薛 冬，柴志宏

（太原市市政工程設(shè)計研究院，山西 太原 030002）

1 綜合管廊概述

綜合管廊是將電力、通訊、燃?xì)?、供熱、給水排水等各種工程管線集于一體，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)和管理的一種構(gòu)筑物，它解決了管線規(guī)劃中的“預(yù)留”問題，有利于城市的可持續(xù)發(fā)展。最近幾年，國家把綜合管廊提到相當(dāng)重要的高度，出臺了一系列文件，要求統(tǒng)籌城市各類地下管線規(guī)劃、建設(shè)和管理，解決反復(fù)開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題。截止2016年12月，全國147個城市、28個縣已累計開工建設(shè)城市綜合管廊2 005 km。[1]

現(xiàn)澆綜合管廊為長條形的鋼筋混凝土“箱體”結(jié)構(gòu)在溫差變化、地基沉降、干縮應(yīng)力、混凝土施工工藝、鋼筋應(yīng)力等諸多因素影響下，必然會產(chǎn)生裂縫，當(dāng)裂縫發(fā)展到一定寬度并內(nèi)外貫通時，在外部高水頭地下水體作用下會造成滲漏，嚴(yán)重影響管廊的正常使用與結(jié)構(gòu)耐久性。因此，減少和控制混凝土裂縫寬度，是管廊達(dá)到二級防水等級要求與滿足結(jié)構(gòu)耐久性百年使用要求的關(guān)鍵[2]。

2 變形縫設(shè)計規(guī)范存在的問題

2.1 國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范對變形縫設(shè)計要求

變形縫是防止現(xiàn)澆綜合管廊裂縫滲漏的關(guān)鍵措施?！冻鞘芯C合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）第8.6.1條，現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)變形縫的最大間距應(yīng)為30 m；變形縫的縫寬不宜小于30 mm。該條文說明：本條規(guī)定參照了國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2010）第8.1.1條。由于地下結(jié)構(gòu)的伸（膨脹）縫，縮（收縮）縫、沉降縫等結(jié)構(gòu)縫是防水滲漏的薄弱部位，應(yīng)盡可能少設(shè)，故將前述三種結(jié)構(gòu)縫功能整合設(shè)置為變形縫。該條文說明提到，采用低收縮混凝土材料、采用跳倉澆筑、后澆帶、控制縫（指本文中的誘導(dǎo)縫）等施工方法，并加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，變形縫設(shè)置間距可適當(dāng)加大，但不宜大于40 m?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2010）第8.1.3條，采用控制縫（引導(dǎo)縫）后，伸縮縫的間距可適當(dāng)增大，但沒有提到不宜大于40 m間距要求。

2.2 現(xiàn)行規(guī)范在變形縫設(shè)計中存在的問題

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》[2]將伸縮縫按沉降縫的要求設(shè)計，增加了現(xiàn)澆綜合管廊永久斷開縫的數(shù)量；條文說明中，將誘導(dǎo)縫作為施工措施，而非設(shè)計內(nèi)容，不利于誘導(dǎo)縫的應(yīng)用。

3 誘導(dǎo)縫設(shè)計對策與應(yīng)用

3.1 誘導(dǎo)縫

誘導(dǎo)縫是通過減少鋼筋對混凝土的約束等方法，在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置的易開裂的部位，是利用“有限剛度”的設(shè)計原則，適當(dāng)降低設(shè)縫處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，人為設(shè)計成結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，使溫度應(yīng)力、地基不均勻沉降應(yīng)力、干縮應(yīng)力集中“誘導(dǎo)”到誘導(dǎo)縫處，是一種特殊的變形縫。

3.2 誘導(dǎo)縫設(shè)計

3.2.1 設(shè)計原理

誘導(dǎo)縫設(shè)計的關(guān)鍵是達(dá)到“有限剛度”的要求，通過減少現(xiàn)澆廊體縱向鋼筋數(shù)量達(dá)到減小剛度的作用，通過中埋式橡膠止水帶達(dá)到適應(yīng)變形的能力。

3.2.2 設(shè)計思路

目前，現(xiàn)澆管廊變形縫的設(shè)計大多采用《給排水工程混凝土構(gòu)筑物變形縫設(shè)計規(guī)程》（CECS117：2000）的做法，規(guī)范中變形縫未加傳力桿及枕梁詳見圖1~4。由于變形縫抗地基變形差和施工工藝復(fù)雜，很多工程在變形縫處普遍出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

圖1 現(xiàn)澆底板變形縫做法

本次設(shè)計參照國內(nèi)地鐵站及地下室誘導(dǎo)縫設(shè)計保證不滲漏前提下增長了永久變形縫設(shè)置間距，方便混凝土連續(xù)澆筑。

誘導(dǎo)縫既有后澆帶和微膨脹加強(qiáng)帶的作用，也有伸縮縫和沉降縫的功能，屬于一種綜合縫，能夠達(dá)到多縫合并的目的。

國內(nèi)許多地鐵車站和民用地下室工程中使用了誘導(dǎo)縫，而現(xiàn)澆綜合管廊作為“箱體”結(jié)構(gòu)，大多不設(shè)梁、柱，更利于誘導(dǎo)縫的設(shè)計和應(yīng)用。

圖2 現(xiàn)澆底板變形縫做法

圖3 現(xiàn)澆頂板變形縫做法

圖4 現(xiàn)澆外側(cè)墻變形縫做法

3.2.3 具體設(shè)計

現(xiàn)澆底板縱向鋼筋全部貫通，中間加設(shè)鋼邊橡膠止水帶，外側(cè)布設(shè)外貼橡膠止水帶，底部設(shè)置枕梁以達(dá)到控制變形的作用；現(xiàn)澆外墻及頂板縱向鋼筋數(shù)量的1/3貫通，其余2/3誘導(dǎo)縫處截斷，貫通縱向鋼筋于誘導(dǎo)縫處2 m范圍內(nèi)加設(shè)塑料套管（管兩端采用膠布封堵），并于套管內(nèi)填滿黃牛油以達(dá)到適應(yīng)變形的能力；現(xiàn)澆內(nèi)隔墻與現(xiàn)澆外墻縱筋設(shè)計相同，區(qū)別在于內(nèi)隔墻取消中埋橡膠止水帶，采用微膨脹橡膠止水條，并取消外貼橡膠止水帶。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范，參照國內(nèi)地鐵車站設(shè)計常采用的誘導(dǎo)縫做法，提出的現(xiàn)澆綜合管廊中誘導(dǎo)縫的設(shè)計，詳見圖5~7。

圖5 現(xiàn)澆底板誘導(dǎo)縫做法

3.3 誘導(dǎo)縫的優(yōu)點

現(xiàn)澆綜合管廊，采用誘導(dǎo)縫代替設(shè)計規(guī)范[2][8]中的部分變形縫，從而增加變形縫的間距，有以下優(yōu)點：

（1）設(shè)計規(guī)范[2][8]中的變形縫要求縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)完全獨立，給綜合管廊的使用帶來不便。

（2）誘導(dǎo)縫處混凝土可連續(xù)澆筑，也可作為施工縫，給綜合管廊施工帶來方便。

（3）在設(shè)縫處出現(xiàn)滲漏情況下，誘導(dǎo)縫較變形縫容易處理。

圖6 現(xiàn)澆外側(cè)墻、頂板誘導(dǎo)縫做法

圖7 中板、中隔墻誘導(dǎo)縫做法

（4）誘導(dǎo)縫抗不均勻沉降優(yōu)于變形縫。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)縫可用于解決超長地下結(jié)構(gòu)的收縮裂縫問題，使混凝土應(yīng)力釋放，既有后澆帶和微膨脹加強(qiáng)帶的作用，也有伸縮縫和沉降縫的功能。目前，國內(nèi)地鐵車站和民用地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中誘導(dǎo)縫已大量采用，現(xiàn)澆綜合管廊采用誘導(dǎo)縫可增大變形縫的間距，提高了管廊的防滲漏和使用功能，也方便了施工，節(jié)省了工程造價。