关于影响预制装配式地下综合管廊因素

黄 鹤，常 萍

(南宁学院 土木与建筑工程学院，广西 南宁 530200)

0 前 言

目前，综合管廊的施工都是传统的现浇施工方法。多年前，工厂预制管已在发达国家得到应用。现场拼装的施工方法大大缩短了深沟施工时间，提高了施工效率。预制管也可用于城市排水系统,比如上海世博园建成一座长450 m的预制装配式管廊已成功应用，具有施工效率高、风险低的特点。

1 装配式管廊分类

我国常见的预制管廊为钢筋混凝土结构。预制管廊按其施工方法和构件形式可分为全预制管廊和半预制管廊。预制管廊按构件拆分形式可分为分段拼装和分段拼装。半预制管廊工程的常见形式是预制复合装配。

1.1 节段装配式管廊

节段拼装技术主要是将综合管廊的长度按标准尺寸分成若干节段，在预制厂按固定模具将各节段预制成一个整体然后运至施工现场的一种施工技术，并通过螺栓或预应力筋的连接方式将其组装成一个整体。其安装施工的方法基本能达到100%的装配率。

1.2 分块装配式管廊

分块拼装技术是在分段装配式管廊的基础上将管廊沿横截面分为上下两部分，是由预制厂预制，然后运到施工现场进行拼装的一种施工技术。接头可采用螺栓连接、预应力连接。这种方法通过拆分可以有效地减小管廊的尺寸和单个构件的重量，有利于构件的运输和现场的吊装作业。具有装配率100%，无需湿作业，安装劳动力少，工期快等优点，这种技术在国内很少见。

1.3 叠合装配式管廊

叠合装配技术是将管廊分为预制楼板、预制墙体和预制屋面三部分。预制厂对这三部分进行加工并运至施工现场。结合现浇技术将所有预制构件连接起来形成整体施工工艺达到预期效果。施工顺序为：预制底板安装，底板钢筋绑扎→ 预制墙板安装及墙板钢筋绑扎→ 预制顶板安装→ 混凝土浇捣→ 拆除支架。与全预制管廊相比，该技术具有以下优点：易于提升、防水性能好、非标准截面的适用性较好。

2 城市管廊基本类型

2.1 干线综合管廊

主要线路有通信、有线电视、电、气、自来水等。一些主要管道包括雨水和污水系统。通常在街道中间负责向双向线路提供配送服务具有断面尺寸大、覆土深、系统稳定、输送能力大、安全性高、维护检测要求高等特点。

2.2 支线综合管廊

支线综合管廊是连接干线综合管廊与最终用户的通道。通常位于道路两侧人行道下方。主要管道为通信、有线电视、电力、燃气、自来水等直接服务管道。结构截面主要具有截面小、造价低、系统稳定性和安全性高等特点。

2.3 缆线综合管廊

线缆综合管廊一般埋入人行道以下，管道包括电力、通信、有线电视等，管道直接提供给用户。空间断面小、埋深浅、施工成本低、无通风。其他设备的维护和管理截面大部分为矩形和圆形结构，根据市政管线的类型、数量、施工方法、地下空间和当地经济状况设计的。

3 综合管廊施工技术

根据地质条件和应力的状态将隔室分为单隔室和双隔室。单室结构的横截面形状一般为圆形，但其也有一个矩形结构和圆形结构的截面，通常用于顶进施工和盾构施工。矩形结构截面用于顶进和开挖施工，由于异形结构的特殊更适合露天开挖。双室和多室结构的横截面形状通常为矩形截面的组合。

3.1 明挖现浇混凝土综合管廊

明挖现浇混凝土管廊施工是最常用的施工方法，使用明挖现浇的这种施工方法可将整个工程分为若干部分进行施工，以加快施工进度，这种施工方法技术难度低，工程造价相对较低，施工质量可以得到保证，在全国地势平坦的地区，周边没有其他需要保护的建筑。在修路的过程中，有必要挖掘和安装管道。可批准大开挖施工和深点潜水措施。这种开挖方案的优点是适合施工，不需要封闭结构的操作，施工周期短，适合大规模机械化操作，成本低；该方案的不足就是开挖量大，覆盖要求高。

3.2 预制拼装法综合管廊结构

明挖预制拼装法是一种较为先进的施工方法在发达国家普遍采用。施工方法需要大型预制厂和大吨位运输起重设备。同时，施工技术要求较高，工程造价较高。主要预制构件有管基综合管廊普通沟、钢筋混凝土带底拱涵、钢筋混凝土带底多弧涵、带底多弧电缆沟等，预制混凝土涵管拼装施工具有质量保证、工期短、成本低、节能环保等明显优点。

采用预制管节施工现场无需钢筋加工、绑扎。立模、支撑混凝土浇筑、养护、拆模、二次搬运等工序，不需要较大的加工和原材料存放场地。现场不需要立模板，沟槽的土方开挖量少，可节省大量模板费和人工费及其他相关费用，且工期大大缩短，施工管理成本得到降低。从建设方讲，管廊提前投入运行，建设方可获得经济效益，是非常经济的施工方式。从社会效益讲可减少环境污染，节省大量木材，实属能源型、环境友好型。

3.3 盾构施工法综合管廊

盾构法是在盾构保护下修建软土隧道的一种施工方法。该方法的特点是地层开挖、开挖运输、衬砌拼装、接缝防水、盾尾净空灌浆充填均在盾构保护下进行，随时排除地下水，控制地面沉降，是一种技术要求高、综合性强的施工方法。

盾构施工具有机械化程度高、施工组织简单、管理方便等优点，施工安全、快捷，工程结构质量优良、施工引起的沉降量小、易于控制，可在无降水的水层中施工建筑面积小、施工对周围环境干扰小，特别适合在既有建构筑物下方或附近穿越项目投资，易于控制。主要缺点是工程变更的适应性稍差、盾构施工设备成本高、当隧道覆盖浅层土时地表沉降不易控制、小半径隧道施工难度大。近年来，随着管廊技术的发展，利用盾构机修建城市管廊的工程越来越多。

3.4 顶管施工法综合管廊

顶管施工是继盾构施工后发展起来的一种地下管线施工方法，无需开挖表层，可穿越公路、铁路、河流、地面建筑物、地下构筑物和各种地下管线。顶管施工中，通过顶管主油缸和管间中继室的推力，将工具管或掘进机从工作井穿过土层推至受力井。同时，将工具管或掘进机后的管道立即埋设在两井之间，以实现地下管廊非开挖敷设的施工方法。顶管施工特别适用于大中型管道的非开挖敷设，具有经济、高效、环保的综合功能。该技术的优点是：无需开挖地面；不拆除、不损坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全、综合成本低。

3.5 普通暗挖施工法

主支架设计用于维持所有基本荷载，第二个模板支架用作安全储备主支护与二线共同承担特殊荷载，在设计和施工埋置方式上，同时，采用多种方式改善和加强周边交流，采用不同的开挖方法，及时支护和封闭围岩，形成联合支护体系。在施工过程中采用测量监控、信息响应、优化设计等手段，实现了无塌方、少沉降、安全施工等，形成了多种复杂的支护技术。

4 影响因素

4.1 综合管廊防渗漏措施

在高水位地区控制地下工程的流量是一项挑战，如果进入市政隧道的是一定数量不会造成严重后果，会增加排水结构的启动时间，增加市政隧道内的空气湿度，并缩短市政隧道内管道和监控结构的使用寿命。

一般廊道管道的防流设计原则是刚柔结合、因地制宜、综合治理。变形控制尽量增加箱套每段长度减少变形环节，在截面之间设置变形链接并在变形链接之间设置剪切关点以降低相对沉降。

对于水密变形缝定义了水密连接结构，并设置了中埋橡胶密封外防水层，在变形缝处放置橡胶止水片，采用低发泡塑料板和双组分聚硫密封胶粘在一起。这个包封是防漏的薄弱环节，应尽量减少缝隙的数量。

4.2 综合管廊节点处理

节点包括：交叉口或T型交叉口、河道、地铁、人行等重要地下设施既有大口径雨污水管道。

在交叉口或T形交叉口处，由于供水隧洞的水流以及需要确保供水隧洞内的维护人员通行，使供应通道的节点处理更复杂。从本质上讲，供应通道类似于管道交换。在处理方法方面，供给隧道可以设计成双层以实现通信功能。供水隧洞的交叉口或T形交叉口可能与道路交叉，因此，在一般施工中应充分考虑道路车辆荷载对供水隧洞结构的影响。

5 总 结

城市管廊建筑技术是城市建设和城市发展的趋势，是充分利用地下空间的有效手段空间。近期，重复挖土“道路交通拥堵”问题将得到明显改善，推动地下综合管廊装配化,是近年来兴起的一项重大变革。原理是将管廊构配件在预制厂预制后运到施工现场通过拼装形成一个整体的施工方式。与常规的现浇相比，综合管廊采用预制装配式技术施工方便快捷可以有效缩短工期、减少人工成本、提高构件的浇筑质量、减少了对周边环境的影响，实现绿色施工。

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