关于上跨地铁段综合管廊节点的设计探讨
2023-06-30孙飞
孙飞
摘要 伴随着城市化进程的不断加快,涌现了大量城市轨道交通和综合管廊共建工程,进一步提高了城市地下工程施工技术水平,为完善城市基础设施规划及发展奠定了坚实的基础。为此,文章以扬子江大道综合管廊绿博园站工程为例,阐述了混凝土、水泥、骨料等原材料的合理选择,并对上跨地铁段综合管廊节点的施工设计要点进行了分析与探讨,以期全面提升工程质量。
关键词 综合管廊;上跨地铁段;工程概况;原材料
中图分类号 TU990.3文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)11-0094-03
0 引言
近年来,为了加快城市基础设施建设,国家制定了一系列措施,对加快城市地下综合管廊项目建设起到了极大的推动作用。作为城市建设的重点工程,综合管廊是集大量城市地下管线为一体的一种大型工程项目,利用综合管廊,可以有效避免路面多次开挖,还可打造美好的地面临空景观。为此,开展上跨地铁段综合管廊节点的施工设计研究具有重要意义[1]。
1 工程概况
在该工程中,综合管廊于现状10号线绿博园站台上方经过。站台现状覆土3.539 m,该段正常管廊标准断面尺寸为12.6 m×4.2 m,无法直接上部穿越。将综合廊内DN1600供水管道出舱直埋,10 kV电力电缆、通信线缆与高压电力舱压缩高度优化为4舱断面,净高1.9 m,结构尺寸为12.9 m×2.5 m,桩号范围GLK4+490~GLK4+700。
该次综合管廊施工范围全长7 km,起止范围为北起扬子江隧道南出口接地点,南至河西大街,GLK4+120~GLK7+000。在管廊全线中主要节点见表1。
在该工程结构设计中,规定使用年限为100年,属于一级安全等级。结构构件裂缝控制等级为三级,裂缝开展宽度≤0.2 mm;主体结构防水等级为二级,变形缝处防水等级一级[2]。
2 原材料选择
2.1 混凝土
第一,在管廊主体结构混凝土选择中,可选用掺加一定量矿物掺合料的混凝土,C35为标准段、下穿段及逃生口强度等级,P8为抗渗等级。C40防水混凝土则用于其他节点,P8为抗渗等级。C15用于混凝土垫层,混凝土耐久性及原材料选择应满足现行规定要求[3]。
第二,为改善混凝土材料的路用性能,可掺入适量高效减水剂、优质粉煤灰等材料,在管廊主体结构当中还需掺加镁质(轻烧氧化镁)高性能混凝土抗裂劑。
第三,根据水泥类型及要求,合理选择外加剂品种,保证与水泥匹配,且质量满足规定。
第四,按照《水工混凝土掺用氧化镁技术规范》(DL/T5296—2013)相关要求,确定镁质抗裂剂品质及质量,并合理控制镁质抗裂剂的掺量,根据混凝土试配试验结果,6%为该工程镁质抗裂剂掺量。
第五,根据现场试验确定其他混凝土外加剂的参数,比如掺量、型号,保证满足现行规定标准要求[4]。
2.2 水泥及骨料
除去混凝土材料之外,还需严控水泥、骨料等用量及合理选择品种,保证满足施工规定要求[5]。具体要求如下:
第一,水泥。采用42.5级以上强度等级的普通硅酸盐水泥,根据《通用硅酸盐水泥》(GB175—2007)相关规定,合理确定水泥组分、材料和技术性能,保证满足施工要求。
第二,骨料。采用质地均匀坚固、粒径和级配良好的混凝土骨料[6],粗、细骨料的技术要求见表2。
2.3 配合比
通过配比实验确定混凝土配合比,水胶比需控制在0.4以下。按照混凝土施工要求,需保证胶凝材料用量准确,其总量可控制在340~450 kg/m?。水泥用量可控制在280 kg/m?以上。防水混凝土当中,还需做好其他材料用量控制,比如各类材料的总碱量控制在3 kg/m?以下;氯离子含量应低于胶凝材料总量的0.10%。
3 上跨地铁段综合管廊节点施工设计要点
管廊施工是城市基础设施建设的重点,基于工程实际,在上跨地铁段综合管廊施工设计中,需规范施工工艺,掌握关键施工设计要点,合理控制施工质量,这样才能最大限度地提升工程质量,延长工程使用寿命[7]。
3.1 混凝土保护层施工
在管廊施工中,全部构件的迎水面、背水面及内墙均需设置混凝土保护层,厚度分别为50 mm、35 mm和35 mm。
3.2 钢筋施工
按照施工要求,合理选择钢筋材料,采用焊接接头作为受力钢筋接头,其类型及质量需满足规定标准。纵向受拉钢筋的基本锚固长度见表3。
非焊接的搭接接头需设置到指定位置,即构件较小受力位置。并按照相关规定,错开设置接头处,若受力钢筋直径在25 mm以上,接头可选用机械连接接头。
3.3 混凝土浇筑
按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204
—2015)相关规定进行混凝土浇筑施工。浇筑前,需将止水环片设于贯穿管廊墙体的管件及施工螺栓中,且施工螺栓的选择和使用均需按照规定要求执行。根据施工要求,将凳铁设于综合管廊及其附属工程的顶板和底板处,拉结钢筋设于壁板。
浇筑和振捣混凝土施工需具有连续性,间隔时间应控制在2 h以内,若间隔时间较长,必须按照施工缝进行处治,要求一次浇捣底板。不允许进行竖向施工缝设置,且按规定设置水平施工缝,且进行镀锌钢板止水带埋设处理。连接镀锌钢板时,可采取搭焊接,确保止水施工成效。混凝土浇筑应密实,尤其是在预埋件周围和变形缝两侧,应增加振捣次数。完成浇筑施工后,需及时进行养护,洒水养护时间需控制在14 d以上,避免出现混凝土开裂现象。
3.4 变形缝施工
在变形缝施工中,所选择的材料需符合规定。结合该工程实际情况,所采用的材料主要有纯天然橡胶止水带、聚硫密封膏、聚乙烯泡沫塑料板等3类。橡胶材料性能要求见表4。双组份聚硫密封膏性能要求见表5。聚乙烯泡沫塑料板物理性能要求见表6。
变形缝施工时,保证严格遵循相关技术要求,完成施工材料及产品的配置、安装等工序,当温度在10 ℃以下,不允许进行热浇封缝料浇筑施工。
变形缝嵌缝材料施工前,需详细检查变形缝质量,并打毛处理预留凹槽内混凝土,并做好清理工作。该工程采用了纯天然橡胶止水带。止水带宽度和材质的物理性均要满足施工规定,同时不得出现裂缝、气泡等现象。接头施工,需采用热接法,不允许出现重叠,保证接缝平整,避免出现裂缝、脱胶等情况。止水带中心线需重合于变形缝中心线,止水带不允许出现穿孔现象。
3.5 预埋件施工
施工时,需预埋所有的预埋件,不允许工后补埋。根据设计图纸要求预埋钢板、拉环,并保证锚固钢筋焊接质量良好。采用环氧沥青漆在预埋钢板、钢梯涂刷“一底二度”防腐处理。按照国家标准图集《防水套管》(02S404)中刚性防水套管(A型)相关要求,完成管廊内所有穿钢管预埋套管施工,确保穿管之后,止水效果良好,进一步提升工程质量,保证工程施工安全。
3.6 预埋过路管道
预埋过路管道指为从管廊中引出口或墙部井中引出的电力、通信或给水、中水管道等预留的刚性通道空间,日后使用过程中再将线缆或钢管道穿过此管道空间,供附近逐步开放的地块使用,因此须保证过路管道空间的平直。
施工时,按照图纸要求预埋各种过路管道材料,且保证满足国家有关标准和规定。管道铺设线形需顺平,合理控制管节之间的连接角度,需控制在5°以下。铺设管道后,采用封头在其端口进行临时封堵,避免管孔内进入杂物。管道工程应铺设在道路基层下面,应在路面底基层开始摊铺前完成。
3.7 注意事项
管廊施工前,需做好现场放样,保证管廊定位准确,避免与其他管线、建筑物产生碰撞,以保证施工质量。施工中,若管线不利于主体结构施工,需及时进行改迁处理,要迁移到主体结构以外。围护结构施工前期,可根据施工具体情况,合理选择车站内的管线材料,比如钢管、钢梁悬吊等。若管线属于电力和通讯方面,且与车站距离较近,在施工阶段则需要与相关部门加强联系,做好监测与保护工作。此外,在回填综合管廊基坑时,要采用分层回填的方式,保证基坑两侧回填对称和均匀。在施工时,可采用分段快速施工工艺,基坑在整个施工阶段,不允许过度曝晒,或者出现泡水现象。若在雨季施工,需完善防排水施工体系,保证施工正常进行。
施工单位在施工过程中,还要做好施工现场安全管理工作。一是加大项目施工中的日常安全检查力度,做好定期或不定期抽查,及时发现安全隐患并加以整改;二是设置安全监督岗位,用于对工地上各项作业进行实时检查,确保满足各项安全操作规程;三是安全管理人员要做好每天的安全检查工作,对施工现场安全管理的定期检查和专项检查内容进行记录和查询,并根据检查具体情况逐条进行添加,将检查内容及结果按照需要上传到相应位置,按照检查内容进行分类并保存后通过信息化系统自动生成安全检查记录表。
4 结语
综上所述,在城市规划发展不断完善的今天,廊轨共建项目越来越多,该文以扬子江大道综合管廊绿博园站工程为研究对象,阐述了上跨地铁段综合管廊节点施工设计要点,进一步规范了施工工艺,有助于提升工程质量,延长工程使用寿命。
参考文献
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[7]王娜, 张年国, 董志勇. 特大城市公共中心地下空间竖向规划研究与实践——以沈阳太原街地区为例[J]. 城市住宅, 2018(6): 77-80.