董 杰 涇川縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局工程師

綜合管廊是城市現(xiàn)代化發(fā)展的成果，是具有集約化特性的基礎(chǔ)設(shè)施，自2015 年快速興起并發(fā)展。在實(shí)際建設(shè)期間，部分城市對(duì)于地下綜合管廊的規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏合理性，未能將綠色施工理念融入到管廊建設(shè)工作中，應(yīng)用的現(xiàn)澆筑、大開(kāi)挖等施工技術(shù)雖然在結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性、防水性能等方面符合運(yùn)行需求，但施工期間產(chǎn)生的噪聲、粉塵等污染對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。為此，相關(guān)建設(shè)單位需要積極轉(zhuǎn)變施工理念，將綠色建造理念融入到綜合管廊的規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，建設(shè)資源消耗少、建造成本低、施工效率高、環(huán)境污染少的綠色綜合管廊。

1 地下綜合管廊綠色施工概述

1.1 地下綜合管廊概述

地下綜合管廊主要修建于城市地下空間，用于滿足供水、供電、天然氣、供暖、通信、再生水、污水中不低于兩種的管線管網(wǎng)及其相關(guān)附屬設(shè)備的運(yùn)行需求。按照綜合管廊的功能應(yīng)用情況，可將其劃分為干線綜合管廊、支線綜合管廊以及纜線綜合管廊3 種類型。其中，干線綜合管廊的功能是為市政主干管線提供運(yùn)行空間，由于占用空間較大且較為重要，因此多以獨(dú)立分艙模式進(jìn)行修建，內(nèi)部開(kāi)設(shè)工作通道，需要加裝相應(yīng)的照明、消防以及通風(fēng)等附屬設(shè)施，多處于綠化帶或機(jī)動(dòng)車道區(qū)域的地下空間。支線綜合管廊的功能是為市政支路管線提供運(yùn)行空間，其占用空間較大，多以單艙或雙艙模式進(jìn)行修建，內(nèi)部開(kāi)設(shè)工作通道，也需要加裝相應(yīng)的照明、消防以及通風(fēng)等附屬設(shè)施，多處于人行道、綠化帶或非機(jī)動(dòng)車道區(qū)域的地下空間[1]。纜線綜合管廊的功能是為電力電纜與通信電纜提供走線空間，在建設(shè)時(shí)通常選擇淺溝道的形式，雖然其上方設(shè)有能夠開(kāi)啟的蓋板，但是內(nèi)部并未預(yù)留工作通道，因此未能加裝照明、通風(fēng)以及消防等附屬設(shè)施，多處于人行道區(qū)域的地下空間。

1.2 綜合管廊綠色施工建造理念

綠色建造理念體現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工的綜合管廊建造全過(guò)程。在工程質(zhì)量和可靠性符合運(yùn)行需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)管理減少對(duì)能源等各類資源的消耗和周邊環(huán)境的影響，可持續(xù)發(fā)展地開(kāi)展管廊建設(shè)工作。因此建設(shè)單位需在施工、設(shè)計(jì)及規(guī)劃3 個(gè)階段合理應(yīng)用綠化理念，基于線路及斷面最優(yōu)、環(huán)境污染最低、垃圾排放量最低以及應(yīng)用資源最少的原則，實(shí)現(xiàn)施工建筑過(guò)程的高效、低成本和“四節(jié)一環(huán)?！?。

規(guī)劃是綠色綜合管廊的建造前提，規(guī)劃單位需要在充分考慮成本、環(huán)境以及功能等多方面內(nèi)容的基礎(chǔ)上，做好管廊的規(guī)劃工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下空間的合理預(yù)留和集約規(guī)劃。設(shè)計(jì)是綠色綜合管廊的關(guān)鍵，管廊的施工建造成本受設(shè)計(jì)結(jié)果影響較大，設(shè)計(jì)人員需要總結(jié)考慮斷面布局、防水、預(yù)制裝配以及預(yù)留預(yù)埋等多方面的內(nèi)容。施工是綠色綜合管廊的建造保障，需要施工單位合理應(yīng)用預(yù)制裝配、基坑支護(hù)、防水等各類施工技術(shù)。

2 綜合管廊綠色施工技術(shù)

2.1 預(yù)制裝配施工技術(shù)

綜合管廊與地鐵等地下工程在施工難度方面相差較大，其埋深相對(duì)較淺且斷面較小，但整體施工長(zhǎng)度卻相對(duì)較長(zhǎng)，多數(shù)可達(dá)幾十千米，因此綠色施工需要盡可能選擇低成本、高效率的施工技術(shù)，避免造成長(zhǎng)久的噪聲、粉塵等污染。相對(duì)而言，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆技術(shù)需要應(yīng)用大量的模板腳手架，無(wú)論是外觀質(zhì)量還是現(xiàn)場(chǎng)管理方面都存在較多不足，之后出現(xiàn)了預(yù)制拼裝施工技術(shù)，綜合管廊的預(yù)制裝配技術(shù)演變情況如圖1 所示。

圖1 綜合管廊預(yù)制裝配技術(shù)演變

2.1.1 預(yù)制節(jié)段拼裝

節(jié)段拼裝施工技術(shù)應(yīng)用期間，施工單位需要按照綜合管廊的縱向走向?qū)⒐芾确殖啥鄠€(gè)小塊，提前在工廠內(nèi)預(yù)制成一個(gè)個(gè)全斷面的節(jié)段管廊，通過(guò)車輛運(yùn)輸至挖好的地下空間處完成拼裝工作。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)制管廊的有效連接，施工單位通?？梢詰?yīng)用無(wú)鎖緊和有鎖緊兩種模式。其中，無(wú)鎖緊模式應(yīng)用的接頭類型有螺栓或搭板連接的剛性接口以及鋼承口或企口的柔性接口。為了滿足接口部位的防水需求，通常應(yīng)用膨脹橡膠圈進(jìn)行密封處理，在接頭或整體管節(jié)外側(cè)加裝防水材料。

2.1.2 預(yù)制分塊拼裝

分塊拼裝是在分段拼裝的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，在大斷面區(qū)域的綜合管廊施工中，分段拼裝涉及的管節(jié)尺寸和質(zhì)量要求相對(duì)較高，無(wú)論是運(yùn)輸、吊裝還是現(xiàn)場(chǎng)拼裝都面臨較多難題。為此，施工單位可以將管廊的頂板、中板、側(cè)壁以及底板等各部位分塊預(yù)制，在現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)將更加簡(jiǎn)單高效，分塊拼裝結(jié)構(gòu)如圖2 所示。霞光東路（湖南省湘潭市）管廊工程、廣州天河智慧城、綿陽(yáng)管廊等項(xiàng)目就采用了分塊拼裝的施工技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)雖然提高了施工效率，但在防水方面要求相對(duì)較高，需要針對(duì)分塊拼裝縫隙做好防水處理工作。

圖2 分塊拼裝結(jié)構(gòu)示意

2.1.3 管廊結(jié)構(gòu)半預(yù)制施工技術(shù)

半預(yù)制施工技術(shù)是對(duì)現(xiàn)澆以及預(yù)制兩種技術(shù)的融合應(yīng)用，該技術(shù)兼具兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，具體結(jié)構(gòu)形式為蓋板＋倒U 形槽、蓋板＋U形槽以及雙層疊合墻體3 種類型，下面對(duì)結(jié)構(gòu)形式的施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述。

蓋板＋倒U 形槽結(jié)構(gòu)施工期間，施工單位需要通過(guò)現(xiàn)澆的方式將管廊底板建造出來(lái)，在工廠內(nèi)完成匹配現(xiàn)澆底板的倒U形槽結(jié)構(gòu)，通過(guò)吊裝將運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制結(jié)構(gòu)與底板連接，再經(jīng)過(guò)澆筑構(gòu)建綜合管廊的整體結(jié)構(gòu)。這種方式不再將支架模板用于丁頁(yè)板與側(cè)墻的澆筑環(huán)節(jié)，能夠有效加快工程進(jìn)度，建設(shè)成本支出和施工產(chǎn)生的垃圾污染物也相對(duì)較少，但是在結(jié)構(gòu)防水方面因?yàn)轭A(yù)制結(jié)構(gòu)與底板連接部位的縱向縫隙增加了施工難度。

蓋板＋U 形槽結(jié)構(gòu)施工期間，施工單位需要通過(guò)現(xiàn)澆的方式將管廊底板以及側(cè)墻建造出來(lái)，在工廠內(nèi)完成匹配現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的頂板，通過(guò)吊裝將運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制結(jié)構(gòu)與U 形現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接，通過(guò)澆筑的方式構(gòu)建綜合管廊的整體結(jié)構(gòu)。這種方式只需再針對(duì)頂板進(jìn)行澆筑后澆帶工作，無(wú)需應(yīng)用較多支架模板，施工效率高且成本低，施工產(chǎn)生的垃圾污染物也相對(duì)較少，但是在結(jié)構(gòu)防水方面因?yàn)轭A(yù)制頂板與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接部位的縫隙增加了施工難度[2]。

雙層疊合墻體結(jié)構(gòu)施工期間，施工單位需要在完成疊合底板以及雙層疊合墻體的安置工作后，開(kāi)展底板澆筑施工，然后進(jìn)行疊合頂板安裝以及相關(guān)部位的澆筑施工。相對(duì)而言，這種管廊結(jié)構(gòu)相對(duì)封閉，在頂板、底板、側(cè)墻施工過(guò)程中無(wú)需使用較多的模板，避免了大量的鋼筋綁扎工作，無(wú)論是在防水、成本方面，還是在施工效率方面都更具優(yōu)勢(shì)。

2.2 防水施工技術(shù)

在防水等級(jí)方面，綜合管廊雖然僅要求為兩級(jí)，但施工單位需要充分考慮100 年運(yùn)行年限中的防水施工可靠性。在施工過(guò)程中，建設(shè)單位需要充分考慮水文地質(zhì)、氣候條件、施工方法、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及應(yīng)用條件等多方面的因素，基于綜合治理、因地制宜、防排截堵結(jié)合的原則，開(kāi)展防水施工工作。在現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)間，施工人員需重點(diǎn)關(guān)注變形縫、施工縫、結(jié)構(gòu)自防水等方面的內(nèi)容，嚴(yán)格控制所用原材料的質(zhì)量，在滿足防水質(zhì)量性能要求的情況下，充分考慮施工成本，并基于標(biāo)準(zhǔn)化的施工原則確保防水體系的統(tǒng)一[3]。

2.3 基坑支護(hù)技術(shù)

現(xiàn)階段的地下綜合管廊主要通過(guò)明挖法開(kāi)展施工建設(shè)工作。常用的基坑支護(hù)技術(shù)類型包括鋼板樁、土釘墻支護(hù)以及無(wú)支護(hù)放坡開(kāi)挖技術(shù)，在特殊情況下可能應(yīng)用微型鋼管樁、SMW 工法樁、樁撐支護(hù)、雙排樁等多種技術(shù)類型。

無(wú)支護(hù)放坡開(kāi)挖技術(shù)適合在地下水位不淺、周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低以及施工場(chǎng)地較大的情況下應(yīng)用，適用底層為地下水上方的砂土、粘性土、碎石土，人工填土若回填質(zhì)量較高也可以應(yīng)用。

土釘墻技術(shù)需要通過(guò)鉆孔、插管、注漿以及混凝土面板噴射等各項(xiàng)工作，構(gòu)建混凝土面板與土地兩者混合的復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)，以滿足基坑加固需求。該技術(shù)適合在降水處理后或地下水上方的粘土、雜填土、砂土（非松散）等土質(zhì)高的區(qū)域應(yīng)用。

內(nèi)撐＋排樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，施工人員需要將鋼板樁、人工挖孔樁、鉆孔灌注樁等各類排樁設(shè)置在溝槽或基坑周邊，其結(jié)構(gòu)包括內(nèi)撐、拉錨、錨桿以及懸臂等多種類型，需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行選用[4]。

樁錨支護(hù)技術(shù)需要將受拉桿件的兩端分別固定在圍護(hù)樁和基坑區(qū)域的穩(wěn)定地層，具有經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)勢(shì)。在施工期間，這類支護(hù)技術(shù)不會(huì)與土方開(kāi)挖施工產(chǎn)生沖突，在復(fù)雜施工區(qū)域更加適用，能夠有效提升施工效率。

SMW 支護(hù)技術(shù)需要將鋼管、H 型鋼等插入到水泥土樁中，實(shí)現(xiàn)防滲擋水與荷載承受的融合。這種支護(hù)技術(shù)使得圍護(hù)墻同時(shí)具備抗?jié)B和受力功能，適用于松軟的粉細(xì)砂和粘土地層。

雙排樁支護(hù)技術(shù)包括平行的兩排鋼筋混凝土樁以及兩側(cè)的壓頂梁和連系梁。該技術(shù)應(yīng)用時(shí)可以對(duì)雙排樁的排列方式和間距等進(jìn)行自由調(diào)整，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)剛度的調(diào)整，具有一定擋水能力，但是無(wú)法滿足基坑變形控制需求，無(wú)法配合支撐體系的架設(shè)工作。

微型鋼管樁支護(hù)是鋼管樁與微型樁的融合，在特殊地質(zhì)地形條件下具有較強(qiáng)的應(yīng)用效果，具有基坑加固及支護(hù)等功能[5]。在基坑支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)時(shí)，施工單位需要結(jié)合周邊環(huán)境、地層狀況以及設(shè)計(jì)要求等多方面的情況合理應(yīng)用支護(hù)技術(shù)。

3 地下綜合管廊綠色建造的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

在城市地下空間不斷開(kāi)發(fā)建設(shè)的過(guò)程中，綜合管廊的施工環(huán)境將趨于復(fù)雜化、惡劣化，建設(shè)單位需要積極推行施工、設(shè)計(jì)與規(guī)劃一體化的建筑模式，實(shí)現(xiàn)管廊、地鐵以及商城等多業(yè)態(tài)的集約化規(guī)劃。各建設(shè)單位在綠色施工技術(shù)方面的研究成果將不斷涌現(xiàn)，疊合拼裝、多艙組合拼裝等多種技術(shù)將不斷發(fā)展，綠色綜合管廊的施工道路也將不斷增加。隨著拼裝技術(shù)與多艙技術(shù)的發(fā)展，綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)化施工將會(huì)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)從斷面設(shè)計(jì)到預(yù)制各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)施工建造。此外，BIM 技術(shù)以及自動(dòng)化、智能化機(jī)械設(shè)備也將為綠色綜合管廊的施工提供更多助力。

4 結(jié)語(yǔ)

地下綜合管廊施工建設(shè)單位需要在充分考慮成本、環(huán)境以及功能等多方面內(nèi)容的基礎(chǔ)上，做好綜合管廊的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)需要合理應(yīng)用預(yù)制裝配、基坑支護(hù)以及防水施工技術(shù)，確保所建設(shè)綜合管廊的性能質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，在成本、效率以及環(huán)境污染方面都符合可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)要求。在施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，建筑單位需要在環(huán)保、質(zhì)量、成本、進(jìn)度等眾多前提下，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境做好技術(shù)選擇工作，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綠色綜合管廊的建設(shè)目標(biāo)。