盾構綜合管廊二次結構施工綜合技術

任力 邵武濤 王博帥 楊呈

【摘要】根據(jù)西安市科技八路地下綜合管廊施工的實踐經(jīng)驗，詳細介紹了盾構管廊內(nèi)二次結構（分艙墻、通風道）在施工中 通過采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預制蓋板、四種相結合的方法，解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉及通風施工的難題，將盾構管廊分為四個艙室?？偨Y了盾構綜合管廊二次結構施工綜合技術在盾構管廊中的應用。

【關鍵詞】盾構綜合管廊;二次結構;綜合;技術

1、概述

科技八路綜合管廊為《西安市城市地下綜合管廊規(guī)劃》確定的“一環(huán)、六放射、多組團”的干支線地下綜合管廊體系中高新區(qū)組團的主要干線管廊。盾構段沿科技八路東西向布置，西起經(jīng)九路，東站丈八北路，全長1022.5m，包含957.5m盾構區(qū)間和65m礦山法區(qū)間（地裂縫處理）;盾構隧道采用單線單圓結構，單圓盾構開挖直徑6.44m，管廊內(nèi)徑5.5m，掘進深度達地下18.7m。盾構管廊沿線共設置4個節(jié)點井，包含1個盾構始發(fā)井，1個接收井，2個節(jié)點井。本項目為單線單圓隧道，隧道結構內(nèi)分為四個艙，各艙室組合形式上層為：電纜、通信艙及專用的緊急逃生通道;下層為：天然氣艙和給水艙;管廊斷面中的尺寸如下：人行寬度≥0.9m;管廊下層凈高2.30m、管廊上層凈高2.60m;天然氣艙地面寬度2.0m，電力艙地面凈寬2.60m。

2、施工技術措施簡介

為解決盾構管廊內(nèi)空間狹小、材料運輸周轉(zhuǎn)難度困難及混凝土澆筑施工難度大等問題，如全部采用現(xiàn)澆混凝土施工，風道部位空間狹小，現(xiàn)澆混凝土無法實現(xiàn);采用預制塊拼裝，施工空間小運輸及安裝無法滿足;因此采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預制蓋板、四種形式相結合的施工方法，從而有效的解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉及風道施工的難題，既節(jié)約了成本又滿足功能使用，還大大縮短了工期。

現(xiàn)澆分艙墻分為三次施工進行，每30m為一施工段，每30m預留20mm施工縫。先進行底板混凝土施工至與設計底板面平;第二次進行側(cè)墻、下部中隔墻及中板結構施工，側(cè)墻采用定型鋼模板加鋼管固定，中板采用鋼管式腳手架滿堂支撐，承重支架由立桿、橫桿、斜桿和可調(diào)頂?shù)鬃冉M成，30m模板進行周轉(zhuǎn)重復使用。最后施工上部中隔墻?；炷翝仓捎玫乇眠M行泵送完成分艙隔墻現(xiàn)澆施工。待現(xiàn)澆分艙隔墻施工完成后進行通風風道施工。

通風風道采用鋼立柱+磚墻結構形式：在電纜支架位置設置鋼立柱，支架滑槽焊接在鋼立柱上，立柱間距1.5m;立柱上下與混凝土結構通過預埋鋼板焊接連接;風道頂部及中間層板采用預制混凝土板固定在鋼橫梁上。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻，內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。

防火分區(qū)：盾構段電力艙、天然氣艙均分為七個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)長度不大于200m，電力艙設有逃生口可到達綜合艙，天然氣艙通過逃生口可直達天然氣艙逃生通道，通過間距不大于400m的工藝井到達地面。綜合艙為四個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)均設有獨立、可達到達地面的逃生口。

3、盾構管廊內(nèi)部分倉結構施工要求

3.1中板上隔墻要滿足防火和密閉的分隔要求：

（1）天然氣艙需要密閉分隔;

（2）電力艙需要滿足 3 小時阻燃分隔要求。

3.2中板要滿足艙室排水要求及吊裝管線和懸掛設備儀器的受力要求：

（1）在隧道底板設置一道沿縱向方向250mm*100mm 的排水溝;其他艙室設置沿集水井方向的1%的坡面，以便水流入集水井進行集中抽排。

（2）為滿足大管徑管線安裝需求，在中板下方需設置 1 組Φ22圓鋼吊鉤，每組 2個均勻布置，縱向間距5 米。

（3）為滿足下層艙室懸掛設備儀器需求，在中板下方需安裝弱電線槽、線型差定溫火災探測器、O2 檢測儀、濕度監(jiān)測儀、監(jiān)控攝像機及機器人系統(tǒng)等。

3.3風道滿足管廊通風需求，風道側(cè)壁滿足電纜支架安裝受力要求：

（1）風道最小截面尺寸748*500mm滿足通風要求。

（2）通風風道采用鋼立柱+磚墻結構形式：在電纜支架位置設置鋼立柱，支架滑槽焊接在鋼立柱上滿足受力要求。

3.4中板及墊層要滿足入廊管線支墩、支架荷載受力要求：

根據(jù)各艙室管線敷設要求，內(nèi)部結構中板和墊層設計需考慮管線支墩及支架的規(guī)模、位置、功能及荷載，現(xiàn)階段暫按以下條件：

支墩布置間距：給水支墩為混凝土現(xiàn)澆，在二次結構施工時隧道內(nèi)管道支墩一起施工，縱向間距6.0m設置一個，支墩尺寸：800*600*615mm（寬*長*高）。燃氣、再生水、電力、通信為后裝支架。

4、關鍵施工關鍵點

4.1現(xiàn)澆板及隔墻混凝土澆筑

現(xiàn)澆構件采用地泵由內(nèi)向外連續(xù)倒退澆筑，每次澆筑 30m， 然后快速進行泵管拆卸清洗，每次澆筑需要保證混凝土罐車數(shù)量及地泵的泵送距離能夠滿足連續(xù)作業(yè)時，方能開始澆筑。

4.2風道施工

立柱上下與混凝土結構通過預埋鋼板焊接連接;風道頂部及中間層板采用預制混凝土板固定在鋼橫梁上，預制板與鋼梁及混凝土墻之間用1：2防水水泥砂漿填縫，表面做20mm砂漿抹面。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻，內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。磚墻采用M15多孔磚M10水泥砂漿砌筑，抹面砂漿強度M10，鋼材采用Q235B鍍鋅鋼管。

5、施工難點

（1）盾構管廊內(nèi)部施工空間狹小;整個管廊內(nèi)部凈空為直徑 5.5m 的圓形，但卻包含底板、中板、分隔墻、風道等結構，結構緊湊，人員作業(yè)空間極小，各工序無法交叉施工。

（2）盾構管廊盾構工藝井間距大，洞內(nèi)運距遠，作業(yè)緩慢。

（3）盾構管廊單線最長達 1022m，二次結構最多只能有兩個工作面，采用傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆施工，需要周轉(zhuǎn)大量模板及架體，拆除及倒運困難。隧道內(nèi)隔板較薄混凝土澆筑難度大。

結語：

盾構綜合管廊內(nèi)部分倉結構在管廊內(nèi)的施工是一項挑戰(zhàn)與創(chuàng)新，通過在西安市地下綜合管廊（科技八路盾構段）工程的實踐， 成功的解決了狹小盾構空間分倉結構及風道的施工，使內(nèi)部結構能夠快速施工的同時，又能滿足管廊內(nèi)各種管道功能要求及通風需求，為類似工程提供參考意義。

參考文獻：

[1]《西安市地下綜合管廊建設PPP項目Ⅰ標段高新區(qū)科技八路綜合管廊設計圖紙》;

[2]《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2015;

[3]《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012;

[4]《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010;