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(廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院土木工程系 福建廈門 363105)

1 綜合管廊明挖法各施工工藝簡介

綜合管廊又稱共同溝，是建于城市地下用于集中敷設(shè)電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。

管廊的施工工法分為明挖法和暗挖法兩大類，其中暗挖法分為淺埋暗挖法、頂管法和盾構(gòu)法3種。目前,管廊施工以明挖法為主，暗挖法為補充。

明挖法施工，適用于新城區(qū)未開發(fā)地塊或與道路同期施工的項目，覆土深度一般為2m～5m。

綜合管廊明挖法施工工藝，主要分為現(xiàn)澆和預(yù)制拼裝兩大類，其中預(yù)制拼裝類主要分為承插式拼裝、預(yù)應(yīng)力拼裝和疊合式拼裝3種工藝，如圖1所示。

(a)現(xiàn)澆施工 (b)承插式拼裝

(c)預(yù)應(yīng)力拼裝 (d)疊合式拼裝圖1 綜合管廊明挖法施工工藝

現(xiàn)澆法施工，是在基坑開挖完成后，搭設(shè)模板，綁扎鋼筋后現(xiàn)澆混凝土形成管廊主體。

承插式拼裝，采用柔性承插接口連接預(yù)制管廊，配以楔形橡膠密封圈防水，如圖2所示。該工法安裝工序簡單，施工速度快，密封性能、抗不均勻沉降性能均較好。

(a)承插式柔性接口(b)楔形橡膠密封圈圖2 承插式拼裝接口

預(yù)應(yīng)力拼裝，采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線將帶剪力鍵的預(yù)制節(jié)段連接成整體，如圖3所示。在拼裝前，應(yīng)先試拼，待調(diào)試至精準位置后，在兩節(jié)段間刮涂結(jié)構(gòu)拼縫膠，單面厚度2mm，并及時張拉臨時預(yù)應(yīng)力，保證拼接斷面上至少有0.2MPa壓力。待全部節(jié)段拼裝完畢后，張拉永久預(yù)應(yīng)力，釋放臨時預(yù)應(yīng)力。

(a)預(yù)制節(jié)段剪力鍵圖

(b)預(yù)制節(jié)段側(cè)立面圖圖3 預(yù)應(yīng)力拼裝

疊合式綜合管廊標(biāo)準段是由預(yù)制的疊合式底板、疊合式側(cè)墻、疊合式頂板組成，通過現(xiàn)場的組裝，在連接節(jié)點處局部綁扎少量鋼筋(約5%)并澆筑自密實混凝土，從而形成疊合管廊，連接節(jié)點構(gòu)造，如圖4所示。

(a)側(cè)墻與底板連接構(gòu)造

(b)側(cè)墻連接構(gòu)造

(c)底板連接構(gòu)造圖4 疊合式管廊連接節(jié)點

疊合管廊所需作業(yè)面少且開挖量小，可以節(jié)約土方開挖、回填、路面恢復(fù)所需時間；現(xiàn)場不用模板、減少了現(xiàn)場鋼筋綁扎，縮短工期；與現(xiàn)澆管廊相比，一體成型無施工縫，混凝土密實性好，防水效果好；與全預(yù)制管節(jié)管廊相比，整體性好，即使地基不均勻沉降也不會脫節(jié)，防水可靠，同時，拆分后構(gòu)件重量輕，制作運輸方便，起重機、吊車噸位小。

2 綜合管廊明挖法各施工工藝的優(yōu)缺點對比

不同施工工藝有各自的優(yōu)缺點以及適用條件，對上述施工工藝進行對比，如表1所示。

基于我市當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展水平和建筑市場調(diào)研情況，各種工藝的成本從高到低依次為：預(yù)應(yīng)力拼裝、承插式拼裝、疊合式拼裝、現(xiàn)澆。比例約為1.25∶1.11∶1.09∶1.0。

根據(jù)實際工程實踐反映，不同工藝的施工速度有所不同：

(1)對于小斷面單艙和雙艙綜合管廊，承插式拼裝工藝速度最快，其次為預(yù)應(yīng)力拼裝和疊合式拼裝，現(xiàn)澆施工最慢。

(2)對于大斷面三艙和四艙綜合管廊，以疊合式拼裝工藝速度最快，其次為承插式和預(yù)應(yīng)力拼裝，現(xiàn)澆施工最慢。

表1 不同施工工藝對比表

3 綜合管廊明挖法各施工工藝適用范圍探討

基于現(xiàn)階段經(jīng)濟社會技術(shù)水平，通過現(xiàn)澆、承插式、預(yù)應(yīng)力拼裝和疊合裝配式4種工藝綜合對比，可初步判定各種綜合管廊施工工藝的適用條件。

(1)對于單艙、雙艙小斷面管廊，承插式拼裝和預(yù)應(yīng)力拼裝具有較好的適用性，其優(yōu)勢體現(xiàn)在施工便捷、高效、環(huán)保，因此這兩種工藝比較適合應(yīng)用于工期緊，施工文明要求高的管廊項目。

(2)對于三艙、四艙大斷面管廊，受預(yù)制節(jié)段運輸?shù)跹b困難的影響，承插式拼裝和預(yù)應(yīng)力拼裝工藝施工效率降低，而疊合式拼裝工藝不受影響，效率高，比較適合大斷面管廊施工。

(3)對于特殊功能需求的管廊，如有燃氣管線入廊要求廊體氣密性好，此時較適合應(yīng)用預(yù)應(yīng)力拼裝工藝。

當(dāng)管廊建設(shè)場地地質(zhì)條件出現(xiàn)劇烈變化時，如場地局部吹填、過水系段地質(zhì)突變等，應(yīng)當(dāng)選用抗不均勻沉降能力強的結(jié)構(gòu)形式。目前普遍認為，承插式和預(yù)應(yīng)力拼裝管廊，抗不均勻沉降性能較好。但是選擇何種方式，應(yīng)結(jié)合具體情況進行個案分析。

當(dāng)空間條件受限管廊覆土深度淺(管廊頂部直接鋪設(shè)道路結(jié)構(gòu)層)時，廊體結(jié)構(gòu)抗動載要求高，此時推薦預(yù)應(yīng)力拼裝工藝。

對于老城區(qū)結(jié)合道路提升改造的管廊，往往工期緊，文明施工要求高，施工空間受限，此時較適合應(yīng)用承插式拼裝和疊合式拼裝工藝。

對于異型斷面管廊以及管廊節(jié)點、口部位置的實施，以現(xiàn)澆和疊合式拼裝效果最好。因此，在推廣預(yù)制拼裝工藝的同時，不應(yīng)忽視現(xiàn)澆工藝的作用， 應(yīng)當(dāng)綜合應(yīng)用各種工藝，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

對于工程體量大，斷面種類多的綜合管廊，建議采用多種工藝并用，互為補充，形成最優(yōu)組合。

將以上結(jié)論整理成表格，如表2所示。

表2 各綜合管廊明挖法施工工藝的適用性條件分析

注：①該表根據(jù)工藝的適用程度，從高到低，分別為推薦、適用、可適用、不推薦； ②當(dāng)項目情況復(fù)雜，難以根據(jù)本表判定工藝是否適用時，應(yīng)采用綜合分析法，進一步進行研究論證。

4 結(jié)論

現(xiàn)澆法施工技術(shù)成熟，對異形段、曲線段和節(jié)點的處理靈活，但是工期長；承插式拼裝法和預(yù)應(yīng)力拼裝法易于標(biāo)準化生產(chǎn)、抗不均勻沉降性能和防水效果好但大斷面管節(jié)吊裝困難，同時，承插式拼裝法氣密性差，預(yù)應(yīng)力拼裝法工藝復(fù)雜。疊合式拼裝施工速度快但內(nèi)部混凝土密實度控制尚存一定的不足。對于8種不同情況下綜合管廊施工工藝的選擇，如表2所示。