盾构综合管廊内部分仓结构的设计与施工

王雄

（中铁上海工程局集团第一工程有限公司，安徽芜湖 241000）

0 引言

综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工与维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。随着城市化进程的加快，城市管廊规模日益扩大，从国内已建的地下综合管廊工程来看，多以明挖现浇法为主，因为该施工工法成本较低，虽然其对环境影响较大，但在新城区建设初期采取此工法障碍较小，具有明显的技术经济优势。随着地下综合管廊建设的推广，施工工法也会趋于多样化，地下综合管廊与其他地下设施的相互影响也会加大，对施工控制也会逐渐提高要求，所以目前较长距离的干线管廊多以区间盾构+综合井明挖的模式进行设计施工建设，而盾构管廊内部分仓结构不能像明挖管廊一样和主体一次现浇完成，需要在盾构完成后进行二次设计与施工，因此内部分仓结构的施工对整个管廊建设是土建工程过渡到机电工程施工的作用，是相当重要的一环，所以加快分仓结构施工对管廊建设的进程是必须的。

1 内部分仓结构概况

深圳市轨道交通14号线共建管廊工程14GL-101标位于罗湖、龙岗区，总长度约26.905km。其中罗湖段全长约为0.54km，采用明挖法施工，龙岗段全长26.365km，采用盾构法施工。盾构施工共设27个综合井，27个盾构区间。

盾构管廊内部结构采用C35钢筋混凝土。壁柱宽0.6m、厚0.25m、底板沿纵向通常敷设，厚0～0.55m。纵梁尺寸0.43～0.45m×0.6m。中板厚0.3m。

盾构段内部结构采用壁柱式方案。具体形式分壁柱段及无壁柱段两种，弧壁柱纵向间距6m，与水管支墩相同，不占用内部管线安装及检修空间。

壁柱与纵梁刚接，中板搭接于纵梁上。为提高后浇内部结构与预制管片间的抗滑移能力及管片与内部结构的整体性，纵梁、壁柱及底板通过螺栓与管片预埋套筒连接。

内部结构耐火极限不应低于1.5h。变形缝处填充材料耐火极限不应低于相应结构构件。钢结构应做防火防腐防锈设计。管廊内部结构如图1所示。

图1 管廊内部结构

2 施工方案比选

根据施工经验及调研，盾构管廊分仓结构总体施工方案主要分为全现浇和预制装配式两种，全现浇方案即为所有构件即壁柱、纵梁、底板、中隔板及中隔墙采用全现浇的施工方案[1]。

预制装配式施工方案主要为中隔板采用预制安装，其他构件采用现浇方案。具体分析如下。

2.1 中隔板方案比选

方案比选如表1所示。

与传统的弧焊和电阻点焊相比，激光焊接技术具有能量密度高，穿透能力强，焊接速度快，焊接变形小，焊接外形美观等优势。但是激光焊接技术对工件装配质量有极其苛刻的要求，传统的激光焊接试件装配主要通过手动压紧和气缸自动压紧形式，在此基础上开发的电磁吸附式激光焊接试验工装具有快速切换、工装柔性化好、适用范围广、装配质量好等优点，具体对比如表1所示。

表1 方案比选

2.2 施工成本分析

中隔板成本测算汇总对比如表2所示。

表2 中隔板成本测算汇总对比

（1）中隔板采用预制拼装与支架或台车现浇，在成本上差距不大。

（2）由于预制板市场价格的浮动性，所以预制拼装中隔板成本具有一定的不确定性。

（3）现浇钢筋、混凝土按合同要求一般可进行调差，但是预制板无明确说明可进行调差。

综上所述，中隔板采用预制装配式，施工上更加有先进性，施工进度可控，施工工效较高。

3 关键施工技术

3.1 施工工艺流程

内部结构在盾构区间贯通后施工[2]。内部结构施工顺序如图2所示。

图2 施工工艺流程

3.2 关键施工技术

3.2.1 底板施工

底板包含普通底板和底部壁柱两部分一起浇筑，拟从区间中部开始向两端井口施工。

图3 移动混凝土运输车

3.2.2 壁柱及纵梁现浇施工

底板施工完成后，进行弧壁柱与纵梁现浇同步施工，拟从区间中部开始向两端井口施工，钢筋采用现场绑扎施工，模板常规采用普通定型钢模和支撑架周转进行施工，由于纵梁高度较高，若采用两台地泵接力进行浇筑，泵管连接和浇筑过程中振捣和拆除比较困难，采用隧道布料车运输和泵送混凝土至作业面，由里向外连续倒退浇筑混凝土。壁柱及纵梁施工综合指标为单作业面50m/d。混凝土布料车施工纵梁如图4所示。

图4 混凝土布料车施工纵梁

3.2.3 中隔板拼装

管廊中隔板安装采用专用设备运输及安装，用汽车运输中隔板至下料口，在下料口位置用汽车吊吊放预制板至运装车上，在盾构区间内运输混凝土板至安装面人工配合进行安装。专用设备为运输安装一体式，运板走形式地位纵向运输，在安装作业面前方顶升至高位转向落放至边梁上。中隔板拼装如图5所示。

图5 中隔板拼装

3.2.4 上部中隔墙施工

在中隔板施工完成并达到设计强度后，进行上部中隔墙现浇同步施工，由于中隔板施工分两种即钢立柱和钢筋混凝土立柱和立柱之间素混凝土施工，拟采用在钢筋施工完成后，一次性采用滑模浇筑施工中隔墙。中隔墙与管片间预留10cm空隙填筑耐火极限不小于2h的防火胶泥。

根据中隔墙的结构特性，为了有稳定的操作平台，拟采用在中隔墙两侧搭设双排扣件式脚手架，模板采用中隔墙定型钢模板[3]。中隔墙施工如图6所示。

图6 中隔墙施工

每次施工段长度为80m，工期为支架及模板搭设0.5d，钢筋绑扎0.5d，浇筑及等强1d，预计2d完成一段浇筑，平均进度指标为单作业面40m/d。

4 结语

（1）盾构管廊内部施工空间有限；整个管廊内部净空为内径6m或7.7m的盾构圆形，但却包含基底层、中隔板、壁柱和纵梁、中隔墙等结构，施工内容较复杂，人员作业空间狭小，各工序无法交叉施工，无法产生顺畅的流水作业，制约了施工效率。

（2）采用中隔板预制+其他构件现浇的设计和施工方式能较好快速施工内部结构，预制混凝土能有效保障外观和实体质量，同时能够按设计和规范要求满足各种管道的功能及工艺需求，对于施工单位施工同类型项目而言，具有一定的借鉴性。

（3）虽然从工程造价的角度出发，现浇法施工在短期内比预制法还是相对较低，但是预制施工更加适应社会发展的需要，机械化施工更加有效率。

（4）分仓结构也能进行全预制施工，但在目前设计和施工水平来说，很多细节问题还需进一步调整解决，尚不是非常成熟，所以在此不再进行赘述。