城市地下綜合管廊施工技術(shù)研究與應(yīng)用

李河江，樊行鑫，國(guó)計(jì)鑫

(1.烏魯木齊市政府投資城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中心，烏魯木齊 830000；2.河北建設(shè)勘察研究院有限公司，石家莊 050200）

1 引言

隨著城市化建設(shè)步伐的不斷加快，城市地下空間的利用和擠占愈發(fā)頻繁，導(dǎo)致可利用的城市地下空間變得極其有限，對(duì)城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)、方法提出了新要求和挑戰(zhàn)。為避免各類地下管線占用過(guò)多地下空間和相互間的鋪設(shè)沖突，城市地下綜合管廊的應(yīng)用更加具有適用性和現(xiàn)實(shí)性。本文將基于此展開(kāi)對(duì)城市地下綜合管廊施工技術(shù)、方法及應(yīng)用的探討分析。

2 城市地下綜合管廊工程情況概述

綜合管廊又叫共同管道，是城市地下管道綜合走廊。即在城市地下建造一個(gè)綜合性管道空間，將電力、通信、供熱、給排水和燃?xì)獾雀黝惞艿兰衅饋?lái)，進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，并設(shè)有專門(mén)的安裝、維修口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)核心。

2.1 城市地下綜合管廊工程建設(shè)價(jià)值與要求

從北京第一條城市地下綜合管廊施工到現(xiàn)在，我國(guó)城市地下綜合管廊系統(tǒng)已趨于完善。從定義分析，城市地下綜合管廊是一種綜合性的管道系統(tǒng)，把各類管線集約、統(tǒng)一到一起，這大大減少了城市地下空間的管線鋪設(shè)，促進(jìn)了城市的結(jié)構(gòu)化建設(shè)，美化了城市環(huán)境。另一方面，綜合化、統(tǒng)一性的城市管廊系統(tǒng)，有效避免了因單個(gè)管線系統(tǒng)反復(fù)開(kāi)挖問(wèn)題，減少了因管線開(kāi)挖而造成的安全隱患。城市地下綜合管廊為城市的各類管道系統(tǒng)提供了安全防護(hù)，避免了各類災(zāi)害事故的發(fā)生。但城市地下綜合管廊的建設(shè)具有嚴(yán)格要求，如設(shè)計(jì)合理性、施工安全性、施工工藝、施工方法選擇等，同時(shí)，地下綜合管廊多采取混凝土的形式，建設(shè)資金投入較大。另外，因地下綜合管廊具有自身的特性，對(duì)防潮、防水方面的要求較高，這都是施工時(shí)應(yīng)需格外注意的問(wèn)題。

2.2 城市地下綜合管廊的分類

城市地下綜合管廊按使用功能可劃分為干線綜合管廊、支線綜合管廊和纜線管廊3 種。干線綜合管廊是用于容納城市主干工程管線且采取獨(dú)立分艙方式建設(shè)的綜合管廊，一般設(shè)置在機(jī)動(dòng)車道和道路綠化帶地下。支線綜合管廊是用于容納城市配給工程管線采用單艙或雙艙方式建設(shè)的綜合管線，設(shè)置在道路綠化帶、人行道和非機(jī)動(dòng)車道下。纜線管廊是采用淺埋溝道方式建設(shè)，設(shè)有可開(kāi)啟蓋板但內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求，用于容納電力電纜和通信電纜的管廊，設(shè)置在人行道下。按施工方法可劃分為明挖式綜合管廊和暗挖式綜合管廊，但因施工方法不同，施工中需要注意的問(wèn)題也有所不同【1】。

2.3 城市地下綜合管廊的施工流程

城市地下綜合管廊施工應(yīng)嚴(yán)格按照施工的規(guī)范性要求進(jìn)行，確保每個(gè)工序的規(guī)范性建設(shè)，促進(jìn)城市地下綜合管廊系統(tǒng)的安全高效建設(shè)。城市地下綜合管廊的施工流程具體可分為9個(gè)步驟：（1）定位測(cè)量，基于相關(guān)工程測(cè)量單位提供的精確化數(shù)據(jù)，對(duì)地下綜合管廊的位置坐標(biāo)進(jìn)行定位和對(duì)高程進(jìn)行控制；（2）方案制定，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果和設(shè)計(jì)要求對(duì)施工組織和施工方案進(jìn)行制定；（3）土方開(kāi)挖，基于測(cè)量數(shù)據(jù)，確定土方工程的放坡尺寸，隨即進(jìn)行土方開(kāi)挖；（4）驗(yàn)槽，待基坑開(kāi)挖到指定標(biāo)高后，由勘測(cè)、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、施工、監(jiān)理等部門(mén)統(tǒng)一對(duì)基坑的階段性工程進(jìn)行驗(yàn)收；（5）地下綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)施工，待驗(yàn)收合格后，基于圖紙，展開(kāi)對(duì)管廊墊層和主體結(jié)構(gòu)的施工；（6）管廊頂板防水工程和支架安裝，對(duì)管廊的防水系統(tǒng)進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)與管廊主體結(jié)構(gòu)的銜接；（7）基坑回填，基于施工規(guī)劃和施工基本現(xiàn)狀，選擇合適的機(jī)械工具進(jìn)行基坑回填；（8）管廊覆土；（9）全部驗(yàn)收，基于工程各環(huán)節(jié)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工程進(jìn)行整體的驗(yàn)收，確保管廊工程能夠有效運(yùn)行。

3 城市地下綜合管廊建設(shè)施工方法及其應(yīng)用

3.1 明挖現(xiàn)澆法

利用支護(hù)結(jié)構(gòu)支擋條件下，在地表進(jìn)行地下基坑開(kāi)挖，在基坑內(nèi)施工做內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工方法。具有簡(jiǎn)單、施工方便、工程造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于新建城市的管網(wǎng)建設(shè)。明挖現(xiàn)澆法是一種使用最為普遍的施工方法，能夠在大面積范圍內(nèi)進(jìn)行施工，且能對(duì)工程進(jìn)行多標(biāo)段劃分同時(shí)進(jìn)行施工，從而提高整體的施工效率。但也存在嚴(yán)重的不足，由于明挖基坑會(huì)形成大面積的工區(qū)，中斷城市交通線路，影響居民出行?；臼┕げ襟E：PET 防水卷材鋪設(shè)→底板鋼筋綁扎→底板澆筑→澆筑混凝土。

3.2 明挖預(yù)制拼裝法

明挖預(yù)制拼裝法是一種當(dāng)前較為先進(jìn)的方法，施工的要求比較高，必須具備較大規(guī)模的預(yù)制場(chǎng)和大噸位的運(yùn)輸和起吊裝置。此種施工方法有顯著的特點(diǎn)，如施工速度快，能夠縮短工期、施工質(zhì)量易于把控、模具重復(fù)利用率高，對(duì)于管廊工程施工量大的情況下總工程造價(jià)低，且有助于環(huán)境保護(hù)。預(yù)制拼裝的基本施工步驟：節(jié)段預(yù)制和基坑及臨時(shí)支撐施工→首節(jié)段固定→節(jié)段試拼→節(jié)段膠結(jié)施工→臨時(shí)預(yù)應(yīng)力施工→永久預(yù)應(yīng)力施工→間隙澆灌→現(xiàn)澆段施工→防水施工→覆土回填。

3.3 盾構(gòu)法

盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機(jī)在地中推進(jìn)，通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片支撐四周圍巖，防止發(fā)生隧道內(nèi)的坍塌，同時(shí)，在開(kāi)挖面前方用刀盤(pán)進(jìn)行土體開(kāi)挖，通過(guò)出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠推進(jìn)油缸在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法【2】。盾構(gòu)法在城市地下綜合管廊施工中具有廣泛的應(yīng)用，較適用于軟土地段，并能夠提供良好的防護(hù)。整個(gè)施工過(guò)程完全依靠自動(dòng)化機(jī)械，機(jī)械化程度高，涉及的人力資源少，利于組織管理和提升工程進(jìn)度，降低了施工難度，借助盾構(gòu)外殼和管片的支撐作用，提高了施工安全系數(shù)。但機(jī)械化操作對(duì)施工工藝的要求較高，需要綜合能力強(qiáng)的施工單位來(lái)進(jìn)行施工。但靈活應(yīng)對(duì)工程變化的能力較弱，在一些特殊環(huán)境下施工時(shí)的難度大。

3.4 頂管法

頂管法是一種暗挖式施工方法，在管廊穿越鐵路、道路、河流和建筑物等障礙物時(shí)，常采用此種方法。施工原理是通過(guò)傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支撐與基坑后座上的液壓千斤頂將管線壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。此種方法適用于軟土地段和富水軟土地段。不需要明挖土方，對(duì)地面造成的影響較小。只需一套簡(jiǎn)單的工藝設(shè)備，過(guò)程簡(jiǎn)單、操作難度低，能夠有效縮短工期和降低工程造價(jià)，提高工作效率。但也具有缺陷，只適應(yīng)于中型管道施工，管線變向能力差，糾偏難度大。

3.5 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法較之于明挖法和盾構(gòu)法，在一些特定的環(huán)境下具有巨大的使用優(yōu)勢(shì)，是一種應(yīng)用于離地表較近的地下進(jìn)行各類地下洞室暗挖的一種技術(shù)。此種方法適用于底層巖性較差、地形環(huán)境差以及存在地下水的地段。淺埋暗挖法相對(duì)于其他幾種施工方法，具有顯著的特點(diǎn)，使用靈活多變，能夠適用于多樣的地形，且對(duì)周圍事物的影響較小。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市地下綜合管廊的施工技術(shù)靈活多樣，不同的施工技術(shù)、施工方法具有各自不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在城市地下綜合管廊施工建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合管廊施工地段的自然環(huán)境、地形地貌、水文特點(diǎn)等進(jìn)行不同類型施工技術(shù)、方法的使用，以確保城市地下綜合管廊建設(shè)的質(zhì)量和安全。