邰文龍
(中國水利水電第三工程局有限公司,陜西 西安 710000)
甘肅省蘭州市崔家大灘綜合管廊工程,由中國水利水電第三工程局有限公司承建,北起南濱河路,南至西津街,西起S067#,東至馬灘片南河道,規(guī)劃總用地面積為624.46萬m2。本工程主要建設(shè)采用“3橫4縱”的布局結(jié)構(gòu),包括新建S084#、南濱河路、S095#、B091#、T088#、B096#和T098#等7條道路下的綜合管廊,總長15.30 km,區(qū)域配套分控室11座,箱式變電站共有13座。入廊管線為電力、通信、給水、再生水、熱力、燃?xì)?、污?部分路段污水管入廊)共7類管線,管廊艙室為2-4艙。工程內(nèi)容主要包括管廊主體工程、管廊節(jié)點工程、附屬設(shè)施及分控室。
市政管廊包括自用電纜、備用電纜、通信電纜以及給水管、中水管等綜合市政公用構(gòu)件集合一體。在后期運營階段,市政綜合管廊不但能夠很好地提高市政道路的整體美觀,而且有利于養(yǎng)護(hù)隊伍對于各類管線進(jìn)行正常維護(hù)保養(yǎng),因此在施工技術(shù)以及施工運用中得到大量的應(yīng)用。為了更好地保證施工技術(shù)在其作業(yè)流程當(dāng)中能夠得到更為顯著的發(fā)揮,以其施工流程劃分作為突破口進(jìn)行技術(shù)控制要點歸納總結(jié),并進(jìn)一步地分類探討施工流程當(dāng)中的技術(shù)運用內(nèi)容及相關(guān)注意事項。
目前的綜合管廊施工流程主要劃分為管廊基礎(chǔ)開挖、管廊主體施工、管廊構(gòu)造回填三個階段,各個階段的施工技術(shù)相輔相成,從而保證整個市政管廊施工的流程緊湊有序。為此,應(yīng)當(dāng)從具體流程中的實際技術(shù)控制內(nèi)容入手,確定施工相應(yīng)技術(shù)措施,控制好整個施工流程有條不紊地進(jìn)行。下面就從管廊的施工伊始階段進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域的探討分析。
市政管廊的開挖支護(hù)施工流程中,主要包括了場地的整平、開挖邊界的放樣、臨時排水的建設(shè)以及開挖邊坡的臨時支護(hù)體系等,其作為管廊主體施工期間的安全穩(wěn)定控制關(guān)鍵要素,是不可或缺的一環(huán)。
(1)現(xiàn)階段的市政道路,絕大多數(shù)將貫穿較為復(fù)雜的施工環(huán)境,而管廊的施工區(qū)域可能涉及原有建筑的地梁、管道、化糞池(沼氣井)以及原耕植地的淤泥、生活垃圾、植被根系等,故在管廊的基坑開挖之前就應(yīng)當(dāng)將區(qū)域內(nèi)的雜物清理干凈,并在清理完畢之后及時采用外調(diào)砂性土進(jìn)行回填碾壓,從而避免施工作業(yè)面受到外界水源影響出現(xiàn)明顯沉降或者局部積水。
(2)回填碾壓完畢之后,根據(jù)測量放樣數(shù)據(jù)(主要測設(shè)開挖坡頂邊界線),及時對基坑采用裝載機(jī)配合挖掘機(jī)進(jìn)行基坑邊坡的分段分層開挖,分層厚度一般控制在2 m。當(dāng)總體開挖深度≤5 m時,可考慮執(zhí)行單坡成型;而當(dāng)總體開挖深度>8 m則必須要求執(zhí)行雙坡成型。各坡的坡率可根據(jù)實際施工現(xiàn)場的情況進(jìn)行適當(dāng)放緩處理。若是總體開挖深度為5 m(不含5 m)至8 m(含8 m)區(qū)間,則視周邊開挖環(huán)境最終確定采用何種開挖坡型進(jìn)行開挖作業(yè);而分段長度,需要依據(jù)施工設(shè)計圖紙當(dāng)中關(guān)于沉降縫的設(shè)置以及各節(jié)點(接戶區(qū))的轉(zhuǎn)角設(shè)置長度進(jìn)行合理分段,分段長度應(yīng)一般控制在20 m至30 m區(qū)間。首層坡面開挖到位之后,應(yīng)要求挖掘機(jī)對現(xiàn)有開挖坡面進(jìn)行掃平夯實,并依托現(xiàn)有站位優(yōu)勢,對兩側(cè)的坡頂截水溝順帶開挖成型,并由人工進(jìn)行修整;而后根據(jù)施工設(shè)計圖紙要求,及時采取必要的支護(hù)措施。為保證市政管廊施工期間的流程順暢,在技術(shù)上要求對邊坡采用掛網(wǎng)+植錨,并進(jìn)行混凝土噴射。在斷面成型之后,先行對開挖成型邊坡進(jìn)行初噴,初噴厚度依據(jù)相關(guān)施工設(shè)計圖紙執(zhí)行,隨后通過技術(shù)員現(xiàn)場布點植入錨桿或錨索,特殊段落可采用打壓鋼管作為應(yīng)急處置措施,接著進(jìn)行全斷面的鋼筋網(wǎng)片的布設(shè),上部應(yīng)當(dāng)聯(lián)通頂部的截水溝,下部則要求植入現(xiàn)有斷面以下50 cm,以便于下層開挖斷面的搭接用。最后,再次噴射混凝土,確保邊坡表面以及截水溝內(nèi)部噴射密實。另外,由于部分段落周邊存在明顯地下水,可根據(jù)實際施工出水位置情況,在該區(qū)域中增設(shè)泄水孔,并抓緊下層邊坡的開挖,出水可沿預(yù)留的施工平臺,引出現(xiàn)有開挖作業(yè)面,待完全開挖完畢之后,統(tǒng)一引流至基坑下設(shè)的排水溝收集至就近集水坑,由潛水泵及時抽排至周邊溝渠以及部分農(nóng)田的蓄水點內(nèi),用于農(nóng)田灌溉或排放。
(3)開挖至設(shè)計基坑頂面標(biāo)高之后,根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,考慮管廊基礎(chǔ)部分是否需要進(jìn)行換填。為避免造成材料的浪費以及廢土的外運,通常建議需換填段落可采用級配碎石換填30 cm之后,增設(shè)20 cm素混凝土墊層。這樣一方面在技術(shù)上考慮下層疏通排水、上層分解荷載,另一方面可相對節(jié)省出一些施工流程的耗損。這里提及一下,在該置換過程中,由于挖掘設(shè)備位置相對高差較大,嚴(yán)禁在其施工期間將級配碎石以及開挖廢土直接堆放在邊坡臨邊,裝載設(shè)備應(yīng)當(dāng)與挖掘設(shè)備做好安全接力。
(4)因為管廊采用分段施工,故邊坡應(yīng)當(dāng)在接頭處預(yù)留好銜接口,整個支護(hù)體系應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)出遞進(jìn)式的連續(xù)支護(hù)體系,從而確保管纜主體施工期間的安全穩(wěn)定,并為后續(xù)的管道安裝做好準(zhǔn)備,同時要求在截水溝及邊坡頂面區(qū)間設(shè)置鋼管護(hù)欄并設(shè)置好相應(yīng)的安全防護(hù)網(wǎng)。
綜合管廊的主體施工,主要為一般構(gòu)件的施工、節(jié)點(接戶區(qū))構(gòu)件的施工以及內(nèi)置構(gòu)件的施工,其中節(jié)點(接戶區(qū))構(gòu)件的施工作業(yè),尤其是節(jié)點構(gòu)件的施工流程預(yù)留構(gòu)件較多,應(yīng)在技術(shù)上予以重點控制。
由于管廊主體混凝土方量過大,多考慮采用分層施工,一般構(gòu)件的施工,應(yīng)先根據(jù)施工設(shè)計圖紙的要求,進(jìn)行材料的安排,對于模板的數(shù)量以及鋼筋的實際用量(含規(guī)格尺寸)均要求技術(shù)人員能夠控制,在前期工作準(zhǔn)備完善之后,及時組織施工作業(yè)班組及參建人員進(jìn)行必要的技術(shù)交底,對于施工技術(shù)問題予以共同探討,確保在具體施工之前,制訂出相應(yīng)的處理方案及措施。
根據(jù)測量放樣數(shù)據(jù)(測量現(xiàn)有墊層標(biāo)高以及管廊走向),進(jìn)行模板的安裝以及鋼筋的定位,鋼筋的主體部分要求采用雙面焊接(焊接長度要求≥5倍鋼筋直徑),鋼筋間距嚴(yán)格按照設(shè)計施工圖進(jìn)行安裝,一方面可以盡量預(yù)留好足夠的保護(hù)層厚度,另一方面能夠在鋼筋沖突之時,優(yōu)先考慮主筋的間距。在鋼筋、模板安裝完畢之后,應(yīng)當(dāng)對鋼筋、模板進(jìn)行全面檢查,以免在混凝土澆筑過程當(dāng)中出現(xiàn)鋼筋偏位以及模板漏漿。在使用鋼模進(jìn)行拼接時,要求模板之間的銜接端應(yīng)當(dāng)平整,不得附著泥漿,各模板之間由于施工造成的縫隙,應(yīng)當(dāng)采用專用模筑劑進(jìn)行封堵;基礎(chǔ)澆筑厚度為底板標(biāo)高以上>50 cm的斷面,并預(yù)留鍍鋅止水鋼板,外露與預(yù)埋比例為1/2。施工縫斷面構(gòu)造圖如圖1所示。
圖1 施工縫斷面構(gòu)造圖
上層側(cè)墻模板安裝可依托下層模板外露部分繼續(xù)向上銜接,當(dāng)模板臨近頂板轉(zhuǎn)角位置時應(yīng)采用管扣予以加固,隨后在管廊兩側(cè)架設(shè)臨時支撐架與模板銜接,以便于在后續(xù)混凝土澆筑及鋼筋加工時,避免模板在澆筑期間出現(xiàn)傾斜以及脹模。關(guān)閉內(nèi)側(cè)模板前,應(yīng)將下層混凝土鑿毛后的廢棄物清理干凈,并且根據(jù)鋼筋布設(shè)位置控制好混凝土的保護(hù)層厚度,鋼筋預(yù)埋則需考慮頂板鋼筋與之銜接部位的預(yù)留長度。
因管廊內(nèi)側(cè)需設(shè)置自用電纜支架、通信電纜支架以及預(yù)留電纜支架等,故應(yīng)根據(jù)設(shè)計施工圖紙預(yù)埋支架件。為避免焊接帶來潛在腐蝕影響,可選用槽式預(yù)埋件,同時要求槽式預(yù)埋件內(nèi)必須填充密封條,兩端均設(shè)置有啟封口,從而避免澆筑過程當(dāng)中的水泥砂漿推擠滲透其中。對于預(yù)埋構(gòu)件材質(zhì),則以鍍鋅碳鋼為佳,并且要求連接出的槽式預(yù)埋件卷邊內(nèi)側(cè)與支架體系和槽式預(yù)埋件連接件必須自帶連續(xù)三角齒牙,從而保證槽式預(yù)埋件與連接件完全匹配。
接戶區(qū)以及節(jié)點段都存在自身的特點,接戶區(qū)為單側(cè)輪廓,為漸變段,故在鋼筋加工期間應(yīng)參考施工圖紙尺寸進(jìn)行鋼筋的預(yù)制,避免鋼筋過長或過短造成焊接接頭的增多;而節(jié)點段的鋼筋由于其主體結(jié)構(gòu)除了標(biāo)準(zhǔn)段落外,還設(shè)置有夾層以及地面層,夾層鋼筋以及地面層鋼筋應(yīng)當(dāng)注意預(yù)留,夾層預(yù)留的孔洞應(yīng)當(dāng)注意保證尺寸符合施工后期要求,接戶區(qū)漸變段可根據(jù)實際情況增加轉(zhuǎn)角處的連接鋼筋。
頂板區(qū)域的澆筑需要在底板混凝土達(dá)到80%混凝土強(qiáng)度之后進(jìn)行,要求頂板下方采用滿堂支架進(jìn)行支撐,支撐鋼管下設(shè)扣件并鋪設(shè)方木以避免破壞底板混凝土,支架支撐應(yīng)當(dāng)連成整體,并與上撐木模合并,避免出現(xiàn)頂板受力不均。技術(shù)人員在頂板施工鋼筋期間,應(yīng)當(dāng)驗算人工荷載、鋼筋荷載以及混凝土自身、沖擊荷載等綜合因素對模板支撐體系的影響范圍,并留存相應(yīng)計算驗算公式以便后續(xù)段落施工參考。
市政管廊由于線路過長,為方便各班組正常有序地交叉作業(yè),在施工現(xiàn)場進(jìn)行分段連續(xù)施工。為給管廊后續(xù)施工作業(yè)提供便利通行條件,以及對施工完畢的管廊段落予以正常的養(yǎng)護(hù)及保護(hù),應(yīng)當(dāng)對管廊構(gòu)件外部進(jìn)行處理且及時回填到位。
在混凝土達(dá)到施工強(qiáng)度之后,對管廊模板予以拆除,并對管廊外露混凝土表面進(jìn)行修飾處理,另對管廊內(nèi)部預(yù)埋支架構(gòu)件進(jìn)行美化,消除混凝土表面殘留的雜質(zhì),及時涂抹防水涂料。涂料的涂抹應(yīng)當(dāng)自上而下進(jìn)行,并且每道涂料應(yīng)當(dāng)重疊1/3寬度,底板及頂板轉(zhuǎn)角處應(yīng)當(dāng)加以橫向涂抹,確保涂料涂抹均勻。在涂料初凝之后鋪設(shè)防水卷材,并采用擠塑板予以保護(hù)[1]。
待管廊構(gòu)件外部處理完畢之后,采用裝載機(jī)配合挖掘機(jī)進(jìn)行管廊構(gòu)件的回填,回填方式仍是采用分層回填碾壓,每次回填松鋪厚度應(yīng)當(dāng)相同,可由測量人員配合現(xiàn)場技術(shù)人員,下層較窄區(qū)域,可由挖掘機(jī)進(jìn)行夯實,條件允許的可采用手推式小型壓路機(jī)進(jìn)行夯實;上層較寬區(qū)域,應(yīng)由碾壓設(shè)備進(jìn)行碾壓,碾壓過程中注意碾壓設(shè)備應(yīng)當(dāng)在距離混凝土面50 cm以上進(jìn)行碾壓,且沿管廊方向行進(jìn)時,應(yīng)當(dāng)避免開“大振”或者采用靜壓方式進(jìn)行。碾壓完畢之后,應(yīng)當(dāng)對壓實效果進(jìn)行取樣檢測,供后續(xù)段落參考借鑒。為確保管廊的實施質(zhì)量,管廊周邊及管廊頂以上50 cm區(qū)域,應(yīng)當(dāng)采用碎石或粗砂進(jìn)行填筑,50 cm以上部分可采用砂性土配合土工格柵進(jìn)行混合填筑。
除了正常施工期間在流程上的技術(shù)控制外,出于技術(shù)人員的經(jīng)驗以及實踐,還應(yīng)當(dāng)特別留意下列各流程銜接過程當(dāng)中的注意事項,以便于更好地控制整個市政綜合管廊施工流程技術(shù)。
(1)開挖方案的最終確定,應(yīng)當(dāng)緊跟施工現(xiàn)場實際情況變化而進(jìn)行,由于市政管廊的施工環(huán)境復(fù)雜,需要考慮到周邊建筑物以及道路的正常使用,要求開挖期間以及管廊構(gòu)件施工期間,密切觀測坡頂截水溝渠的沉降量,當(dāng)連續(xù)觀測沉降量出現(xiàn)較大偏差,即存在明顯安全隱患時,應(yīng)當(dāng)立即上報??梢酝ㄟ^增加臨邊鋼板樁、反壓回填支護(hù)樁、高壓旋噴樁幕簾等措施進(jìn)行邊坡體系的加強(qiáng)[2]。
(2)臨時排水的集中處理,部分管廊段落在施工期間由于周邊水渠及降雨影響,導(dǎo)致地下水源豐富,從施工當(dāng)中安置的邊坡泄水孔流出落入基坑周邊的排水溝中,當(dāng)水源量過大時,應(yīng)當(dāng)增設(shè)集水坑,并且采用潛水泵進(jìn)行及時的抽排,從而保證地下水位的相對穩(wěn)定。
(3)構(gòu)件具體的施工過程,應(yīng)當(dāng)在每道新工序開展之前,進(jìn)行必要的技術(shù)交底工作,具體內(nèi)容包括鋼筋焊接、鋼筋綁扎的尺寸要求,鋼筋定位以及預(yù)留位置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),模板銜接以及支撐體系的組成,以及上一段落施工流程當(dāng)中所積累的經(jīng)驗以及總結(jié),與具體操作人員共同研究、探討。
(4)管廊填筑的邊緣控制,管廊填筑坡腳應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)已澆筑完畢管廊段落平齊,并按照管廊實際高度進(jìn)行放坡填筑,填筑之后坡面應(yīng)由挖掘機(jī)進(jìn)行掃平夯實,為避免出現(xiàn)水土流失可采用防水布進(jìn)行覆蓋;管廊兩側(cè)沉降縫預(yù)埋橡膠止水帶,在與下模銜接時,應(yīng)當(dāng)清理干凈表面泥漿以及黏土。
市政管廊施工具有多點開工、交叉作業(yè)、技術(shù)銜接等特點,在其施工流程中的各個環(huán)節(jié)精密銜接,不但能夠保證加快市政管理施工的實施進(jìn)度,還能夠以點帶面確保整體市政公共管廊的施工品質(zhì),基于各技術(shù)人員的共同努力以及創(chuàng)新,從而保障市政公共綜合管廊的穩(wěn)步發(fā)展。