盾構(gòu)綜合管廊內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工

王雄

（中鐵上海工程局集團(tuán)第一工程有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

綜合管廊又稱(chēng)共同溝，它是實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)，建于城市地下用于敷設(shè)市政公用管線(xiàn)的市政公用設(shè)施。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市管廊規(guī)模日益擴(kuò)大，從國(guó)內(nèi)已建的地下綜合管廊工程來(lái)看，多以明挖現(xiàn)澆法為主，因?yàn)樵撌┕すしǔ杀据^低，雖然其對(duì)環(huán)境影響較大，但在新城區(qū)建設(shè)初期采取此工法障礙較小，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。隨著地下綜合管廊建設(shè)的推廣，施工工法也會(huì)趨于多樣化，地下綜合管廊與其他地下設(shè)施的相互影響也會(huì)加大，對(duì)施工控制也會(huì)逐漸提高要求，所以目前較長(zhǎng)距離的干線(xiàn)管廊多以區(qū)間盾構(gòu)+綜合井明挖的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工建設(shè)，而盾構(gòu)管廊內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)不能像明挖管廊一樣和主體一次現(xiàn)澆完成，需要在盾構(gòu)完成后進(jìn)行二次設(shè)計(jì)與施工，因此內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)的施工對(duì)整個(gè)管廊建設(shè)是土建工程過(guò)渡到機(jī)電工程施工的作用，是相當(dāng)重要的一環(huán)，所以加快分倉(cāng)結(jié)構(gòu)施工對(duì)管廊建設(shè)的進(jìn)程是必須的。

1 內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)概況

深圳市軌道交通14號(hào)線(xiàn)共建管廊工程14GL-101標(biāo)位于羅湖、龍崗區(qū)，總長(zhǎng)度約26.905km。其中羅湖段全長(zhǎng)約為0.54km，采用明挖法施工，龍崗段全長(zhǎng)26.365km，采用盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)施工共設(shè)27個(gè)綜合井，27個(gè)盾構(gòu)區(qū)間。

盾構(gòu)管廊內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用C35鋼筋混凝土。壁柱寬0.6m、厚0.25m、底板沿縱向通常敷設(shè)，厚0～0.55m?？v梁尺寸0.43～0.45m×0.6m。中板厚0.3m。

盾構(gòu)段內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用壁柱式方案。具體形式分壁柱段及無(wú)壁柱段兩種，弧壁柱縱向間距6m，與水管支墩相同，不占用內(nèi)部管線(xiàn)安裝及檢修空間。

壁柱與縱梁剛接，中板搭接于縱梁上。為提高后澆內(nèi)部結(jié)構(gòu)與預(yù)制管片間的抗滑移能力及管片與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性，縱梁、壁柱及底板通過(guò)螺栓與管片預(yù)埋套筒連接。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)耐火極限不應(yīng)低于1.5h。變形縫處填充材料耐火極限不應(yīng)低于相應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)做防火防腐防銹設(shè)計(jì)。管廊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 管廊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2 施工方案比選

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研，盾構(gòu)管廊分倉(cāng)結(jié)構(gòu)總體施工方案主要分為全現(xiàn)澆和預(yù)制裝配式兩種，全現(xiàn)澆方案即為所有構(gòu)件即壁柱、縱梁、底板、中隔板及中隔墻采用全現(xiàn)澆的施工方案[1]。

預(yù)制裝配式施工方案主要為中隔板采用預(yù)制安裝，其他構(gòu)件采用現(xiàn)澆方案。具體分析如下。

2.1 中隔板方案比選

方案比選如表1所示。

與傳統(tǒng)的弧焊和電阻點(diǎn)焊相比，激光焊接技術(shù)具有能量密度高，穿透能力強(qiáng)，焊接速度快，焊接變形小，焊接外形美觀(guān)等優(yōu)勢(shì)。但是激光焊接技術(shù)對(duì)工件裝配質(zhì)量有極其苛刻的要求，傳統(tǒng)的激光焊接試件裝配主要通過(guò)手動(dòng)壓緊和氣缸自動(dòng)壓緊形式，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的電磁吸附式激光焊接試驗(yàn)工裝具有快速切換、工裝柔性化好、適用范圍廣、裝配質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，具體對(duì)比如表1所示。

表1 方案比選

2.2 施工成本分析

中隔板成本測(cè)算匯總對(duì)比如表2所示。

表2 中隔板成本測(cè)算匯總對(duì)比

（1）中隔板采用預(yù)制拼裝與支架或臺(tái)車(chē)現(xiàn)澆，在成本上差距不大。

（2）由于預(yù)制板市場(chǎng)價(jià)格的浮動(dòng)性，所以預(yù)制拼裝中隔板成本具有一定的不確定性。

（3）現(xiàn)澆鋼筋、混凝土按合同要求一般可進(jìn)行調(diào)差，但是預(yù)制板無(wú)明確說(shuō)明可進(jìn)行調(diào)差。

綜上所述，中隔板采用預(yù)制裝配式，施工上更加有先進(jìn)性，施工進(jìn)度可控，施工工效較高。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 施工工藝流程

內(nèi)部結(jié)構(gòu)在盾構(gòu)區(qū)間貫通后施工[2]。內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工順序如圖2所示。

圖2 施工工藝流程

3.2 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.2.1 底板施工

底板包含普通底板和底部壁柱兩部分一起澆筑，擬從區(qū)間中部開(kāi)始向兩端井口施工。

圖3 移動(dòng)混凝土運(yùn)輸車(chē)

3.2.2 壁柱及縱梁現(xiàn)澆施工

底板施工完成后，進(jìn)行弧壁柱與縱梁現(xiàn)澆同步施工，擬從區(qū)間中部開(kāi)始向兩端井口施工，鋼筋采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎施工，模板常規(guī)采用普通定型鋼模和支撐架周轉(zhuǎn)進(jìn)行施工，由于縱梁高度較高，若采用兩臺(tái)地泵接力進(jìn)行澆筑，泵管連接和澆筑過(guò)程中振搗和拆除比較困難，采用隧道布料車(chē)運(yùn)輸和泵送混凝土至作業(yè)面，由里向外連續(xù)倒退澆筑混凝土。壁柱及縱梁施工綜合指標(biāo)為單作業(yè)面50m/d?；炷敛剂宪?chē)施工縱梁如圖4所示。

圖4 混凝土布料車(chē)施工縱梁

3.2.3 中隔板拼裝

管廊中隔板安裝采用專(zhuān)用設(shè)備運(yùn)輸及安裝，用汽車(chē)運(yùn)輸中隔板至下料口，在下料口位置用汽車(chē)吊吊放預(yù)制板至運(yùn)裝車(chē)上，在盾構(gòu)區(qū)間內(nèi)運(yùn)輸混凝土板至安裝面人工配合進(jìn)行安裝。專(zhuān)用設(shè)備為運(yùn)輸安裝一體式，運(yùn)板走形式地位縱向運(yùn)輸，在安裝作業(yè)面前方頂升至高位轉(zhuǎn)向落放至邊梁上。中隔板拼裝如圖5所示。

圖5 中隔板拼裝

3.2.4 上部中隔墻施工

在中隔板施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行上部中隔墻現(xiàn)澆同步施工，由于中隔板施工分兩種即鋼立柱和鋼筋混凝土立柱和立柱之間素混凝土施工，擬采用在鋼筋施工完成后，一次性采用滑模澆筑施工中隔墻。中隔墻與管片間預(yù)留10cm空隙填筑耐火極限不小于2h的防火膠泥。

根據(jù)中隔墻的結(jié)構(gòu)特性，為了有穩(wěn)定的操作平臺(tái)，擬采用在中隔墻兩側(cè)搭設(shè)雙排扣件式腳手架，模板采用中隔墻定型鋼模板[3]。中隔墻施工如圖6所示。

圖6 中隔墻施工

每次施工段長(zhǎng)度為80m，工期為支架及模板搭設(shè)0.5d，鋼筋綁扎0.5d，澆筑及等強(qiáng)1d，預(yù)計(jì)2d完成一段澆筑，平均進(jìn)度指標(biāo)為單作業(yè)面40m/d。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）盾構(gòu)管廊內(nèi)部施工空間有限；整個(gè)管廊內(nèi)部?jī)艨諡閮?nèi)徑6m或7.7m的盾構(gòu)圓形，但卻包含基底層、中隔板、壁柱和縱梁、中隔墻等結(jié)構(gòu)，施工內(nèi)容較復(fù)雜，人員作業(yè)空間狹小，各工序無(wú)法交叉施工，無(wú)法產(chǎn)生順暢的流水作業(yè)，制約了施工效率。

（2）采用中隔板預(yù)制+其他構(gòu)件現(xiàn)澆的設(shè)計(jì)和施工方式能較好快速施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)，預(yù)制混凝土能有效保障外觀(guān)和實(shí)體質(zhì)量，同時(shí)能夠按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求滿(mǎn)足各種管道的功能及工藝需求，對(duì)于施工單位施工同類(lèi)型項(xiàng)目而言，具有一定的借鑒性。

（3）雖然從工程造價(jià)的角度出發(fā)，現(xiàn)澆法施工在短期內(nèi)比預(yù)制法還是相對(duì)較低，但是預(yù)制施工更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，機(jī)械化施工更加有效率。

（4）分倉(cāng)結(jié)構(gòu)也能進(jìn)行全預(yù)制施工，但在目前設(shè)計(jì)和施工水平來(lái)說(shuō)，很多細(xì)節(jié)問(wèn)題還需進(jìn)一步調(diào)整解決，尚不是非常成熟，所以在此不再進(jìn)行贅述。