城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工分析

【摘要】城市地下綜合管廊是指通過電力、通訊、給水、熱水、制冷、中水、燃?xì)狻⒗婵展艿葍煞N以上的管線集中設(shè)置到道路以下的同一地下空間而形成的一種現(xiàn)代化、集約化和科學(xué)化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。它有效的解決了城市發(fā)展過程中的各種管線的維修和擴(kuò)容而造成的“拉鏈路”和空中“蜘蛛網(wǎng)”的問題，非常高效的提高了城市的形象，對(duì)創(chuàng)建和諧的城市生態(tài)環(huán)境起到了很好的推進(jìn)效果。

【關(guān)鍵詞】地下綜合管廊；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工

1、地下綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)

首先需要明確地下綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)的總體原則及共同溝的概念。綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)的總體原則有，第一，是綜合化施工原則和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃原則，綜合化施工原則要求管廊內(nèi)要盡可能的將更多的管線裝載在內(nèi)，長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃原則要求管廊內(nèi)要留有一定的空間，當(dāng)城市未來建設(shè)需要更多的管線時(shí)，防止重新施工浪費(fèi)成本。第二，是附屬規(guī)劃原則，要求管廊的規(guī)劃既要與地下交通設(shè)施能夠有機(jī)的結(jié)合起來，又要考慮地面街道建設(shè)這方面的因素。第三是適應(yīng)規(guī)劃原則，這就要求在對(duì)管廊的規(guī)劃中要對(duì)管道的綜合性能標(biāo)準(zhǔn)等相聯(lián)系，未雨綢繆，使管道在使用中能有合理的保障。其次隨著城市化的發(fā)展以及人民生活水平的提高，傳統(tǒng)的市政管道建設(shè)已經(jīng)難以滿足生活的需求。總體說來，地下綜合管廊有以下幾點(diǎn)好處，第一是在進(jìn)行綜合管廊建設(shè)時(shí)，能有效的利用國(guó)家的綜合財(cái)力。第二，在傳統(tǒng)是市政管道中，當(dāng)需要新的管道建設(shè)時(shí)，便需要對(duì)道路進(jìn)行重新開挖，在地下鋪設(shè)新的管道，這樣會(huì)妨礙地面交通，綜合管廊的產(chǎn)生能夠防止重復(fù)開挖現(xiàn)象的發(fā)生。第三，綜合管廊將供電、通訊、燃?xì)?、排污等管道綜合布設(shè)，能夠滿足市政建設(shè)的需求。第四，可以在地面設(shè)置檢查井，可以對(duì)管道進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和維修。第五，在管廊內(nèi)裝載生活管線，可以避免在地面進(jìn)行高空作業(yè)，鋪設(shè)線路，極大的節(jié)約了成本。第六，在道路旁建設(shè)綜合管廊，有利于建設(shè)材料的運(yùn)輸。

2、地下綜合管廊施工技術(shù)

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工程標(biāo)準(zhǔn)段為矩形箱室結(jié)構(gòu)，箱體側(cè)壁、頂板、底板厚度一般地段為30cm。局部埋深較深地段把板厚40-50cm。標(biāo)準(zhǔn)斷面雙室結(jié)構(gòu)中墻25cm厚。結(jié)構(gòu)內(nèi)斷面凈尺寸根據(jù)招容納管線情況要求設(shè)計(jì)。在特殊節(jié)點(diǎn)地段，共同溝斷面將局部放大，以滿足各類管線交叉對(duì)空間的需求。為適應(yīng)地基變形，減少不均勻沉降和混凝土收縮裂縫，沿共同溝縱向每隔不大于20-30m的距離設(shè)置一道沉降縫。結(jié)構(gòu)主要材料：主要結(jié)構(gòu)采用C40防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)S8，基礎(chǔ)素混凝土墊層采用C15混凝土。共同溝結(jié)構(gòu)承受的主要荷載有：結(jié)構(gòu)及設(shè)備自重、管溝內(nèi)部管線自重、土壓力、地下水壓力、地下水浮力、汽車活荷載以及其它地面附加荷載。

2.2明挖現(xiàn)澆法

目前明挖現(xiàn)澆混凝土綜合管廊方法是現(xiàn)場(chǎng)施工最經(jīng)常采用的一種施工方法。使用該方法可以大面積的進(jìn)行施工活動(dòng)，把一個(gè)工程劃分成多個(gè)施工標(biāo)段，這樣有利于快速進(jìn)行施工。另外，此方法技術(shù)的難度較小，工程造價(jià)比較低廉，而且還能保障施工質(zhì)量，它的缺點(diǎn)就是采取明挖現(xiàn)澆方法需要暫停交通。在現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)平坦，四周無別的其它需要保護(hù)的建筑物。在道路施工的時(shí)候，應(yīng)該要開始挖掘鋪設(shè)管道，可使用大開挖進(jìn)行施工，同時(shí)采取井點(diǎn)降水的措施。這個(gè)開挖技術(shù)方法具有施工簡(jiǎn)便、無需保護(hù)結(jié)構(gòu)的施工時(shí)間、施工周期較短、有利于較大程度進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)、工程造價(jià)較低的優(yōu)勢(shì)；其劣勢(shì)就是對(duì)土方量的挖掘相對(duì)較大，對(duì)回填要求也很高。

2.3盾構(gòu)法

盾構(gòu)法是在盾構(gòu)保護(hù)下構(gòu)建軟土隧道的一種施工技術(shù)。這種技術(shù)的特殊之處在于地層挖掘、出土轉(zhuǎn)運(yùn)、襯砌拼裝、接縫防水和盾尾空隙注漿充填等這些作業(yè)都要在盾構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行施工工作，還應(yīng)該即時(shí)清楚地下水物質(zhì)，以免地面發(fā)生沉降現(xiàn)象，所以這種方法是工藝技術(shù)要求較高、綜合性很強(qiáng)的一種施工技術(shù)。使用盾構(gòu)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工包括幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：機(jī)械化程度高，施工組織簡(jiǎn)單，方便管理；施工安全，周期短，工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量良好；施工造成沉降低，比較方便控制；可以在含水地表作業(yè)，不需要進(jìn)行降水；作業(yè)所用地場(chǎng)地較?。蛔鳂I(yè)對(duì)周圍環(huán)境干擾低，特別符合貫穿那些構(gòu)筑物之下的作業(yè)；工程投資比較容易控制。劣勢(shì)就是工程變化的適應(yīng)性比較差；盾構(gòu)施工設(shè)備費(fèi)用比較高；隧道覆土淺時(shí)地表沉降不容易把握；在小曲線半徑隧道作業(yè)時(shí)有很大的難度。這些年來，伴隨管廊技術(shù)的快速發(fā)展，使用盾構(gòu)作業(yè)的城市管廊活動(dòng)日益增多。

2.4淺埋暗挖法

淺埋暗挖法是在距離地表附近的地下進(jìn)行各種洞室暗挖的一種施工方法。其含有埋深淺，適應(yīng)地層巖性差、含有地下水、周圍環(huán)境復(fù)雜等條件。在上述兩種方法不適宜的條件下，淺埋暗挖法彰顯其無比的優(yōu)越性。淺埋暗挖法含有隨機(jī)靈活、道路以及地下管線和路面環(huán)境影響面小、拆遷占地面積小、不侵?jǐn)_群眾正常生活的特點(diǎn)，適合已建好城市的改造。淺埋暗挖法采用新奧法的基本原理，第一次支護(hù)按照承擔(dān)全部基本荷載設(shè)計(jì)，第二次模筑襯砌當(dāng)作安全儲(chǔ)備；第一次支護(hù)和第二次襯砌同時(shí)具有特殊荷載的能力。使用淺埋暗挖法設(shè)計(jì)和作業(yè)時(shí)候，要同時(shí)應(yīng)用多種輔助方法，超前進(jìn)行支護(hù)，改善加固圍巖，調(diào)動(dòng)部分圍巖的自承能力；同時(shí)使用各種不同的開挖方法及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，確保其和圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系；在施工過程時(shí)候，應(yīng)該應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)、信息反饋和優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保不塌方、少沉降、安全施工等，同時(shí)形成含有多種方法的綜合配套技術(shù)。

2.5頂管法

頂管法施工是在盾構(gòu)法作業(yè)之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工技術(shù)，它不需要挖掘表面層，而且能夠穿透公路、鐵道、河流、地面和地下構(gòu)筑物等。頂管作業(yè)依靠主頂油缸和管道間中間等的推動(dòng)力，把工具管或者掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿透土層一直推到接收井內(nèi)吊起來。另外，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道鋪設(shè)到兩口井中間，以期確保非開挖敷設(shè)地下管廊的施工方法實(shí)現(xiàn)。頂管施工尤其能應(yīng)用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)，含有經(jīng)濟(jì)、高效和保護(hù)環(huán)境的全面效果。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是：不挖掘地面；不拆遷和破壞地面的建筑物；不損害環(huán)境；不影響管道的段差變形；并且省時(shí)、高效、安全和全面工程造價(jià)低廉。

結(jié)論：

隨著城市化的不斷發(fā)展，這就要求在城市地下綜合管廊建設(shè)過程中既考慮成本效益，又要做到實(shí)用便捷，因此對(duì)地下綜合管廊進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)綜合管廊的施工統(tǒng)籌安排，對(duì)施工過程進(jìn)行合理控制，這樣才得以保證綜合管廊項(xiàng)目的順利實(shí)施。

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