劉佳寧 周 陽(yáng) 閆昶州 呂雨竹

(1.北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司，北京 100101;2.中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，北京 100036)

如果想要進(jìn)一步提高城市地下綜合管廊的施工技術(shù)水平，則必須要認(rèn)真分析以往的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)施工計(jì)劃中所存在的不足之處，以此來強(qiáng)化實(shí)施效果。近年來，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，地下綜合管廊的施工技術(shù)也在逐步創(chuàng)新的過程中。施工企業(yè)務(wù)必要委派專業(yè)人員，提前深入到施工現(xiàn)場(chǎng)來掌握具體的形式變化，順應(yīng)工程項(xiàng)目的建設(shè)要求，積極運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，將地下綜合管廊在城市建設(shè)環(huán)節(jié)中的積極作用發(fā)揮出來。

1 城市地下綜合管廊工程概述

綜合管廊又可以被稱之為共同管道，是處于城市地下空間內(nèi)的綜合性管道走廊。其主要功能是合理利用城市的地下空間，將電力、通信、供熱、給排水以及燃?xì)夤艿烙枰约性O(shè)計(jì)和集中管理。同時(shí)還會(huì)順應(yīng)城市建設(shè)工程的實(shí)際要求，在綜合管廊內(nèi)安裝維修口與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

1.1 地下綜合管廊的主要構(gòu)成

總的來看，城市地下綜合管廊包括以下幾個(gè)構(gòu)成要素。其一，管廊本體。地下綜合管廊的本體主要由鋼筋混凝土所構(gòu)成，施工人員會(huì)采用現(xiàn)澆作業(yè)或預(yù)制作業(yè)的方式，按照施工圖紙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、電信以及天然氣等。由于城市地下空間內(nèi)的污水和雨水管道所采用的是重力流運(yùn)輸模式，會(huì)大幅度提高地下綜合管廊的建設(shè)成本，因此在當(dāng)前的地下綜合管廊系統(tǒng)中并不包含這兩類管道。其三，監(jiān)控系統(tǒng)。在地下綜合管廊的運(yùn)行過程中，環(huán)境中的濕度與氧氣濃度的變化均會(huì)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(shí)發(fā)現(xiàn)地下空間內(nèi)的安全隱患，并做出及時(shí)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(duì)地下綜合管廊進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)則會(huì)啟動(dòng)，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(xì)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施工方案中的規(guī)范性要求，逐一落實(shí)每一道施工工序?？偨Y(jié)來看，城市地下綜合管廊的施工流程包含以下9個(gè)步驟。

(1)測(cè)量定位 委派技術(shù)人員提前深入到施工現(xiàn)場(chǎng)，按照既定的測(cè)量單位來獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)之上來確定地下綜合管廊的位置坐標(biāo)與高程。

(2)制定施工方案 在做好基礎(chǔ)的定位測(cè)量工作之后，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)測(cè)量結(jié)果以及城市建設(shè)工程的具體要求來制定施工方案，在這一環(huán)節(jié)中做好細(xì)節(jié)管控，盡量減少返工作業(yè)。

(3)土方開挖 土方開挖環(huán)節(jié)同樣要根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來開展，施工人員要精準(zhǔn)確定土方工程的放坡尺寸，并按照施工方案中的要求來進(jìn)行開挖作業(yè)。

(4)驗(yàn)槽 當(dāng)?shù)叵戮C合管廊的基坑挖至施工方案中的要求標(biāo)高后，建設(shè)工程項(xiàng)目的各方參與主體應(yīng)對(duì)基坑展開階段性的工程驗(yàn)收，確保準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)入到下一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)。

(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(yàn)槽并確認(rèn)合格后，施工人員要按照?qǐng)D紙內(nèi)容， 對(duì)主體結(jié)構(gòu)與管廊墊層展開施工作業(yè)。

(6)防水工程 根據(jù)防水工程的具體要求來完成頂板與支架安裝，同時(shí)檢驗(yàn)好防水工程與主體結(jié)構(gòu)之間的銜接度。

(7)基坑回填 施工人員要根據(jù)施工方案與施工現(xiàn)狀，選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備來完成基坑回填作業(yè)。

(8)覆土作業(yè)。

(9)驗(yàn)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(yàn)收工作?；诟鱾€(gè)施工步驟的建設(shè)情況，逐一核對(duì)施工方案中的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)現(xiàn)存在施工質(zhì)量問題，則要在第一時(shí)間找到相關(guān)責(zé)任人，并予以返工處理。

2 城市地下綜合管廊施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 深基坑支護(hù)

為了能夠進(jìn)一步提高深基坑施工作業(yè)環(huán)節(jié)的安全等級(jí)，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(hù)技術(shù)。針對(duì)臨近山體的剝蝕地質(zhì)段，施工人員可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)效率，同時(shí)還可以保證深基坑支護(hù)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(xiàng)目中，施工人員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(hù)方式結(jié)合到一起，打造出多元化的深基坑支護(hù)方案，以此來滿足復(fù)雜工程項(xiàng)目的深基坑支護(hù)要求。最后，如果綜合管廊施工現(xiàn)場(chǎng)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(xiǎn)，施工人員則可以在千斤頂?shù)闹С窒?，采用鉆孔灌注樁結(jié)合坑底水泥攪拌樁的方式來進(jìn)行搭配支護(hù)。并向擋土結(jié)構(gòu)施加適合的預(yù)應(yīng)力，進(jìn)一步發(fā)揮出深基坑支護(hù)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(gè)施工標(biāo)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(jià)水平較低，因此是諸多施工企業(yè)的首選。但明挖現(xiàn)澆法同樣也具備著一定的缺點(diǎn)，此種施工方法的應(yīng)用需要暫停交通，并且對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的地勢(shì)平坦度也提出了較高的要求。如果地下綜合管廊工程項(xiàng)目的所處地點(diǎn)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(jìn)，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體要求來搭配使用井點(diǎn)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(duì)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(dá)國(guó)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(yùn)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(hù)的前提下被運(yùn)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(xiàng)施工作業(yè)環(huán)節(jié)均需要在構(gòu)盾的保護(hù)下所開展。盾構(gòu)法的應(yīng)用對(duì)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(yán)格遵循施工方案來加強(qiáng)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理，另一方面則要通過技術(shù)手段來實(shí)時(shí)了解地下水物質(zhì)，以此來杜絕地面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。總結(jié)來看，盾構(gòu)法的施工優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)。施工步驟少、安全等級(jí)高、施工周期短、并不需要提前進(jìn)行地表降水、對(duì)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(chǎng)以及工程投資成本低等；而施工劣勢(shì)則包括以下幾點(diǎn)。在前期需要投入高額的施工設(shè)備租賃與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、對(duì)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隧道的作業(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(duì)簡(jiǎn)單，其施工原理主要是利用導(dǎo)向軌道與傳力頂鐵，利用液壓千斤頂?shù)淖饔昧?，將管線壓制施工地點(diǎn)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(chǎng)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(duì)于施工作業(yè)面的影響較小，整個(gè)施工過程只需要準(zhǔn)備一套簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備，對(duì)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(shì)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(yùn)用到中型管道施工中，在施工作業(yè)中對(duì)于管線的變向能力較弱，并且會(huì)大幅度增加后期的糾偏難度。

2.6 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法可以被運(yùn)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(chǎng)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(duì)于施工場(chǎng)景的要求也更少，整體優(yōu)勢(shì)十分明顯。

3 城市地下綜合管廊施工技術(shù)的發(fā)展展望

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(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，建筑工程項(xiàng)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(xiàng)目的建設(shè)成本，同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)化、智能化的方向所發(fā)展。而隨著此方面建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的日益豐富，各種新型材料與結(jié)構(gòu)形式的層出不窮，勢(shì)必會(huì)對(duì)綜合管廊工程帶來更多的發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)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(gè)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(zhǔn)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(diǎn)思考的問題。其中不得不面對(duì)的是，綜合管廊工程難以避免的會(huì)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?fù)面影響降到最低，頂管技術(shù)的應(yīng)用頻率將會(huì)逐步提高。截至目前為止，在我國(guó)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(jī)，相信在日后，此類新型頂管技術(shù)勢(shì)必會(huì)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(xiàng)技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)之外，隨著我國(guó)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(guó)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(dá)國(guó)家的施工經(jīng)驗(yàn)，加快此項(xiàng)連接技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用速度。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)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(yàn)可知，由于受到多方因素的干擾，在以往的建設(shè)工程項(xiàng)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(shì)必會(huì)對(duì)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(gè)地方上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(yán)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。在未來的工程建設(shè)中，施工企業(yè)要積極運(yùn)用各類現(xiàn)代化的綜合管廊施工技術(shù)方法，根據(jù)不同工程項(xiàng)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(diǎn)，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(duì)各類突發(fā)狀況，在反復(fù)摸索與實(shí)踐中積累豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)的穩(wěn)定前行提供力量支持。