探討城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

馬志

摘要：作為城市中極其重要的基礎(chǔ)設(shè)施，城市地下綜合管廊是目前我國城市建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。本文對城市地下綜合管廊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，進(jìn)而提出其重要節(jié)點(diǎn)和地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè);地下綜合管廊;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前言

在城市建設(shè)中，可以容納城市工程所需要的管線以及各種需要鋪設(shè)地下的設(shè)施的空間被稱為地下綜合管廊，其中包含一些公用管線、天然氣、雨水和污水管線等，但是工業(yè)管線不包含在內(nèi)，因此在城市地下綜合管廊設(shè)計(jì)中，只有經(jīng)過相關(guān)管理人員與專業(yè)的確認(rèn)、同意之后方可進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外在管廊投入到使用之后，后續(xù)相關(guān)維護(hù)工作也要遵循一定的原則來同步規(guī)劃與設(shè)計(jì)，如消防、照明和供電等工程。對于城市建設(shè)與人們安全生活有著極其重要的意義和作用。

1城市地下綜合管廊的結(jié)構(gòu)分析

綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與土力學(xué)有著密不可分的關(guān)系。經(jīng)過土力學(xué)中的相關(guān)數(shù)據(jù)與公式計(jì)算，能夠根據(jù)不同的假設(shè)條件來計(jì)算出不同的結(jié)論，但是這種不同結(jié)論也會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)的分析存在一定差異[1]。如在土壓力計(jì)算中經(jīng)常應(yīng)用的郎肯土壓力理論、庫倫土壓力理論和楔體計(jì)算法等。這些理論與計(jì)算法都為城市地下綜合管廊的設(shè)計(jì)提供了重要分析依據(jù)。

同時(shí)在城市地下綜合管廊設(shè)計(jì)期間，需要工作人員對管廊的作用加以明確，需根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和章程來歸納出不利因素，為后續(xù)建設(shè)進(jìn)行預(yù)警判斷。一般受到恒活荷載的影響，如土體壓力、收容管線自身重量和徐變應(yīng)力等，會(huì)造成土地結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性發(fā)生變化，這時(shí)就需要施工人員根據(jù)周圍環(huán)境與施工條件來進(jìn)行科學(xué)施工，最終保障整條管廊的穩(wěn)定性。

2城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.1節(jié)點(diǎn)類型

一般的綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)分布存在很多類型，如吊裝口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、人員進(jìn)出口和各種管廊的連接通道等。因此在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，需要對管廊工程各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，明確各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)的位置，做好監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的高效設(shè)計(jì)。

2.2城市地下綜合管廊主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行綜合管廊模板施工前，需要結(jié)合其結(jié)構(gòu)型式、施工工藝和材料設(shè)備的供應(yīng)情況進(jìn)行模板與支架設(shè)計(jì)，并且需要保障模板和支撐的強(qiáng)度、穩(wěn)定性與剛度滿足相關(guān)受力要求。

在混凝土澆筑期間，只有當(dāng)模板和支架被檢驗(yàn)合格之后方可實(shí)施施工作業(yè)。在模板進(jìn)入時(shí)避免離析問題發(fā)生。并且在連續(xù)澆筑混凝土期間，每一層混凝土澆筑的高度需要滿足其振搗密度，同時(shí)需要進(jìn)行預(yù)留孔或者預(yù)埋件等混凝土澆筑施工時(shí)，需要加上人工插搗輔助工序，保障混凝土澆筑的穩(wěn)定性。

在澆筑混凝土底板和頂板期間，禁止留出施工縫隙，當(dāng)在設(shè)計(jì)中存在變形縫時(shí)，需要按照變形縫的特點(diǎn)進(jìn)行分倉澆筑。

2.2.2預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)

所有預(yù)制拼裝的混凝土構(gòu)件模板，都需要采取精加工的鋼模板，以此來保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強(qiáng)度。

預(yù)制件在到達(dá)施工現(xiàn)場之后需要保證平整夯實(shí)，并且需要具備良好的排水措施。標(biāo)識(shí)向著外側(cè)放置。

在構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸和吊裝期間，需要保障混凝土符合設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，當(dāng)沒有設(shè)計(jì)要求時(shí)，需要其不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。

在預(yù)制構(gòu)件實(shí)施安裝之前，需要進(jìn)行復(fù)檢，當(dāng)復(fù)檢合格之后方可實(shí)施下一步施工作業(yè)。如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)件上存在裂縫并且裂縫寬度超過0.2毫米，則需要重新進(jìn)行鑒定，合格之后方可進(jìn)入到施工作業(yè)中。

在連接預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)之間需要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工作業(yè)。并且需要預(yù)制構(gòu)件的制作單位具備詳細(xì)的生產(chǎn)工藝設(shè)施，同時(shí)擁有完善的質(zhì)量管理體系與試驗(yàn)測試手段。

預(yù)制構(gòu)件安裝前應(yīng)對其外觀、裂縫等情況進(jìn)行檢驗(yàn)，并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB？50204的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)。

3城市地下綜合管廊地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地基處理在地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著十分重要的地位，在處理過程中可以根據(jù)以下方案實(shí)施。

一般地下管廊在設(shè)計(jì)中，整體長度大約在幾千米左右，并且都是地下工程。我國地下地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，如在沿海城市中，容易碰到含水量較高的軟土地基形式，因此在地址勘探期間不能將探孔距離縮短，如果縮短探孔距離，地基將會(huì)不受控制。所以需要采取一些有效的地基控制措施來保障勘探作業(yè)的順利實(shí)施。如在沿海地區(qū)，可以對地基加強(qiáng)強(qiáng)度處理，一旦地基處理不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生裂縫或者變形的問題發(fā)生，這樣在長時(shí)間使用中，由于地基質(zhì)量問題加上地上壓力，會(huì)發(fā)生管廊泄漏或者坍塌的情況[3]。

在地下管廊地基處理期間，可以利用堆載預(yù)壓的方法控制地基強(qiáng)度，也可以采取CFG樁體（如圖一所示）來對地基進(jìn)行有效處理，控制地基的變形范圍。在實(shí)際施工作業(yè)期間，驗(yàn)槽是必須進(jìn)行的試驗(yàn)，一般在土層厚度適中情況下將其全部挖除，增加墊層的厚度，如果在施工中發(fā)現(xiàn)雜填的范圍較大，厚度較厚時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)時(shí)施工環(huán)境、條件以及材料特點(diǎn)來進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，最后實(shí)施土層的換墊施工，保障土層的壓實(shí)度，提升地基穩(wěn)定性。

在澆筑混凝土期間，每隔約30m的地方需要設(shè)置一條變形縫，并且該變形縫需要貫穿整個(gè)界面，同時(shí)需避開一些固定墩或者檢查井，防止變形縫受到這些外在因素影響，造成地基不穩(wěn)定問題，影響地下綜合管廊的質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，城市地下綜合管廊是目前城市發(fā)展過程中必然的時(shí)代產(chǎn)物，其體現(xiàn)了市政管線布置的集約化與科學(xué)化。因此在實(shí)際管廊建設(shè)中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況做好地質(zhì)勘探，進(jìn)而利用有效技術(shù)和理念來實(shí)現(xiàn)綜合管廊的科學(xué)設(shè)計(jì)，為人們的生活與工作提供更大的便利。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈非. 某城市地下綜合管廊項(xiàng)目施工技術(shù)分析與應(yīng)用[D].南華大學(xué)，2019.

[2]周裕生.基于城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（15）：51+77.

[3]栗鵬. 基于BIM的城市地下綜合管廊全生命周期管理研究[D].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院，2019.

（作者單位：南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）