畢 愛 國

(中鐵十四局集團三公司,山東 兗州 272100)

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·施工技術(shù)·

城市綜合管廊施工技術(shù)

畢 愛 國

(中鐵十四局集團三公司,山東 兗州 272100)

以西安市城市綜合管廊工程為例，從基坑開挖及支撐、鋼板樁打樁、管廊主體施工三方面，分析了城市管廊的施工方案，并介紹了施工中的計劃及資源配置，對今后類似工程有一定借鑒意義。

城市綜合管廊，鋼板樁，基坑，模板

1 工程概況

西安市城市綜合管廊工程，綜合管廊為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，雙艙布置，管廊主線斷面凈尺寸為(4.3+2.3)×3.5 m，壁厚35 cm，每25 m～30 m設(shè)一處變形縫。

管廊標準段基坑開挖深度在5.8 m～8.0 m，回填覆土厚在2 m左右。地質(zhì)情況從上至下為雜填土、黃土、細砂、中砂，地下水埋深20 m～24 m。

現(xiàn)狀道路紅線寬100 m，機動車道2×16 m，側(cè)分綠化帶2×19 m，非機動車道2×8 m，人行道2×3 m。

2 施工方案

2.1 基坑開挖及支撐方案

根據(jù)現(xiàn)場條件,管廊基坑開挖采用鋼板樁方案。確定鋼板樁方案的主要依據(jù)有開挖深度、地質(zhì)情況、周邊環(huán)境等。

施工地點為渭河、灃河沖洪積平原，地質(zhì)情況從上至下為：①雜填土厚度約2.9 m～3.6 m，②1黃土狀粉質(zhì)黏土厚度約1.4 m～2.6 m，②細砂層厚度約3.0 m～5.1 m，③中砂厚度約9.6 m～10.3 m。

通過對周邊房建基坑的實地調(diào)查，該地區(qū)砂層顆粒較均勻，干燥密實，膠結(jié)程度較差，開挖后呈粉砂狀。

管廊位置在既有道路綠化帶內(nèi)，地勢平坦，標準段開挖深度在5.8 m～8 m。

管廊基坑兩側(cè)為既有行車道，施工期間兩側(cè)用圍擋封閉，基坑左側(cè)設(shè)施工便道，便道距離基坑邊緣凈距不小于2 m。

開挖支護方案主要有鋼板樁型號、樁長選擇，支撐結(jié)構(gòu)形式等。根據(jù)不同的開挖深度和地層情況確定施工方案。開挖7 m～8 m采用12 m長拉森Ⅳ型鋼板樁，2道圍檁支撐，圍檁采用HW400×400型鋼，對撐采用φ609鋼管(見圖1)。

2.2 鋼板樁打樁方案

現(xiàn)場試樁情況。設(shè)計地質(zhì)情況從上至下為雜填土(深度0 m～2.5 m)、黃土(深度2.5 m～6 m)、細砂(深度6 m～9 m)、中砂(9 m～12 m)，地下水埋深在20 m～24 m。試樁采用拉森Ⅳ型鋼板樁，樁長12 m。打樁設(shè)備是450挖掘機改裝的振動錘。

打樁過程中，入土0 m～6 m鋼板樁進尺正常，6 m～8 m鋼板樁打設(shè)緩慢，每分鐘進尺10 cm左右。入土8 m以后鋼板樁打設(shè)困難，連續(xù)振動10 min，進尺僅1 cm～2 cm。

試樁情況分析：6 m～8 m進入細砂層，細砂層密實，承載力達到200 kPa，鋼板樁打設(shè)緩慢；8 m以后進密實中砂層，承載力達到236 kPa，且無地下水，不能產(chǎn)生振動液化，干砂層越震越密實造成不進尺。

打樁過程中沒有出現(xiàn)鋼板樁反彈等異常情況，可以排除地下孤石、障礙物等原因。主要要解決密實干砂層打樁困難的問題，主要解決方案有加大振動錘、長螺旋鉆機引孔、高壓水引孔。

方案比選情況如表1所示。

表1 施工方案對比一覽表

根據(jù)試樁情況，高壓水引孔方案，采用改裝挖機打樁，樁上附高壓水管引孔，施工操作簡單，成本低、速度快，適用這種砂層地層，因此確定為實施方案。

2.3 管廊主體施工方案

共配置4套模板，其中1套為自行式模板(30 m)，其余為普通模板(每套50 m)。

自行式模板，總長30 m管廊模，每5 m一個小節(jié)，具備側(cè)模支合、升降、自行走功能。內(nèi)模側(cè)模收合后離艙側(cè)壁25 mm左右，內(nèi)模下落量100 mm。

普通模板：面板用15 mm厚竹膠板。次龍骨(豎楞)采用50 mm×100 mm的方木，間距250 mm。主楞間距600 mm，采用2根48×3.0 mm圓鋼管，穿墻止水螺桿M14水平間距450 mm，豎向間距同主楞。內(nèi)支撐采用φ48×3.0鋼管加頂托，排距60 cm，上下間距60 cm。

混凝土采用商品混凝土，分兩次澆筑，第一次混凝土澆筑到底板下倒角以上58 cm，坍落度控制在16 cm。第二次澆筑側(cè)墻及頂板，坍落度控制在18 cm～20 cm。采用泵車澆筑混凝土，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，澆筑中的最長間隙時間不超過2 h。

結(jié)構(gòu)防水等級為二級，管廊頂板及側(cè)墻防水層采用2 mm抗流掛白色聚氨酯防水涂層，底板采用1.2 mm非瀝青基高分子自粘膠模防水卷材，管廊頂部及側(cè)墻防水層施工后施作保護層，梅花形點貼苯板60 mm?；炷潦┕たp澆筑中設(shè)480 mm×4 mm鍍鋅鋼板，模板對拉螺栓加焊止水環(huán)。

3 施工計劃及資源配置

為保證施工進度，安排4個工作面，配置4套模板，其中1套為自行式模板，其余為普通模板。普通模板每套模板50 m(2節(jié))，每個工作面配150 m鋼板樁，100 m圍囹支撐。

按照每工作面50 m管廊模板配合150 m鋼板樁施工，可以保證模板施工的連續(xù)，每個工作面施工200 m，每套模板周轉(zhuǎn)4次。

進度計劃：第一循環(huán)基坑開挖6 d，墊層底板施工2 d，腹板頂板及等強度9 d；形成流水作業(yè)后，第2～4循環(huán)計(9×3) d，最后一個循環(huán)，防水回填1 d，累計施工時間45 d，能夠滿足進度要求。

4 結(jié)語

通過西安市城市綜合管廊試驗段施工，積累了一些施工經(jīng)驗：

采用高壓水引孔方法解決密實砂層打樁困難問題，施工簡便、成本低。據(jù)調(diào)查目前市場上已經(jīng)有專用水刀設(shè)備，附著在鋼板樁上，隨鋼板樁一起打入砂層，然后水刀單獨收回，不再使用工具樁引孔，施工工藝還可進一步改進。

管廊基坑開挖深度大部分在6 m左右，如采用2道支撐，土方開挖和模板施工空間受限制，施工過程中還要轉(zhuǎn)換支撐，工效低。如果選用抗彎截面更大的鋼板樁或鋼管樁，采用1道支撐，開挖工作面開闊，工作效率更高。采取哪種支撐方案，需要根據(jù)實際地質(zhì)情況，結(jié)合成本、安全等因素進行綜合判斷。

管廊模板有自行式模板和普通模板兩種，自行式模板施工效率高、節(jié)約人工，但模板造價較高，適合于有連續(xù)工作面新建城區(qū)。普通拼裝模板面板采用竹膠板或建筑鋼模，內(nèi)部采用鋼管支架，現(xiàn)有資源多、使用方便，適合于工作面不連續(xù)的老城區(qū)，施工時可以多開工作面，對搶工期有利。

管廊施工場地狹小，受交通導(dǎo)改、管線拆遷影響大，工期緊。管廊基坑開挖支護、土方外運、主體施工、基坑回填等需要流水作業(yè)，施工通道和場地要提前進行詳細的規(guī)劃。

[1] GB 50838—2015,城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

The construction technology of urban comprehensive pipe gallery

Bi Aiguo

(Three Company, China Railway Fourteen Bureau Group, Yanzhou 272100, China)

Taking the urban comprehensive pipe gallery engineering in Xi’an as an example, from the foundation pit excavation and support, steel pipe pile piling, pipe gallery main construction three aspects, analyzed the construction scheme of urban pipe gallery construction, and introduced the construction plan and resources allocation, had certain reference significance for future similar engineering.

urban comprehensive pipe gallery, steel sheet pile, foundation pit, form work

1009-6825(2017)16-0102-02

2017-03-28

畢愛國(1973- )，男，高級工程師

TU753

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