，工程技术人员必须掌握预制拼装相关的技术，且具有一定的施工经验。在保证项目质量的前提下，综合管廊工程施工具备环保、节能、低碳与减排的优势，减少了现场施工任务，最重要的是符合国家中长期发展规划要求。

1地下管廊工程设计遵循的原则

在设计地下管廊工程的时候，要想确保工程的合理性与科学性，就必须围绕一些基本原则，具体内容如下：（1）在着手设计之前，城市地下管线的调查工作要落实到位，调查内容为数量、种类及未来可能增加的部分。随后，立足城市发展情况和综合管廊工程相关需求合理设计，保证设计方案能够符合目前城市的具体需求。（2）规划地下综合管廊工程，要注意结合城市未来的发展，不能背离城市的整体规划，严格论证。为了避免反复开挖地面的情况，为了满足城市未来的发展，要适当预留空间，只有这样才能避免影响到城市的市容市貌及交通，避免增加不必要的投入。（3）在设计地下综合管廊时，针对新老城区的不同，所采用的设计理念与模式也要有所区别，以实现配置的优化，特别是设计老城区的地下综合管廊工程，為了合理降低投入，要对原有基础做充分利用。

2城市地下综合管廊施工技术及其要点

2.1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。钢制综合管廊具有重量轻、强度高、造价低、施工快、抗震性能好、节能环保等特点。与钢筋混凝土综合管廊不同的是，钢制综合管廊对底部地基承载力要求低，一般采用砂砾或碎石换填压实即可。

2.2预制叠合拼装的工艺技术分析

在生产环节中，要结合城市建设要求，对施工环境进行考察，在此基础上确定施工场地，明确场地布置要求，保证场地符合HSE作业指导规范、环境管理体系与职业健康安全的各项要求。在此基础上进行后续工作。节段预制时，按照综合管廊标准段建设需要，结合吊装机械、生产制作、运输条件等方面情况，将标准段每节长设置为3.0m，最长段设置10节长30m，使用纵向拼缝的方式，在段与段之间设置变形缝。预制构件间贯通空腔采用自密实混凝土一次浇筑成型。预制叠合工艺技术要求：按照综合管廊预制构件混凝土项目合同要求，预制构件采用C40防水混凝土，抗渗等级为P8;构件现浇部分采用C40自密实防水混凝土，抗渗等级为P8。结构主筋迎水面层保护层厚度50mm，背水面40mm。预制叠合构件单个最大重量控制在6t以内，以便运输及吊装。

2.3止水帷幕

高压旋喷桩桩径φ800mm，间距1.4m，采用双重管高压旋喷桩。施工前应进行旋喷试桩，确定施工工艺及施工参数。高压旋喷桩需待围护桩混凝土强度达到设计要求的60%后方可开始施工，并根据已施工的相邻围护桩位置进行准确定位。旋喷桩采用普通硅酸盐水泥，强度等级宜为42.5MPa，水泥浆液的水灰比取0.9，水泥掺量为土的天然质量的25%。28d加固后土体无侧限抗压强度qu≥2.0MPa，渗透系数不大于1x10-7cm/s。旋喷桩进入基槽底部不小于1.0m，对于基槽槽底位于砂层区段应穿透砂层进入不透水层。高压水的压力应大于30MPa，流量应大于30L/min，气流压力宜大于0.7MPa，钻杆提升速度为0.1～0.2m/min。施工时应由下而上提升钻杆进行旋喷，停止喷射的位置应高于帷幕设计顶面1.0m。注浆液固结后，要检测水泥土加固体的尺寸、搭接宽度，利用钻芯法对单轴抗压强度、深度及连续性进行检测。三轴搅拌桩垂直度偏差不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，水泥掺量为15%，水灰比取0.8，下沉速度应控制在0.5m/min以内，提升速度应控制在1m/min以内，并保持匀速下沉与匀速提升。三轴搅拌桩施工应严格控制水泥用量，采用流量计进行计量。如因故停浆，应在恢复压浆前，将搅拌机头提升或下沉0.5m再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。搅拌桩设计龄期为28天，28天后水泥土强度达1.5（淤泥质土）～2.0（其它土类）MPa，渗透系数不大于1x10-7cm/s。

2.4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、钢筋绑扎、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，结构段之间设置伸缩缝，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。地下综合管廊是一窄长条形结构，这一结构特性也决定了其基坑形状与特点，其基坑具有较大的长宽比，长边效应较为明显。地下综合管廊基坑支护形式包括放坡开挖、土钉墙支护、钢板桩支护、SMW工法、灌注桩排桩支护等。对于地下水较为丰富的区域，基坑降排水方法包括集水明排、轻型井点降水、喷射井点降水等，必要时采用深层搅拌桩或高压旋喷注浆止水帷幕等基坑止水结构。综合管廊主体结构现浇施工工艺较为常规，通常采用分层、分段浇筑。除放坡开挖方式外，在其它有内支撑的基坑支护形式下，由于综合管廊基坑狭长，坑内作业空间有限，混凝土模板建议采用木模板或新型的模板支架体系，陈超介绍了一种新型的现浇综合管廊模板台车施工工艺。综合管廊基坑支护开挖与主体结构施工具有工序繁多且在有限空间里高度集中的特点。如若现场条件允许，在满足基坑安全、稳定要求的前提下，尽可能采用放坡开挖或放坡与其它支护方式联合的基坑支护形式，即使现场具备放坡开挖的范围可能小于综合管廊一个结构段的长度，以利于材料、机具进出，提高作业效率，保障作业安全。

结语

“统一规划、统一设计、统一建设、统一管理”是城市综合管廊建设必须遵循的原则。随着城市地下综合管廊的大规模建设，将大大减少城市发展过程中市政管道对城市交通、道路的破坏。但是城市综合管廊建设还有很多问题需要解决，具体施工期间还要做好施工安全、施工质量，确保与周围环境相协调，实现城市地下空间的合理利用，促进城市可持续发展。

参考文献

[1]梅璟.浅议城市地下综合管廊施工技术及其要点分析[J].建筑工程技术与设计，2018，000（010）：1366.

[2]蔡福.城市地下综合管廊管理系统及施工技术分析[J].中国科技博览，2015（35）：73-73.