關(guān)于城市地下綜合管廊的施工技術(shù)研究

姚守龍 王志鶴

中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司

關(guān)于城市地下綜合管廊的施工技術(shù)研究

姚守龍 王志鶴

中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司

21世紀(jì)城市地下綜合管廊的建設(shè)已經(jīng)成為衡量一座城市現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一。本文從城市地下綜合管廊的5種施工方法入手，并提出地下綜合管廊的技術(shù)發(fā)展方向，以期給社會(huì)和相關(guān)從業(yè)人員一定的參考價(jià)值。

城市；地下綜合管廊；施工技術(shù)

1 引言

城市地下綜合管廊是指通過(guò)電力、通訊、給水、熱水、制冷、中水、燃?xì)?、垃圾真空管等兩種以上的管線集中設(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(guò)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(wèn)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。

2 地下綜合管廊的施工方法

2.1 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(wú)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(kāi)始挖掘鋪設(shè)管道，可使用大開(kāi)挖進(jìn)行施工，同時(shí)采取井點(diǎn)降水的措施。這個(gè)開(kāi)挖技術(shù)方法具有施工簡(jiǎn)便、無(wú)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。

2.2 明挖預(yù)制拼裝法

明挖預(yù)制拼裝法是現(xiàn)行的一種比較領(lǐng)先的施工技術(shù)，此種發(fā)法在發(fā)達(dá)國(guó)家比較常見(jiàn)。使用此施工技術(shù)必須要求有很大規(guī)模的預(yù)制廠和大噸位的運(yùn)輸和起吊設(shè)施，另外施工技術(shù)要求很高，工程造價(jià)的成本也比較大。這種方法和現(xiàn)澆法相比較，預(yù)制混凝土涵管裝配化施工更具有質(zhì)量保證、縮短工期、降低成本、節(jié)能環(huán)保等較為明顯的優(yōu)點(diǎn)。

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(lái)，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(wú)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)做安全儲(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(kāi)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(guò)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)[1]。

表1 各種截面適用的施工技術(shù)[2]

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(lái)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繼間等的推動(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(lái)。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(kāi)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(kāi)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。

3 地下綜合管廊的技術(shù)發(fā)展方向

3.1 預(yù)制拼裝的標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化

綜合管廊預(yù)制拼裝技術(shù)是現(xiàn)代國(guó)際上發(fā)展綜合管廊的趨勢(shì)之一，這有利于很大程度上降低作業(yè)成本，提高質(zhì)量，節(jié)省工期。綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化是推行預(yù)制拼裝技術(shù)的重要前提手段之一。預(yù)制拼裝施工成本的程度依據(jù)建設(shè)管廊的規(guī)模長(zhǎng)度，而標(biāo)準(zhǔn)化使預(yù)制拼裝模板等設(shè)備的使用范圍不再局限在某一個(gè)工程，從而減少攤銷成本，有效加快了預(yù)制拼裝技術(shù)的推廣應(yīng)用。

3.2 綜合管廊與地下空間建設(shè)相結(jié)合

城市地下綜合管廊的施工過(guò)程中會(huì)遇到不同類型的地下作業(yè)空間，實(shí)際施工中經(jīng)常會(huì)發(fā)生綜合管廊與已建或規(guī)劃地下空間、軌道交通產(chǎn)生矛盾，但是解決矛盾的難度、成本以及風(fēng)險(xiǎn)一般很高。所以要在前期規(guī)劃進(jìn)行入手，將綜合管廊與地下空間建設(shè)放在一起進(jìn)行考慮，這不僅有效避免后期出現(xiàn)的各種矛盾，還大幅度的降低綜合管廊的投資成本。

3.3 綜合管廊與海綿城市建設(shè)技術(shù)相結(jié)合

從當(dāng)今的政策方針來(lái)看，對(duì)于具備條件的排水管道推薦歸入綜合管廊，新版的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》新添加了排水管道入廊的技術(shù)規(guī)定。把綜合管廊的設(shè)計(jì)和海綿城市技術(shù)措施融合在一起，既能達(dá)到綜合管廊的總體效果，又能提高排水防澇的現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，有效的提升現(xiàn)有城市在應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害方面的能力。

[1]許海巖.蘇亞鵬.李修巖.城市地下綜合管廊的技術(shù)研究與應(yīng)用[J].安裝(專題報(bào)道)，2015.

[2]本刊編輯部.城市地下綜合管廊設(shè)計(jì)與施工[J].建筑機(jī)械化,2016(9).