朱玉龍，張澤勇，方宇軒

（1.上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司，上海 200082；2.中建三局集團有限公司，湖北 武漢 430073）

1 國內(nèi)城區(qū)管廊頂管應(yīng)用概況

目前，在一些重點城市出現(xiàn)了200m以上的頂管工程。例如，南京城區(qū)某圓形雙頂管管廊，頂管全長294m，目前已貫通；蘇州城區(qū)某矩形頂管管廊，總長233.6m，斷面尺寸5.5m×9.1m，目前已貫通，主要穿越河道、房屋、道路；西安城區(qū)某長距離纜線型頂管管廊，全長1180m，內(nèi)徑3.5m，目前已貫通；廈門翔安的頂管過海管廊，全長982m，圓形頂管，3.6m外徑，目前已貫通；包頭都市區(qū)綜合管廊，斷面尺寸7m×4.3m，雙艙，覆土深度約6m，穿越現(xiàn)有道路頂進長度約88.5m。由于缺少匹配暗挖工法的綜合管廊設(shè)計規(guī)程，長距離暗挖管廊也在不斷探索中。

2 黃岡市城區(qū)地下綜合管廊頂管段工程概況

2.1 新港北路管廊頂管段

新港北路部分段（K0+000～K0+620）因拆遷困難，補償數(shù)額大，為減少管線遷改工作量及對交通的影響，由原來的基坑支護明挖施工改為頂管施工，頂管段管廊位于機非分隔帶及非機動車道下（見圖1）。整個頂管段為單艙圓形頂管，管內(nèi)徑3.5m，外徑4.14m，頂進總長度約600m；設(shè)1個工作井（3號工作井），2個接收井（1號接收井、4號接收井）。其中，3號工作井至4號接收井頂進區(qū)間約200m，作為頂管的試驗段；3號工作井至1號接收井頂進區(qū)間約400m。

圖1 新港北路管廊頂管段

2.2 中環(huán)路管廊頂管段

為降低對交通及周邊環(huán)境的影響，中環(huán)路管廊由原來的基坑支護明挖施工改為頂管施工，管廊平面位置為起于新港北路，斜穿道路至國安路。整個頂管段為單艙圓形頂管，管內(nèi)徑3.5m，外徑4.14m，頂進總長度約310m，設(shè)1個工作井，1個接收井（見圖2）。

圖2 中環(huán)路管廊頂管段

3 黃岡市城區(qū)地下綜合管廊頂管設(shè)計優(yōu)化

3.1 設(shè)計優(yōu)化一：頂管區(qū)間長度優(yōu)化

通過優(yōu)化通風區(qū)間與防火區(qū)間長度，滿足規(guī)范要求的同時，使頂管區(qū)間長度增大至400m，減少約50%的頂管井數(shù)量，大大減少了投資及遷改工作量，加快了施工進度（見圖3、圖4）。

圖3 優(yōu)化前區(qū)間布置

圖4 優(yōu)化后區(qū)間布置

3.2 設(shè)計優(yōu)化二：頂管路徑優(yōu)化

（1）利用曲線頂管保持與高邊坡路段的安全距離。新港北路3號井至1號井頂進區(qū)間采用曲線頂管的方式保持與高邊坡段的安全距離，減少填土堆載量，加快施工進度（見圖5）。

圖5 曲線頂管避開高邊坡路段

（2）中環(huán)路通過斜頂過路避免了過路影響交通，縮短了管廊長度，節(jié)約了投資，同時亦與周邊房屋保持了一定的安全距離。

3.3 設(shè)計優(yōu)化三：頂管管節(jié)優(yōu)化

（1）統(tǒng)一頂管管節(jié)規(guī)格。對入廊管線斷面差別不大的頂管管節(jié)，采用統(tǒng)一的管徑、壁厚、配筋、預(yù)埋槽道間距，方便快速預(yù)制，減少預(yù)制成本和安裝時間（見圖6）。同時，最大集約利用空間，保證功能正常運行，使斷面規(guī)格更加經(jīng)濟。

圖6 管節(jié)斷面圖（單位：mm）

（2）優(yōu)化管節(jié)配筋。利用并筋的方式減小鋼筋直徑，同時滿足管節(jié)管壁的配筋要求，便于管節(jié)采用機械預(yù)制，減少管節(jié)預(yù)制成本，提高管節(jié)預(yù)制速度。

3.4 設(shè)計優(yōu)化四：頂管高程優(yōu)化

（1）保證頂管覆土，避免對路面結(jié)構(gòu)及地面建筑物的擾動，防止裂縫及沉降。

（2）避開現(xiàn)有管線及地下構(gòu)筑物，減少遷改工作量，并保證一定安全距離。

（3）盡量減少在不同土層交接面的穿越次數(shù)，降低頂偏概率，同時盡可能避免穿越中、微風化巖石。

（4）為城市地下其他構(gòu)筑物和管線的設(shè)計預(yù)留合理的空間（見圖7）。

3.5 設(shè)計優(yōu)化五：頂管井位置優(yōu)化

（1）頂管井設(shè)置不影響交通，減少了管線遷改，避開了現(xiàn)有房屋，防止施工擾動及減少拆遷費用。例如，新港北路選擇3號頂管井為工作井分別向兩邊1號井和4號井頂進，一是因為1號頂管井處于道路交叉口處，施工場地有限且會影響交通；二是中間3號井分別向兩邊頂進，避免重復進行工作井場地布置，頂管機械運輸。

圖7 頂管穿越土層斷面

（2）選取土層較好地段的工作井，增大最大頂力，減少中繼間數(shù)量及基坑樁長。例如，中環(huán)路采用2號頂管井作為工作井，其后背土為強、中風化巖，可提高頂管的最大頂力，減少中繼間的數(shù)量及基坑樁長。

4 結(jié)束語

通過黃岡城區(qū)地下綜合管廊的建設(shè)實踐可以看出，采用非開挖方法建設(shè)城區(qū)綜合管廊比采用明挖施工時更具優(yōu)勢和可行性。尤其是在老舊城區(qū)改造過程中，通過設(shè)計優(yōu)化，使用非開挖方法可以避免過多的管線遷改、已有建筑拆遷、交通阻斷、環(huán)境噪聲等一系列問題，減少工程項目的前期阻礙，加快施工進度，更早地使項目建成發(fā)揮經(jīng)濟效益，從而在整體上節(jié)約工程投資。