关于城市地下综合管廊的施工技术研究与应用

刘佳宁 周 阳 闫昶州 吕雨竹

(1.北京市基础设施投资有限公司，北京 100101;2.中铁电气化局集团有限公司，北京 100036)

如果想要进一步提高城市地下综合管廊的施工技术水平，则必须要认真分析以往的工程建设经验，在第一时间发现施工计划中所存在的不足之处，以此来强化实施效果。近年来，随着我国建筑行业的稳定发展，地下综合管廊的施工技术也在逐步创新的过程中。施工企业务必要委派专业人员，提前深入到施工现场来掌握具体的形式变化，顺应工程项目的建设要求，积极运用现代化的技术手段，将地下综合管廊在城市建设环节中的积极作用发挥出来。

1 城市地下综合管廊工程概述

综合管廊又可以被称之为共同管道，是处于城市地下空间内的综合性管道走廊。其主要功能是合理利用城市的地下空间，将电力、通信、供热、给排水以及燃气管道予以集中设计和集中管理。同时还会顺应城市建设工程的实际要求，在综合管廊内安装维修口与监测系统。

1.1 地下综合管廊的主要构成

总的来看，城市地下综合管廊包括以下几个构成要素。其一，管廊本体。地下综合管廊的本体主要由钢筋混凝土所构成，施工人员会采用现浇作业或预制作业的方式，按照施工图纸来完成地下综合管廊系统的建设任务。其二，管线。在城市地下综合管廊中所包含着各类管线，其中最为常见的包括供热、供水、电力、电信以及天然气等。由于城市地下空间内的污水和雨水管道所采用的是重力流运输模式，会大幅度提高地下综合管廊的建设成本，因此在当前的地下综合管廊系统中并不包含这两类管道。其三，监控系统。在地下综合管廊的运行过程中，环境中的湿度与氧气浓度的变化均会引发不同程度上的安全隐患。务必要安装监控系统，确保控制中心可以及时发现地下空间内的安全隐患，并做出及时反应。最后，通风系统。通风系统的主要功能是保证施工人员的身心健康，在对地下综合管廊进行施工作业时，通风系统则会启动，使得地下空间内可以流入新鲜空气。

1.2 地下综合管廊的施工流程

在前文中有所提及，如果想要保证城市地下综合管廊工程的建设质量， 则必须要从细节入手来提高施工技术水平。为此，地下综合管廊工程要按照施工方案中的规范性要求，逐一落实每一道施工工序。总结来看，城市地下综合管廊的施工流程包含以下9个步骤。

(1)测量定位 委派技术人员提前深入到施工现场，按照既定的测量单位来获取精准数据，在此基础之上来确定地下综合管廊的位置坐标与高程。

(2)制定施工方案 在做好基础的定位测量工作之后，设计人员要根据测量结果以及城市建设工程的具体要求来制定施工方案，在这一环节中做好细节管控，尽量减少返工作业。

(3)土方开挖 土方开挖环节同样要根据测量数据来开展，施工人员要精准确定土方工程的放坡尺寸，并按照施工方案中的要求来进行开挖作业。

(4)验槽 当地下综合管廊的基坑挖至施工方案中的要求标高后，建设工程项目的各方参与主体应对基坑展开阶段性的工程验收，确保准确无误后方可进入到下一项施工环节。

(5)主体结构 主体结构施工是地下综合管廊工程的核心环节， 完成验槽并确认合格后，施工人员要按照图纸内容， 对主体结构与管廊垫层展开施工作业。

(6)防水工程 根据防水工程的具体要求来完成顶板与支架安装，同时检验好防水工程与主体结构之间的衔接度。

(7)基坑回填 施工人员要根据施工方案与施工现状，选择适当的机械设备来完成基坑回填作业。

(8)覆土作业。

(9)验收 当上述所有施工环节顺利完成之后，应展开全部验收工作。基于各个施工步骤的建设情况，逐一核对施工方案中的建设标准。一旦发现存在施工质量问题，则要在第一时间找到相关责任人，并予以返工处理。

2 城市地下综合管廊施工技术的应用

2.1 深基坑支护

为了能够进一步提高深基坑施工作业环节的安全等级，务必要根据地下综合管廊工程的建设要求合理选择深基坑支护技术。针对临近山体的剥蚀地质段，施工人员可根据施工现场的具体情况来采用爆破开挖施工方法。通过合理应用静力爆破方式，不仅能够全面提高深基坑施工环节的推进效率，同时还可以保证深基坑支护结构的稳定性。其次，在现阶段的地下综合管廊工程项目中，施工人员还可以按照施工方案中的具体要求，将钢板桩、水泥搅拌桩以及横向支撑等多种支护方式结合到一起，打造出多元化的深基坑支护方案，以此来满足复杂工程项目的深基坑支护要求。最后，如果综合管廊施工现场的抛石层较多，且地质条件较差，为了能够有效减少施工风险，施工人员则可以在千斤顶的支持下，采用钻孔灌注桩结合坑底水泥搅拌桩的方式来进行搭配支护。并向挡土结构施加适合的预应力，进一步发挥出深基坑支护结构的功能特性，为后续施工环节奠定基础。

2.2 明挖现浇法

现如今，明挖现浇法是城市地下综合管廊工程中非常常用的施工技术。由于此类施工方法能够展开大面积作业，将地下综合管廊工程划分为多个施工标段后，施工人员则可以在不同的作业面中快速开展施工作业。相比较来看，明挖现浇法的应用难度较小，且工程造价水平较低，因此是诸多施工企业的首选。但明挖现浇法同样也具备着一定的缺点，此种施工方法的应用需要暂停交通，并且对于施工现场周边的地势平坦度也提出了较高的要求。如果地下综合管廊工程项目的所处地点为城市道路，施工人员需要提前完成管道挖掘和铺设作业，便于后续大面积开挖施工的高效推进，并根据施工现场的具体要求来搭配使用井点降水措施。

2.3 明挖预制拼装法

相较于明挖现浇法而言，明挖预制拼装法应用频率相对较低。此类施工技术手段需要有较高科技水平的支持，在发达国家中比较常见。明挖预制拼装法的应用需要得到大型预制厂的技术与生产支持，并且还要提前规划好适合大吨位运输设备的行驶路线。相比较来看，明挖预制拼装法的施工成本较高，但由于此种方法可以全面提高地下综合管廊工程的施工水平，更加符合当前的绿色施工要求，因此也得到了一众施工企业的关注和青睐。

2.4 盾构法

盾构法所指的是，在盾构保护的前提下被运用到软土隧道构件环节中的施工技术手段。此种施工技术的应用比较特殊，例如地层挖掘、衬砌拼装、接缝防水以及注浆充填等各项施工作业环节均需要在构盾的保护下所开展。盾构法的应用对于施工企业的工艺技术水平提出了较高的要求，施工人员一方面要严格遵循施工方案来加强各个施工环节的精细化管理，另一方面则要通过技术手段来实时了解地下水物质，以此来杜绝地面出现沉降现象。总结来看，盾构法的施工优势包括以下几点。施工步骤少、安全等级高、施工周期短、并不需要提前进行地表降水、对于周边环境的干扰度低、可以被应用到复杂的施工现场以及工程投资成本低等；而施工劣势则包括以下几点。在前期需要投入高额的施工设备租赁与养护费用、对于工程变化的适应度较差、很难把握地表的沉降问题、并不适用于小曲线半径隧道的作业环境等。

2.5 顶管法

顶管法所指的是一种暗挖式的施工作业形式，在城市地下综合管廊的建设工程中，顶管法可以被应用到铁路、建筑物、河流以及道路等障碍物的穿越环节中。顶管法的操作过程相对简单，其施工原理主要是利用导向轨道与传力顶铁，利用液压千斤顶的作用力，将管线压制施工地点的土层内，而施工人员则需要将管正面的泥土予以清除。但顶管法的应用场景也有着一定的限制，更加适合富水软土与软土地段。此类施工技术的应用不需要提前明挖土方，对于施工作业面的影响较小，整个施工过程只需要准备一套简单的机械设备，对于施工人员的技术水平要求较低。虽然顶管法的应用优势比较凸显，可以帮助施工企业降低成本支出，缩短施工工期。但同样也有着明显的缺陷，顶管法只能够被运用到中型管道施工中，在施工作业中对于管线的变向能力较弱，并且会大幅度增加后期的纠偏难度。

2.6 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法可以被运用到一些特殊的施工环节中，能够顺利完成贴近地表的洞室暗挖作业任务。相比较来看，浅埋暗挖法被广泛应用到了地形环境较差，且施工现场存在大量地下水的施工地段。相比较来看，浅埋暗挖法的灵活性更高，对于施工场景的要求也更少，整体优势十分明显。

3 城市地下综合管廊施工技术的发展展望

3.1 三位一体建设模式

在此处所提及的三位一体建设模式，其中包括地下空间、地下综合管廊以及地下环形车道这三大要素。随着我国建筑行业的稳定发展，建筑工程项目的整体规模也在随之增加，而三位一体综合管廊建设模式的快速发展能够满足大型建筑物的建设要求。不仅可以有效降低地下综合管廊工程项目的建设成本，同时也更加有利于绿色施工理念的推广与应用。

3.2 绿色预制拼装技术

截至目前为止，现浇施工作业方法仍然是地下综合管廊工程中最为常用的施工技术手段，此类方法不仅成本较高，并且在施工环节中也极易受到周边环境的影响。为了能够从根本上解决这一问题，在日后则要大力发展绿色预制拼装技术，使得地下综合管廊工程可以朝向工业化、标准化、智能化的方向所发展。而随着此方面建设经验的日益丰富，各种新型材料与结构形式的层出不穷，势必会对综合管廊工程带来更多的发展机遇，进而涌现出更多优秀的研发成果。

3.3 顶管技术

随着各个城市中管廊建设工程数量的持续增加，如何能够更加快速、高效、精准地解决老旧城区内的管线改造问题，将是所有参与综合管廊工程建设企业需重点思考的问题。其中不得不面对的是，综合管廊工程难以避免的会接触到铁路道路、建筑物以及河流等各类障碍物，为了能够将负面影响降到最低，顶管技术的应用频率将会逐步提高。截至目前为止，在我国的综合管廊工程中，已经应用到了世界上最大断面的矩形顶管机，相信在日后，此类新型顶管技术势必会得到蓬勃发展。

3.4 新旧管廊连接技术

除去上文中所提到的几项技术发展要点之外，随着我国综合管廊工程建设数量以及建设规模的持续增加，如何能够实现新旧地下综合管廊的高效连接，是未来技术发展的新方向。现如今，由于受到多方因素的影响，在我国仍然没有关于新旧地下综合管廊连接的工程案例，应积极学习其他发达国家的施工经验，加快此项连接技术的研发与应用速度。

4 结 语

综上所述，随着我国现代化城市发展速度的持续加快，通过分析以往的发展经验可知，由于受到多方因素的干扰，在以往的建设工程项目中，管线施工经常采用的是直接埋设方式，随着使用年限的逐步增加，势必会对后续的城市建设工程以及管线管理工作设下重重阻力。而在最近几年来，各个地方上的政府部门都在积极推广城市地下综合管廊工程的建设任务，并严格遵循绿色环保的施工原则，合理采用现代化的管廊施工技术手段，更有利于城市环境的改善。在未来的工程建设中，施工企业要积极运用各类现代化的综合管廊施工技术方法，根据不同工程项目的建设要求，深入了解施工环境的地质条件与水源特点，在此基础上来完善综合管廊工程的建设方案。有效提高管廊建筑的结构稳定性，更加自如地应对各类突发状况，在反复摸索与实践中积累丰富的施工经验，为我国现代建筑行业的稳定前行提供力量支持。