城市地下綜合管廊現(xiàn)澆施工技術(shù)

李豪

中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司 山西 太原 030000

引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日趨發(fā)展，民眾的生活品質(zhì)明顯提高，城市化建設(shè)進(jìn)度加速，對(duì)市政管道工程提出了更高的需求。城市地下綜合管廊正在逐步成為主要的運(yùn)營(yíng)載體之一。綜合管廊位于地下，在施工過程中把控控制其地基承載力、主體混凝土澆筑質(zhì)量、主體結(jié)構(gòu)防水效果3大方面，以保證施工完成后可以正常的行使其功能。因此要求現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員要做好有關(guān)的施工技術(shù)儲(chǔ)備，積極運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)和施工設(shè)備，以便可以合理高效的進(jìn)行管理和組織生產(chǎn)。

1 建設(shè)概況

現(xiàn)代都市建筑的不斷深入發(fā)展，在城市地下建設(shè)綜合管廊工作也已成為了人們所關(guān)心的焦點(diǎn)之一。隨著相關(guān)工程建設(shè)的進(jìn)一步深入開展，城市地下管廊的職能發(fā)揮也越發(fā)的具有其優(yōu)越性，從而促使有關(guān)職能管理部門對(duì)其更加的關(guān)注，既而推動(dòng)開展城市地下管廊工程建設(shè)的步伐。地下綜合管廊一般由以下幾部分組成：吊裝口：用于材料及管道等入廊；通風(fēng)口：用于管廊通風(fēng)并設(shè)計(jì)有人員出入口；管線引出口：將電力、通信、給水、再生水、燃?xì)飧删€等引出服務(wù)周邊區(qū)塊建設(shè)；地下變電室：用于滿足管廊自身用電；監(jiān)控中心：地下管廊的大腦，集中監(jiān)測(cè)和管理管廊的運(yùn)行情況。

2 施工原則

2.1 施工節(jié)能

由于能源的持續(xù)發(fā)展與使用，當(dāng)今世界上大部分發(fā)展我國(guó)家都存在著能源資源匱乏的問題，因此在開展地下城綜合管廊施工時(shí)應(yīng)注重資源節(jié)約。綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用功能、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、荷載特性、施工工藝等要求，并按規(guī)劃、環(huán)境條件、地面交通組織，本著結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)耐久、技術(shù)先進(jìn)的宗旨，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式及施工方法，并滿足總體規(guī)劃和管廊的使用要求。施工單位也應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)合理進(jìn)行資源配置，施工過程中的材料堆放區(qū)、材料加工區(qū)、施工便道的修建等等臨建設(shè)施都要從整體出發(fā)，找出最能發(fā)揮其作用的方案，從而減少不必要的資源浪費(fèi)。

2.2 提高施工技術(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹“結(jié)構(gòu)為功能服務(wù)”的理念，按理論計(jì)算與工程實(shí)踐類比相結(jié)合的原則。在施工中施工企業(yè)時(shí)常要對(duì)施工人員進(jìn)行專門培訓(xùn)，提倡運(yùn)用和引進(jìn)地下工程建設(shè)中的新技術(shù)、新工藝、新材料，有效提高施工人員的施工技能、相關(guān)知識(shí)和相關(guān)操作技能。此外施工人員必須嚴(yán)格遵守有關(guān)法律和建設(shè)法規(guī)，明確各自職責(zé)，集中精力從事到建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中。

2.3 完善施工體系

城市地下管廊是一個(gè)綜合性的地下工程，與城市的結(jié)合也越發(fā)的密切。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足城市規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)、環(huán)境保護(hù)、施工要求外，尚應(yīng)滿足抗震、人防、防火、防水、防腐等要求。在建設(shè)過程中，相關(guān)建設(shè)單位在遵守有關(guān)法規(guī)和管理制度的條件下，也積極的對(duì)原有施工方法進(jìn)行了擴(kuò)展，按照工程實(shí)際狀況對(duì)原有施工方法加以革新或調(diào)整，建立健全、合理的施工管理體系，以保證在實(shí)際建設(shè)過程中準(zhǔn)確高效地進(jìn)行施工。政府也應(yīng)該針對(duì)施工過程中存在的問題靈活調(diào)度資源，建立有關(guān)應(yīng)急機(jī)制，以高效防止施工過程中應(yīng)地質(zhì)或抗震等天然災(zāi)難造成的人員傷害。

3 施工要點(diǎn)

3.1 軟基處理施工技術(shù)

軟土地基采用混凝土預(yù)應(yīng)力管樁+水泥土攪拌樁復(fù)合地基處理。水泥土攪拌樁主要起結(jié)構(gòu)抗浮作用，水泥土攪拌樁施工步驟如下：攪拌機(jī)械就位、調(diào)平；攪拌（噴漿）下沉至設(shè)計(jì)加固深度；邊噴漿、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿面；重復(fù)帶漿下沉、提升至滿足設(shè)計(jì)要求；關(guān)閉攪拌機(jī)械。在施工過程中施工管理人員要加強(qiáng)管控，保證成樁質(zhì)量，一般控制以下參數(shù)：攪拌機(jī)提升與下鉆速度、噴漿壓力、水泥漿比重、重復(fù)攪拌次數(shù)、樁徑、樁身垂直度、攪拌樁位置?；炷令A(yù)應(yīng)力管樁用來提供對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力，一般可分為摩擦樁和端承樁。預(yù)應(yīng)力管樁施工步驟如下：平整場(chǎng)地、樁位放線、樁機(jī)就位、樁機(jī)調(diào)整（在此之前完成管樁的檢驗(yàn)和運(yùn)輸工作）、吊樁定位（樁尖焊接）、垂直檢查、試壓樁、打樁、接樁焊接、再打樁、施工管樁完畢。管樁施工要點(diǎn)：樁機(jī)應(yīng)按設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)定配備樁機(jī)型號(hào)、樁機(jī)重量，以符合滿足施工管樁的要求；施工過程中要核對(duì)樁位，樁位偏差符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求；對(duì)準(zhǔn)備施壓的管樁要確認(rèn)其外觀質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求方可使用；管樁吊放對(duì)點(diǎn)就位后，用線墜進(jìn)行垂直度檢查，并在施工過程中反復(fù)查看，以保證樁身垂直度；第一節(jié)樁入土?xí)r，必須注意樁與地表層之間是否移位，如發(fā)現(xiàn)移位立即停止施工作業(yè)，代排除障礙物后重新定位施工；若樁與地表層之間沒有明顯移位，樁身打入土中2m左右時(shí)，再次核對(duì)樁身的垂直度，使首節(jié)樁的垂直度偏差保持在偏差值的0.5%以內(nèi)。焊接施工要點(diǎn):樁段接樁是在上一節(jié)壓至距地面0.5m左右時(shí)進(jìn)行，將準(zhǔn)備配用的樁段牽吊到位，端面焊接時(shí)要將樁端鐵板清理干凈，并使其接面調(diào)平對(duì)直，確定樁身自然垂直后方可焊接，不得在施焊后矯正樁身垂直度偏差;任一單樁的接頭數(shù)量不超過3個(gè)，因此合理配樁；焊縫須飽滿，不得出現(xiàn)夾渣或氣孔等缺陷，施焊完畢需自然冷卻大于10分鐘后方可繼續(xù)施壓；施工樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫或掉角，應(yīng)立即停機(jī)，找出原因，采取有效措施進(jìn)行處理。管樁施打順序要點(diǎn)：管樁施工應(yīng)選擇合適的施工順序，堅(jiān)持分散施打的原則，且根據(jù)樁的規(guī)格，先長(zhǎng)后短，減少土壤壓實(shí)的影響，并加強(qiáng)對(duì)相鄰施工樁及周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)。在與既有結(jié)構(gòu)相鄰的區(qū)域施工管樁時(shí)，先在與既有結(jié)構(gòu)相鄰的一側(cè)放置兩排管樁，然后從最靠近既有結(jié)構(gòu)的一側(cè)由內(nèi)向外，平行于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸逐排跳樁施打。

3.2 基坑開挖注意事項(xiàng)

土方施工時(shí)要分層對(duì)稱開挖，樁兩側(cè)土高度差不得超過1m，挖掘機(jī)在開挖過程中不得與樁體頻繁碰撞。當(dāng)挖機(jī)施工至樁上方30cm處時(shí)，在樁兩側(cè)1m范圍內(nèi)要對(duì)稱開挖土方并及時(shí)截樁，防止樁體因外漏自由長(zhǎng)度過長(zhǎng)而造樁身在外側(cè)土壓力作用下造成樁體傾斜?；娱_挖采用分層開挖施工，每層開挖厚度不超過1m，嚴(yán)禁超挖，當(dāng)開挖至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高30cm后采用人工開挖，防止大型機(jī)械對(duì)樁頂周圍的土體擾動(dòng)，影響其整體承載力?；舆吘壊牧隙逊啪嚯x坑邊最少2m，運(yùn)輸車輛與基坑邊間距最少10m，荷載值不得大于15kPa，不得超載。施工時(shí)應(yīng)當(dāng)保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)和已施工的建筑主體結(jié)合，并禁止開挖機(jī)具和運(yùn)輸設(shè)備與建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主要結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行撞擊。在基坑施工完畢后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行土質(zhì)地坪檢查槽，不得浸水，并及時(shí)澆墊與基坑密封，以縮短地表土壤的裸露時(shí)間。

地下綜合管廊服務(wù)于城市，與城市道路、周圍區(qū)塊配套使用，因此就造成在實(shí)際施工中可利用征地少，不足以滿足放坡大開挖的條件，因此在城市地下管廊建設(shè)中，要運(yùn)用好深基支撐的施工技術(shù)，以保證在有限的空間內(nèi)安全地進(jìn)行管廊施工。深基坑支護(hù)施工采用鋼板樁、鋼支撐結(jié)合的體系進(jìn)行支撐，鋼支撐因先撐后挖，在開挖過程中要時(shí)刻檢測(cè)支撐體系的變形情況，確保在施工中支撐體系的穩(wěn)定?；又误w系在施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，預(yù)留一定的安全系數(shù)。橫撐數(shù)量及支撐高度在施工中要考慮結(jié)構(gòu)頂板高度的影響，防止造成后期的交叉作業(yè)，即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)施工造成影響還可能造成基坑的失穩(wěn)等安全隱患的出現(xiàn)。拆撐是要確保結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆撐要求，完成的區(qū)段也要及時(shí)回填，及時(shí)封閉。城市地下綜合管廊的支撐體系的安裝與拆除要制定詳細(xì)的施工方案，審批通過后在實(shí)際中嚴(yán)格執(zhí)行，將危險(xiǎn)源消滅在萌芽之中。

3.3 主體結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行城市地下廊道的施工中，主體結(jié)構(gòu)的施工是重中之重，為保證實(shí)際施工的快捷高效、保質(zhì)保量的完成任務(wù)，施工中要積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)合實(shí)際從而找到加快施工的方法，例如：模板體系可以采用可移動(dòng)的模板架構(gòu)，在拆模卸力后可將模板通過滑輪、槽道等裝置整體移動(dòng)到下一跨來進(jìn)行使用；鋼筋綁扎時(shí)間距控制也可以通過制作簡(jiǎn)易木質(zhì)卡尺來保證按設(shè)計(jì)間距來快速布置；混凝土施工中也可采用小型機(jī)具來進(jìn)行表面收平[1]。

為保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的工程，混凝土的澆筑質(zhì)量就顯得十分重要?；炷潦┕ひ筮M(jìn)入模板的水泥氣溫嚴(yán)格控制在30℃以內(nèi)，如現(xiàn)場(chǎng)氣溫超過30℃以上，必須對(duì)金屬模板進(jìn)行冷卻，但不能有積水殘留，在炎熱天氣應(yīng)對(duì)對(duì)金屬模具采用一定的遮陽處理；混凝土在運(yùn)輸和施工過程中不得加水，施工使用砼材料要不離析、不分層，并應(yīng)控制混凝土拌合物性能滿足施工要求；混凝土澆筑前應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)的鋼筋、模板、預(yù)埋件、預(yù)留洞口等的規(guī)格、尺寸、數(shù)量及位置等，此外要重點(diǎn)檢查模板的支撐體系是否符合設(shè)計(jì)及審批方案要求，在監(jiān)理驗(yàn)收之后在進(jìn)行施工；在混凝土澆筑前要清理模板雜物，尤其是隔墻內(nèi)雜物必須及時(shí)清理，此外澆筑前要對(duì)干燥的模板進(jìn)行灑水潤(rùn)濕并涂刷脫模劑，為之后模板的拆除提供便利并且可以提高結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。

混凝土澆筑過程中要合理布置振動(dòng)機(jī)械，施工人員也要合理分工以提高施工效率。混凝土應(yīng)分層澆筑，每層澆筑厚度宜控制在300～400mm，邊澆筑邊振搗，宜連續(xù)成型、振搗密實(shí)，防止漏振、欠振、過振，不得使混凝土表面出現(xiàn)浮漿，底板和頂板混凝土澆筑完畢后要收水，刮平。

頂板混凝土澆筑后，在混凝土初凝后要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，并及時(shí)采用土工布進(jìn)行表面覆蓋，以防止水分流失，保持混凝土表面充分濕潤(rùn)。自然養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間最少為14d，灑水時(shí)長(zhǎng)以保證砼表面潤(rùn)濕為標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.4 結(jié)構(gòu)防水施工要求

綜合管廊屬于地下工程，與地面結(jié)構(gòu)相比較其防水能力就顯得更為的重要。管廊結(jié)構(gòu)防水主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：結(jié)構(gòu)自防水（采用防水混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)澆筑）、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)防水（通過防水卷材等材料隔絕外部水）、接縫防水（施工縫防水、變形縫防水）、穿墻孔防水等[4]。

施工縫處防水一般采用安裝止水鋼板來進(jìn)行防水；變形縫處采用柔性防水措施，一般通過鋪設(shè)背貼式止水帶和中埋式止水帶來進(jìn)行防水；對(duì)整個(gè)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的防水則采用防水卷材，其也是整個(gè)管廊工程最為重要的一道防水措施。鋪設(shè)防水卷材時(shí)，先將其表面沖洗干凈晾干，并涂刷上基層處理劑；防水卷材鋪設(shè)施工時(shí)必須保證卷材平整、順直，搭接尺寸滿足設(shè)計(jì)要求（一般不小于100mm），此外在結(jié)構(gòu)的陰陽角、施工縫、穿墻管等部位必須包覆卷材加強(qiáng)層，轉(zhuǎn)角處宜采用圓角進(jìn)行轉(zhuǎn)彎鋪設(shè)，鋪設(shè)卷材時(shí)要保證卷材與結(jié)構(gòu)面粘貼緊密無氣泡等。防水卷材鋪設(shè)完成后要及時(shí)進(jìn)行封閉，防止長(zhǎng)時(shí)間暴曬，一般在頂板、底板采用細(xì)石混凝土進(jìn)行封閉保護(hù)，側(cè)墻則放置泡沫板來進(jìn)行與回填土的隔離，防止卷材破壞。

3.5 其他施工技術(shù)應(yīng)用

隨著城市的發(fā)展，城市地下綜合管廊的優(yōu)點(diǎn)也越發(fā)的明顯，各個(gè)城市也加大了城市地下管廊的建設(shè)，管廊施工也將面臨多種多樣的地形地貌，也會(huì)凸顯出各種各樣的阻礙，為適應(yīng)各種新形勢(shì)，管廊施工技術(shù)越來越多樣化，施工工藝也越來越成熟，除了明挖法外，綜合管廊主要施工方法也涌現(xiàn)出了其他的工藝，例如：蓋挖法、盾構(gòu)法和錨噴暗挖法等；主體的結(jié)構(gòu)施工除了混凝土現(xiàn)澆外裝配式結(jié)構(gòu)也進(jìn)入到了施工當(dāng)中。

4 結(jié)束語

隨著我國(guó)綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)與發(fā)展，我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入，城市地下綜合管廊的施工也在全面開花，越來越多的城市開始了管廊的建設(shè)，各個(gè)建設(shè)單位施工人員在實(shí)踐中也不斷完善施工工藝，優(yōu)化施工方案，采用新技術(shù)、應(yīng)用新材料，大膽實(shí)踐，針對(duì)管廊的施工越來越得心應(yīng)手，極大的促進(jìn)城市化工程的不斷發(fā)展，以切實(shí)有效改善、控制和降低城市地下綜合管廊的資源投入，節(jié)省大量的施工成本，極大的增強(qiáng)城市居民的生活質(zhì)量。