城市地下綜合管廊的施工技術(shù)探討

鄭廷敏

昆明建設(shè)咨詢管理有限公司 云南 昆明 650228

隨著我國現(xiàn)代化城市發(fā)展速度的持續(xù)加快，通過分析以往的發(fā)展經(jīng)驗可知，由于受到多方因素的干擾，在以往的建設(shè)工程項目中，管線施工經(jīng)常采用的是直接埋設(shè)方式，隨著使用年限的逐步增加，勢必會對后續(xù)的城市建設(shè)工程以及管線管理工作設(shè)下重重阻力。而在最近幾年來，各個地方的政府部門都在積極推廣城市地下綜合管廊工程的建設(shè)任務(wù)，并嚴格遵循綠色環(huán)保的施工原則，合理采用現(xiàn)代化的管廊施工技術(shù)手段，更有利于城市環(huán)境的改善。隨著各類現(xiàn)代化的綜合管廊施工技術(shù)方法，監(jiān)理單位應(yīng)根據(jù)不同工程項目的建設(shè)要求，深入了解施工環(huán)境的地質(zhì)條件與水源特點，在此基礎(chǔ)上來完善綜合管廊工程的建設(shè)方案。有效提高管廊建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更加自如地應(yīng)對各類突發(fā)狀況，在反復(fù)摸索與實踐中積累豐富的監(jiān)理經(jīng)驗，為我國現(xiàn)代建筑行業(yè)的穩(wěn)定前行提供力量支持。

1 城市地下綜合管廊工程概述

春雨路地下綜合管廊采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土三艙結(jié)構(gòu)，分為燃氣倉、 電力艙、綜合倉，標準段斷面尺寸(B×H)為9.6m×3.8m；工程費用組成主要由土石方工程，基坑支護及地基處理工程，管廊主體及滿足管廊自身功能的橋架、通風(fēng)、供電照明、排水、消防、智能化、通信、視頻監(jiān)控等輔助設(shè)施安裝工程，道路開挖及恢復(fù)工程（破復(fù)），管線改遷，入廊的給排水、燃氣、電力、通信等管線制作鋪設(shè)等組成。綜合管廊建設(shè)與運營是集多部門、多利益方和建設(shè)過程矛盾多的綜合性工程，需要政府專門部門牽頭建設(shè)管理，否則很難實施落實各項具體工作（如遷改協(xié)調(diào)）。

1.1 地下綜合管廊的主要構(gòu)成

綜合管廊建設(shè)目的是減少對市政道路開腸剖肚，但如果出入口及管線接口預(yù)留不當(dāng)就會達不到綜合管廊建設(shè)的最終目的。作為監(jiān)理在實施前即要認真熟悉圖紙及對周邊環(huán)境、綜合管廊附近地塊相應(yīng)建設(shè)規(guī)劃和相關(guān)使用單位接口需求等進行掌握，根據(jù)需求對施工圖的出入口進行復(fù)核是否滿足要求，否則及時向建設(shè)單位提出意見和建議?？偟膩砜?，城市地下綜合管廊包括以下幾個構(gòu)成要素。其一，管廊主體；地下綜合管廊的主體主要由鋼筋混凝土及相應(yīng)的防水層所構(gòu)成，嚴格按照施工圖紙及相應(yīng)的施工質(zhì)量驗收規(guī)范來完成地下綜合管廊系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)。其二，管線；在城市地下綜合管廊中所包含著各類管線，其中最為常見的包括供熱、供水、電力、電信、天然氣、雨污水管等。其三，監(jiān)控系統(tǒng)；在地下綜合管廊的運行過程中，環(huán)境中的濕度與氧氣濃度的變化均會引發(fā)不同程度上的安全隱患；務(wù)必要安裝監(jiān)控系統(tǒng)，確?？刂浦行目梢约皶r發(fā)現(xiàn)地下空間內(nèi)的安全隱患，并做出及時反應(yīng)。最后，通風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)的主要功能是保證施工人員的身心健康，在對地下綜合管廊進行施工作業(yè)時，通風(fēng)系統(tǒng)則會啟動，使得地下空間內(nèi)可以流入新鮮空氣。

1.2 地下綜合管廊的施工流程

在前文中有所提及，如果想要保證城市地下綜合管廊工程的建設(shè)質(zhì)量，則必須要從細節(jié)入手來提高施工技術(shù)水平。為此，地下綜合管廊工程要按照設(shè)計圖紙及批準的施工方案中的規(guī)范性要求，逐一控制好每一道施工工序，確保上道施工工序符合要求方能進行下道工序施工?？偨Y(jié)來看，城市地下綜合管廊的施工流程包含以下9個步驟。

(1)因施工圖無防雷接地相應(yīng)技術(shù)要求和節(jié)點詳圖，而地下綜合管廊集高低壓電力管溝、燃氣管溝和熱力管溝組成，對防雷接地要求較高，也是符合管廊在運用過程中安全運行的安全基礎(chǔ)。故設(shè)計采納監(jiān)理建議，結(jié)構(gòu)施工期間防雷接地按相應(yīng)節(jié)點設(shè)計施工，達到與管廊結(jié)構(gòu)與大地連接規(guī)范要求。

(2)制定綜合管理實施的監(jiān)理管控方案，監(jiān)理人員要根據(jù)測量結(jié)果以及城市建設(shè)工程的具體要求來制定監(jiān)理方案，在這一環(huán)節(jié)中做好細節(jié)管控，盡量減少返工作業(yè)或避免出現(xiàn)不合格品的發(fā)生。

(3)土方開挖環(huán)節(jié)同樣要根據(jù)測量數(shù)據(jù)來開展，要精準確定土方工程的放坡尺寸和嚴格按設(shè)計規(guī)定做好基坑的相應(yīng)支護，并按照施工方案中的要求進行開挖作業(yè)和做好基坑的監(jiān)測工作。

(4)驗槽，當(dāng)?shù)叵戮C合管廊的基坑挖至設(shè)計標高后，建設(shè)工程各參建方參與對基坑的基槽進行地基承載力、平面尺寸、基底絕對高程和相對標高的符合性等進行聯(lián)合驗收，確保準確無誤后方可進行下道工序施工。

(5)主體結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)施工是地下綜合管廊工程的核心環(huán)節(jié)，完成驗槽并確認合格后，施工人員要按照圖紙內(nèi)容，對主體結(jié)構(gòu)的墊層、防水層、鋼筋、模板、抗?jié)B混凝土、伸縮縫等展開施工作業(yè)。

(6)防水工程，綜合管廊伸縮縫采用雙層橡膠止水帶，由于橡膠止水帶與砼伸縮率不同且橡膠止水帶易老化，所以該部位防水是薄弱環(huán)節(jié)，對管廊運營將產(chǎn)生不良影響。因此建議，伸縮縫聚苯板填縫改為：單組份溶劑型瀝青涂料，以保證伸縮縫防水使用功能。在管廊混凝土構(gòu)件接縫處、通風(fēng)口、投料口、出入口、預(yù)留口等部位，是滲漏設(shè)防的重點控制部位，應(yīng)對其設(shè)置防地面水倒灌措施。此外，因為有各種規(guī)格的電纜需要從綜合管廊內(nèi)進出，電纜進出孔預(yù)留口采用標準件預(yù)埋來解決滲漏的技術(shù)難題。

(7)基坑回填，綜合管廊防水施工完畢且驗收合格后，達到基坑回填條件時方可采用設(shè)計要求的回填材料進行基坑的分層回填工作。管廊兩側(cè)基坑回填應(yīng)同步施工，兩側(cè)回填的進度保持一致，并確保每層回填的壓實度符合設(shè)計要求。

(8)綜合管理內(nèi)的支架、橋架、強弱電管線、通風(fēng)、供電照明、排水、消防、智能化、通信、視頻監(jiān)控等輔助設(shè)施安裝工程，嚴格按設(shè)計規(guī)定實施，確保其使用功能，并對設(shè)備進行單機試運行和聯(lián)動調(diào)試試驗。

(9)驗收，當(dāng)上述所有施工環(huán)節(jié)順利完成之后，應(yīng)展開全部驗收工作?；诟鱾€施工步驟的建設(shè)情況，逐一核對設(shè)計圖紙、批準的施工方案及相應(yīng)驗收標準等；一旦發(fā)現(xiàn)存在施工質(zhì)量問題，立即督促施工單位修補或返工處理。

2 城市地下綜合管廊施工技術(shù)的應(yīng)用

綜合管廊工程是集市政、建筑、電力、燃氣、給排水、智能化和人防等多專業(yè)組成的綜合性工程項目。要求監(jiān)理單位與施工單位在建設(shè)過程中配備相應(yīng)專業(yè)工程師，把綜合管廊工程相關(guān)專業(yè)矛盾、使用單位矛盾及建設(shè)與管理矛盾提前暴露并解決在前期階段，盡量避免在施工階段出現(xiàn)大的變更設(shè)計，讓綜合管廊在交付使用后的運營過程中產(chǎn)生最大的社會效益與經(jīng)濟效益。

2.1 深基坑支護

為了能夠進一步提高深基坑施工作業(yè)環(huán)節(jié)的安全等級，務(wù)必要根據(jù)地下綜合管廊工程的建設(shè)要求合理選擇深基坑支護技術(shù)。針對臨近山體的剝蝕地質(zhì)段，可根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況來采用爆破開挖施工方法。通過合理應(yīng)用靜力爆破方式，不僅能夠全面提高深基坑施工環(huán)節(jié)的推進效率，同時還可以保證深基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在現(xiàn)階段的地下綜合管廊工程項目中，還可以按照施工方案中的具體要求，將鋼板樁、水泥攪拌樁以及橫向支撐等多種支護方式結(jié)合到一起，打造出多元化的深基坑支護方案，以此來滿足復(fù)雜工程項目的深基坑支護要求[1]。最后，如果綜合管廊施工現(xiàn)場的拋石層較多，且地質(zhì)條件較差，為了能夠有效減少施工風(fēng)險，施工人員則可以在千斤頂?shù)闹С窒拢捎勉@孔灌注樁結(jié)合坑底水泥攪拌樁的方式來進行搭配支護。并向擋土結(jié)構(gòu)施加適合的預(yù)應(yīng)力，進一步發(fā)揮出深基坑支護結(jié)構(gòu)的功能特性，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。

2.2 明挖現(xiàn)澆法

現(xiàn)如今，明挖現(xiàn)澆法是城市地下綜合管廊工程中非常常用的施工技術(shù)。由于此類施工方法能夠展開大面積作業(yè)，將地下綜合管廊工程劃分為多個施工標段后，施工人員則可以在不同的作業(yè)面中快速開展施工作業(yè)。相比較來看，明挖現(xiàn)澆法的應(yīng)用難度較小，且工程造價水平較低，因此是諸多施工企業(yè)的首選。但明挖現(xiàn)澆法同樣也存在一定的缺點，此種施工方法的應(yīng)用需要暫停交通，并且對于施工現(xiàn)場周邊的地勢平坦度也提出了較高的要求。如果地下綜合管廊工程項目的所處地點為城市道路，施工人員需要提前完成管道挖掘和鋪設(shè)作業(yè)，便于后續(xù)大面積開挖施工的高效推進，并根據(jù)施工現(xiàn)場的具體要求來搭配使用井點降水措施。

2.3 明挖預(yù)制拼裝法

相較于明挖現(xiàn)澆法而言，明挖預(yù)制拼裝法應(yīng)用頻率相對較低。此類施工技術(shù)手段需要有較高科技水平的支持，在發(fā)達國家中比較常見。明挖預(yù)制拼裝法的應(yīng)用需要得到大型預(yù)制廠的技術(shù)與生產(chǎn)支持，并且還要提前規(guī)劃好適合大噸位運輸設(shè)備的行駛路線。相比較來看，明挖預(yù)制拼裝法的施工成本較高，但由于此種方法可以全面提高地下綜合管廊工程的施工水平，更加符合當(dāng)前的綠色施工要求，因此也得到了一眾施工企業(yè)的關(guān)注和青睞。

2.4 盾構(gòu)法

盾構(gòu)法所指的是，在盾構(gòu)保護的前提下被運用到軟土隧道構(gòu)件環(huán)節(jié)中的施工技術(shù)手段。此種施工技術(shù)的應(yīng)用比較特殊，例如地層挖掘、襯砌拼裝、接縫防水以及注漿充填等各項施工作業(yè)環(huán)節(jié)均需要在構(gòu)盾的保護下所開展[2]。盾構(gòu)法的應(yīng)用對于施工企業(yè)的工藝技術(shù)水平提出了較高的要求，施工人員一方面要嚴格遵循施工方案來加強各個施工環(huán)節(jié)的精細化管理，另一方面則要通過技術(shù)手段來實時了解地下水物質(zhì)，以此來杜絕地面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象?？偨Y(jié)來看，盾構(gòu)法的施工優(yōu)勢包括以下幾點：施工步驟少、安全等級高、施工周期短、并不需要提前進行地表降水、對于周邊環(huán)境的干擾度低、可以被應(yīng)用到復(fù)雜的施工現(xiàn)場以及工程投資成本低等；而施工劣勢則包括以下幾點。在前期需要投入高額的施工設(shè)備租賃與養(yǎng)護費用、對于工程變化的適應(yīng)度較差、很難把握地表的沉降問題、并不適用于小曲線半徑基坑的作業(yè)環(huán)境等。

2.5 頂管法

頂管法所指的是一種暗挖式的施工作業(yè)形式，在城市地下綜合管廊的建設(shè)工程中，頂管法可以被應(yīng)用到鐵路、建筑物、河流以及道路等障礙物的穿越環(huán)節(jié)中。頂管法的操作過程相對簡單，其施工原理主要是利用導(dǎo)向軌道與傳力頂進，利用液壓千斤頂?shù)淖饔昧?，將管線壓制施工地點的土層內(nèi)，而施工人員則需要將管正面的泥土予以清除。但頂管法的應(yīng)用場景也有著一定的限制，更加適合富水軟土與軟土地段。此類施工技術(shù)的應(yīng)用不需要提前明挖土方，對于施工作業(yè)面的影響較小，整個施工過程只需要準備一套簡單的機械設(shè)備，對于施工人員的技術(shù)水平要求較低。雖然頂管法的應(yīng)用優(yōu)勢比較凸顯，可以幫助施工企業(yè)降低成本支出，縮短施工工期。但同樣也有著明顯的缺陷，頂管法只能夠被運用到中型管道施工中，在施工作業(yè)中對于管線的變向能力較弱，并且會大幅度增加后期的糾偏難度[3]。

2.6 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法可以被運用到一些特殊的施工環(huán)節(jié)中，能夠順利完成貼近地表的洞室暗挖作業(yè)任務(wù)。相比較來看，淺埋暗挖法被廣泛應(yīng)用到了地形環(huán)境較差，且施工現(xiàn)場存在大量地下水的施工地段。相比較來看，淺埋暗挖法的靈活性更高，對于施工場景的要求也更少，整體優(yōu)勢十分明顯。

3 城市地下綜合管廊施工技術(shù)的發(fā)展展望

城市地下綜合管理建設(shè)是一個城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，為了使城市發(fā)展能夠順利穩(wěn)定的進行，需要加大對城市地下綜合管廊建設(shè)的重視程度，并制度科學(xué)有效的建設(shè)方案，進而提高市民的生活質(zhì)量和生活環(huán)境，即要有專業(yè)的監(jiān)理人員對其各施工工藝進行管控。所以綜合管廊工程建設(shè)招投標工作監(jiān)理單位必須提前進行，監(jiān)理工程師必須提前介入，監(jiān)理工程師依據(jù)工程建設(shè)經(jīng)驗對綜合管廊工程初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、工程造價咨詢及施工總承包招標等工作提出建設(shè)性意見，可以避免綜合管廊工程建設(shè)少走彎路。

3.1 三位一體建設(shè)模式

在此處所提及的三位一體建設(shè)模式，其中包括地下空間、地下綜合管廊以及地下環(huán)形車道這三大要素。隨著我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，建筑工程項目的整體規(guī)模也在隨之增加，而三位一體綜合管廊建設(shè)模式的快速發(fā)展能夠滿足大型建筑物的建設(shè)要求。不僅可以有效降低地下綜合管廊工程項目的建設(shè)成本，同時也更加有利于綠色施工理念的推廣與應(yīng)用。

3.2 綠色預(yù)制拼裝技術(shù)

截至目前為止，現(xiàn)澆施工作業(yè)方法仍然是地下綜合管廊工程中最為常用的施工技術(shù)手段，此類方法不僅成本較高，并且在施工環(huán)節(jié)中也極易受到周邊環(huán)境的影響。為了能夠從根本上解決這一問題，在日后則要大力發(fā)展綠色預(yù)制拼裝技術(shù)，使得地下綜合管廊工程可以朝向工業(yè)化、標準化、智能化的方向所發(fā)展。而隨著此方面建設(shè)經(jīng)驗的日益豐富，各種新型材料與結(jié)構(gòu)形式的層出不窮，勢必會對綜合管廊工程帶來更多的發(fā)展機遇，進而涌現(xiàn)出更多優(yōu)秀的研發(fā)成果。

3.3 頂管技術(shù)

隨著各個城市中管廊建設(shè)工程數(shù)量的持續(xù)增加，如何能夠更加快速、高效、精準地解決老舊城區(qū)內(nèi)的管線改造問題，將是所有參與綜合管廊工程建設(shè)企業(yè)需重點思考的問題。其中不得不面對的是，綜合管廊工程難以避免的會接觸到鐵路道路、建筑物以及河流等各類障礙物，為了能夠?qū)⒇撁嬗绊懡档阶畹停敼芗夹g(shù)的應(yīng)用頻率將會逐步提高。截至目前為止，在我國的綜合管廊工程中，已經(jīng)應(yīng)用到了世界上最大斷面的矩形頂管機，相信在日后，此類新型頂管技術(shù)勢必會得到蓬勃發(fā)展。

3.4 新舊管廊連接技術(shù)

除去上文中所提到的幾項技術(shù)發(fā)展要點之外，隨著我國綜合管廊工程建設(shè)數(shù)量以及建設(shè)規(guī)模的持續(xù)增加，如何能夠?qū)崿F(xiàn)新舊地下綜合管廊的高效連接，是未來技術(shù)發(fā)展的新方向。現(xiàn)如今，由于受到多方因素的影響，在我國仍然沒有關(guān)于新舊地下綜合管廊連接的工程案例，應(yīng)積極學(xué)習(xí)其他發(fā)達國家的施工經(jīng)驗，加快此項連接技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用速度。

4 結(jié)束語

綜上所述，在我國共同溝與城市綜合管廊在還屬于一種新鮮崛起的事物，在未來有很大的發(fā)展空間潛力，共同溝與綜合管廊的集中建設(shè)投資，極大地減少建設(shè)投資后期因城市發(fā)展而重新建設(shè)給排水、通信、燃氣和電力等市政管線對城市交通道路造成的破壞，避免開腸破肚的重復(fù)建設(shè)的怪現(xiàn)象，有利于共同溝和綜合管廊內(nèi)的各種管線檢查維護及運營管理，延長各種市政管線的使用壽命，從城市的長期可持續(xù)角度來看，共同溝與綜合管廊的建設(shè)是非常必要的。