金紅蓮JIN Hong-lian

（中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司，石家莊 050081）

1 概述

城市綜合管廊是指在城市地下建造的管線公共隧道，將電力、通信、燃?xì)狻⒔o水、熱力、排水等兩種以上市政管線集中敷設(shè)在該隧道內(nèi)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、施工和維護(hù)。綜合管廊在日本被稱為“共同溝”，在我國亦被稱為“共同管道、綜合管溝”。

1833 年法國巴黎誕生了世界上第一條地下管線綜合管廊后，國外發(fā)達(dá)國家相繼開始建設(shè)綜合管廊工程，至今已有180 多年的發(fā)展歷程。經(jīng)過一百多年的探索、研究、改良和實(shí)踐，城市地下綜合管廊已成為發(fā)達(dá)城市市政建設(shè)現(xiàn)代化的象征之一。1958 年，北京在天安門廣場下建造第一條綜合管廊。長1km，寬4.0m，高3m，埋深7～8m，收容電力、電信、暖氣等管線，1977 年又建造了長約500m 相同斷面的綜合管廊。

雖然城市綜合管廊的建設(shè)理念很早就提出來。但是由于管廊建設(shè)涉及到電力等多部門的協(xié)調(diào)問題，以及社會發(fā)展、相關(guān)技術(shù)的制約和限制，我國管廊工程建設(shè)井噴式的發(fā)展實(shí)際上是從2015 年國家公布第一批管廊試點(diǎn)城市開始。其建造技術(shù)發(fā)展時間較短，屬于建筑業(yè)里的興新市場。管廊設(shè)計、施工及配套工裝的研究處在百家爭鳴的探索階段，主要存在管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計不統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題。

城市綜合管廊一般設(shè)置有電力艙、污水艙、熱力艙、綜合艙、燃?xì)馀?。其中電力艙和綜合艙后期將鋪設(shè)多條高壓、低壓電纜，采用支架架設(shè)電纜。為保證各種電力、通信線路的運(yùn)行安全，支撐線路的水平支架需要有較高的強(qiáng)度及耐久性。為保證水平支架強(qiáng)度、耐久性，可采用傳統(tǒng)的管線支架安裝工藝，如在混凝土結(jié)構(gòu)上打孔鉆眼，但該方法會影響主體結(jié)構(gòu)的使用壽命，且施工過程噪聲大，安全隱患多，施工工期長，運(yùn)營維護(hù)成本高。另外，可以在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置預(yù)埋件，但相應(yīng)的固定水平支架的預(yù)埋件定位、強(qiáng)度和耐久性要滿足要求。預(yù)埋件傳統(tǒng)固定方法為預(yù)埋件與主體鋼筋焊接，但若管廊結(jié)構(gòu)帶坡度，則施工中存在預(yù)埋件定位困難等問題。因此總結(jié)支架固定采用兩種方式，第一種是采用運(yùn)營后膨脹螺栓的固定。第二種是在側(cè)墻或中隔墻豎向預(yù)埋“U”型槽道中。由于第一種固定方式會對墻身造成破壞，且后期安裝繁瑣，基本不采用，一般采用第二種固定方式，為保證支架的剛度。預(yù)埋槽道的設(shè)置一般為每1m 一道。如圖1 所示。

圖1 “U”型槽道預(yù)埋位置示意圖

為保證預(yù)埋槽道后期的使用功能，澆筑完側(cè)墻混凝土后，槽道需與側(cè)墻混凝土表面在一個平面上，不能發(fā)生扭曲，更不能有混凝土漿液封堵槽道。由于“U”型槽道埋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工過程中定位難度大，普遍存在振搗混凝土導(dǎo)致槽道偏位、扭轉(zhuǎn)、與模板貼合不密實(shí)導(dǎo)致砂漿灌入U形槽道、與墻身混凝土存在錯臺等質(zhì)量通病。為解決上述問題，本文在城市綜合管廊預(yù)埋U 型槽道常規(guī)施工技術(shù)上，提出了進(jìn)一步工藝優(yōu)化方案，以期對類似工程施工提供借鑒和參考。

2 工程背景

2.1 石家莊市匯明路地下綜合管廊

匯明路綜合管廊建設(shè)工程位于石家莊市西南，設(shè)計總長6975m。項目設(shè)計起點(diǎn)道路樁號為K0+039，設(shè)計終點(diǎn)為道路設(shè)計終點(diǎn)以東2.5m。綜合管廊結(jié)構(gòu)主要位于黃土狀粉質(zhì)粘土層、黃土狀粉土層；根據(jù)勘察資料，鉆孔深度范圍內(nèi)未見地下水，可不考慮地下水對本工程的影響。該區(qū)域內(nèi)地下水埋深約31.5～40m，地下水類型為松散巖類孔隙水，地下水補(bǔ)給主要以大氣降水為主，水位隨季節(jié)變化有所變化，地下水動態(tài)年變幅在2～3m 左右。設(shè)計為四艙和五艙兩種形式綜合管廊：五艙形式為電力艙、綜合艙、熱力艙、污水艙、天然氣艙，四艙形式為電力艙、綜合艙、熱力艙、天然氣艙，如圖2 所示。

圖2 匯明路地下綜合管廊斷面圖

2.2 南京市江北新區(qū)綜合管廊二期工程

南京江北新區(qū)綜合管廊二期工程位于南京江北新區(qū)核心區(qū)及其周邊地區(qū)的18 條路段下，分別為：浦濱路、橫江大道、七里河大街、定山大街、浦輝路、石佛大街、興隆路、康華路、沿山大道、廣西埂大街、珍珠南路、勝利路、興浦路、萬壽路、浦烏路、鎮(zhèn)南河路、商務(wù)西街、綠水灣路。地下綜合管廊全長約53km，其中：干線綜合管廊31.29km，支線綜合管廊22.12km。管廊建設(shè)位于江北新區(qū)，屬長江漫灘地貌單元，主要覆蓋第四紀(jì)松散沉積物，場地為農(nóng)田和水塘，各孔口高程一般5.72～8.0m，最大高差起伏約2.28m。地下水主要為孔隙潛水，深層具微承壓性質(zhì)，對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。計斷面結(jié)構(gòu)為單艙、雙艙、三艙、四艙，入廊管線為電力、通信、給水、中水、空調(diào)熱力管、燃?xì)狻⑽鬯?、雨水、真空垃圾管等管線，如圖3 所示。

圖3 南京江北新區(qū)四艙綜合管廊斷面圖

3 T 型螺栓輔助施工工藝流程

施工流程圖見圖4。

圖4 “U”型槽道固定工藝流程圖

4 施工工藝

4.1 側(cè)墻、中隔墻鋼筋綁扎

①綁扎側(cè)墻及中隔墻鋼筋前，先綁扎底板鋼筋，措施筋加固牢固保證底板鋼筋筋整體穩(wěn)定性；

②將墻筋錨固在底板板筋中，焊接或連接牢固，尤其槽道安裝位置，確保墻筋自身穩(wěn)定性，墻筋較高時，在中上部位置加上措施支撐筋，保證墻筋的垂直度及穩(wěn)定性。

4.2 槽道粗略固定

①預(yù)埋件吊至施工現(xiàn)場后，人工配合將預(yù)埋件放置測量位置。②采用鋼筋或者鐵絲臨時將預(yù)埋件固定在側(cè)墻鋼筋上。③槽道背后爪筋通過與側(cè)墻主筋及水平筋簡單固定。

4.3 側(cè)墻及中隔墻模板設(shè)計

預(yù)埋件安裝位置的模板上需打孔，并將模板（鋼?；蚰灸＃┻M(jìn)行編號。模板設(shè)計根據(jù)“U”型槽道間距加工特定長度模板（鋼?；蚰灸＃?。整體管廊段落劃分在符合圖紙設(shè)計要求劃分段落長度的條件下，可依據(jù)模板使用總塊數(shù)進(jìn)行劃分，這樣避免模板的浪費(fèi)，增加模板周轉(zhuǎn)使用次數(shù)，同時可以有效控制預(yù)埋槽道的間距等同。

4.4 預(yù)埋件精確定位

①“U”型槽道厚度3.3cm，側(cè)墻背水面鋼筋保護(hù)層厚度3.5cm，中隔墻鋼筋保護(hù)層厚度3.5cm，槽道預(yù)埋在鋼筋保護(hù)層厚度中，槽道表面之間間距即為側(cè)墻線。

②通過“U”型槽道背后鉚釘錨入側(cè)墻及中隔墻的混凝土中。將側(cè)墻及中隔墻的豎向主筋及水平筋用鋼絲連接在一起，讓槽道錨固力更牢固。槽道與槽道之間間距通過定位筋固定通過背后鉚釘對頂或采用鋼筋撐開槽道，確保兩個槽道之間的距離是墻厚寬度。

③將“T”型螺栓放入“U”型槽道中，螺桿穿過模板上預(yù)留的孔，在模板另一側(cè)擰緊螺母保證模板與“U”型槽道緊密相貼?！癟”型螺栓安裝圖及混凝土澆筑完成后效果見圖5 和圖6。

圖5 “T”型螺栓安裝圖

圖6 成型后效果圖

5 工藝分析

5.1 工藝優(yōu)點(diǎn)分析

①施工進(jìn)度加快。側(cè)墻模板支立即可擰緊“T”型螺栓便可以將槽道與模板密貼。省事省力，速度快，縮短了施工工期。

②工藝操作簡便。將“T”型螺栓事先放入槽道中，側(cè)墻模板支立時將“T”螺栓螺桿穿過模板預(yù)留孔，內(nèi)側(cè)擰緊相應(yīng)的螺母即可。

③垂直度、密貼性好。“U”型槽道采用“T”型螺栓固定，與模板密貼性好，垂直度達(dá)到設(shè)計要求，能很好的避免槽道發(fā)生扭曲及有浮漿進(jìn)入造成封堵。

④節(jié)約材料。固定“U”型槽道所用的“T”型螺栓不與混凝土接觸，模板拆除后“T”型螺栓還可以再次拆除利用，不產(chǎn)生浪費(fèi)。

5.2 存在的主要問題

①常規(guī)施工工藝，采用T 型螺固定在模板上，需要對模板進(jìn)行開孔，由于預(yù)埋槽道的設(shè)置較多，不利益預(yù)埋位置的微調(diào)，可能會造成后期安裝調(diào)整的問題，同時間隔1m在模板上開孔，在一定程度上造成了鋼模板面板的損傷。②由于U 型槽道設(shè)置間距小，施工中需要輔助采用大量的“T”螺栓螺桿，在一定程度上會造成材料的浪費(fèi)及損耗。同時，模板拆卸過程中需要拆除大量的“T”螺栓，增加了拆模工序時間。

6 工藝改進(jìn)

6.1 改進(jìn)方案

為進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)U 型槽道預(yù)埋位置的高精度控制，降低模板損傷。設(shè)計了一種新型預(yù)埋U 型槽道固定裝置（如圖7 所示），采用“磁力固定+限位”方式實(shí)現(xiàn)U 型槽道的精確定位，且滿足其與模板的密貼性。

圖7 新型預(yù)埋U 型槽道固定裝置示意圖

6.2 技術(shù)原理

①通過在模板外側(cè)設(shè)置高強(qiáng)磁鐵，利用磁鐵的吸附力，使模板內(nèi)側(cè)的U 型槽緊貼模板，解決U 型槽道與模板內(nèi)側(cè)密封問題?？稍赨 型槽道與模板之間增加超薄密封條，進(jìn)一步加強(qiáng)兩者的密封性能。

②通過在U 型槽道外側(cè)設(shè)置導(dǎo)向管，導(dǎo)向桿一端置于導(dǎo)向管內(nèi)，另一端與豎墻鋼筋骨架焊接。其特點(diǎn)是，導(dǎo)向桿頂端與導(dǎo)向管底部留有空隙。沿U 型槽道豎向設(shè)置不少于兩個導(dǎo)向裝置。其作用是防治U 型槽道偏位。

③為便于模板拆卸，模板外側(cè)高強(qiáng)磁鐵采用組合形式，沿U 型槽道方向豎向布置，拆模時，逐個拆除磁鐵。

6.3 實(shí)施方案

①豎墻鋼筋骨架綁扎完成后，確定U 型槽道預(yù)埋位置，在鋼筋骨架上焊接連接桿。

②在U 型槽道外側(cè)對應(yīng)導(dǎo)向桿位置，焊接（或粘結(jié)）導(dǎo)向管。將豎墻鋼筋骨架上的導(dǎo)向桿插入U 型槽道上的導(dǎo)向管，使兩者相連。

③安裝校正豎墻模板后，逐個在U 型槽道對應(yīng)的模板外側(cè)位置放置高強(qiáng)磁鐵。

④澆筑豎墻混凝土后，先逐個拆除高強(qiáng)磁鐵后，拆除模板。

7 結(jié)語

在石家莊管廊、南京管廊項目工程實(shí)踐中，城市綜合管廊預(yù)埋U 型槽道采用T 型螺栓輔助施工工藝，在一定程度極大的提高了U 型槽道的施工質(zhì)量，但依然存在對模板損傷，定位精度控制難的問題，本文提出的U 型槽道改進(jìn)工藝，從根本上解決了U 型槽道任意定位、防扭轉(zhuǎn)、防漏漿及與模板的密貼性等關(guān)鍵技術(shù)，針對其技術(shù)應(yīng)用提出以下建議：①為便于拆除，用于解決U 型槽道密貼性的高強(qiáng)磁鐵宜采用組合長條形，可實(shí)現(xiàn)逐個拆除。②施工應(yīng)做好模板面板的保護(hù)，以防治其表面不拼裝導(dǎo)致漏漿。③混凝土振搗過程中應(yīng)避免振搗棒直接接觸U 型槽道。