盾構(gòu)綜合管廊二次結(jié)構(gòu)施工綜合技術(shù)

任力 邵武濤 王博帥 楊呈

【摘要】根據(jù)西安市科技八路地下綜合管廊施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了盾構(gòu)管廊內(nèi)二次結(jié)構(gòu)（分艙墻、通風(fēng)道）在施工中 通過(guò)采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預(yù)制蓋板、四種相結(jié)合的方法，解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉(cāng)及通風(fēng)施工的難題，將盾構(gòu)管廊分為四個(gè)艙室?？偨Y(jié)了盾構(gòu)綜合管廊二次結(jié)構(gòu)施工綜合技術(shù)在盾構(gòu)管廊中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)綜合管廊;二次結(jié)構(gòu);綜合;技術(shù)

1、概述

科技八路綜合管廊為《西安市城市地下綜合管廊規(guī)劃》確定的“一環(huán)、六放射、多組團(tuán)”的干支線地下綜合管廊體系中高新區(qū)組團(tuán)的主要干線管廊。盾構(gòu)段沿科技八路東西向布置，西起經(jīng)九路，東站丈八北路，全長(zhǎng)1022.5m，包含957.5m盾構(gòu)區(qū)間和65m礦山法區(qū)間（地裂縫處理）;盾構(gòu)隧道采用單線單圓結(jié)構(gòu)，單圓盾構(gòu)開(kāi)挖直徑6.44m，管廊內(nèi)徑5.5m，掘進(jìn)深度達(dá)地下18.7m。盾構(gòu)管廊沿線共設(shè)置4個(gè)節(jié)點(diǎn)井，包含1個(gè)盾構(gòu)始發(fā)井，1個(gè)接收井，2個(gè)節(jié)點(diǎn)井。本項(xiàng)目為單線單圓隧道，隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)分為四個(gè)艙，各艙室組合形式上層為：電纜、通信艙及專用的緊急逃生通道;下層為：天然氣艙和給水艙;管廊斷面中的尺寸如下：人行寬度≥0.9m;管廊下層凈高2.30m、管廊上層凈高2.60m;天然氣艙地面寬度2.0m，電力艙地面凈寬2.60m。

2、施工技術(shù)措施簡(jiǎn)介

為解決盾構(gòu)管廊內(nèi)空間狹小、材料運(yùn)輸周轉(zhuǎn)難度困難及混凝土澆筑施工難度大等問(wèn)題，如全部采用現(xiàn)澆混凝土施工，風(fēng)道部位空間狹小，現(xiàn)澆混凝土無(wú)法實(shí)現(xiàn);采用預(yù)制塊拼裝，施工空間小運(yùn)輸及安裝無(wú)法滿足;因此采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預(yù)制蓋板、四種形式相結(jié)合的施工方法，從而有效的解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉(cāng)及風(fēng)道施工的難題，既節(jié)約了成本又滿足功能使用，還大大縮短了工期。

現(xiàn)澆分艙墻分為三次施工進(jìn)行，每30m為一施工段，每30m預(yù)留20mm施工縫。先進(jìn)行底板混凝土施工至與設(shè)計(jì)底板面平;第二次進(jìn)行側(cè)墻、下部中隔墻及中板結(jié)構(gòu)施工，側(cè)墻采用定型鋼模板加鋼管固定，中板采用鋼管式腳手架滿堂支撐，承重支架由立桿、橫桿、斜桿和可調(diào)頂?shù)鬃冉M成，30m模板進(jìn)行周轉(zhuǎn)重復(fù)使用。最后施工上部中隔墻?；炷翝仓捎玫乇眠M(jìn)行泵送完成分艙隔墻現(xiàn)澆施工。待現(xiàn)澆分艙隔墻施工完成后進(jìn)行通風(fēng)風(fēng)道施工。

通風(fēng)風(fēng)道采用鋼立柱+磚墻結(jié)構(gòu)形式：在電纜支架位置設(shè)置鋼立柱，支架滑槽焊接在鋼立柱上，立柱間距1.5m;立柱上下與混凝土結(jié)構(gòu)通過(guò)預(yù)埋鋼板焊接連接;風(fēng)道頂部及中間層板采用預(yù)制混凝土板固定在鋼橫梁上。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻，內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。

防火分區(qū)：盾構(gòu)段電力艙、天然氣艙均分為七個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)長(zhǎng)度不大于200m，電力艙設(shè)有逃生口可到達(dá)綜合艙，天然氣艙通過(guò)逃生口可直達(dá)天然氣艙逃生通道，通過(guò)間距不大于400m的工藝井到達(dá)地面。綜合艙為四個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)均設(shè)有獨(dú)立、可達(dá)到達(dá)地面的逃生口。

3、盾構(gòu)管廊內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)施工要求

3.1中板上隔墻要滿足防火和密閉的分隔要求：

（1）天然氣艙需要密閉分隔;

（2）電力艙需要滿足 3 小時(shí)阻燃分隔要求。

3.2中板要滿足艙室排水要求及吊裝管線和懸掛設(shè)備儀器的受力要求：

（1）在隧道底板設(shè)置一道沿縱向方向250mm*100mm 的排水溝;其他艙室設(shè)置沿集水井方向的1%的坡面，以便水流入集水井進(jìn)行集中抽排。

（2）為滿足大管徑管線安裝需求，在中板下方需設(shè)置 1 組Φ22圓鋼吊鉤，每組 2個(gè)均勻布置，縱向間距5 米。

（3）為滿足下層艙室懸掛設(shè)備儀器需求，在中板下方需安裝弱電線槽、線型差定溫火災(zāi)探測(cè)器、O2 檢測(cè)儀、濕度監(jiān)測(cè)儀、監(jiān)控?cái)z像機(jī)及機(jī)器人系統(tǒng)等。

3.3風(fēng)道滿足管廊通風(fēng)需求，風(fēng)道側(cè)壁滿足電纜支架安裝受力要求：

（1）風(fēng)道最小截面尺寸748*500mm滿足通風(fēng)要求。

（2）通風(fēng)風(fēng)道采用鋼立柱+磚墻結(jié)構(gòu)形式：在電纜支架位置設(shè)置鋼立柱，支架滑槽焊接在鋼立柱上滿足受力要求。

3.4中板及墊層要滿足入廊管線支墩、支架荷載受力要求：

根據(jù)各艙室管線敷設(shè)要求，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中板和墊層設(shè)計(jì)需考慮管線支墩及支架的規(guī)模、位置、功能及荷載，現(xiàn)階段暫按以下條件：

支墩布置間距：給水支墩為混凝土現(xiàn)澆，在二次結(jié)構(gòu)施工時(shí)隧道內(nèi)管道支墩一起施工，縱向間距6.0m設(shè)置一個(gè)，支墩尺寸：800*600*615mm（寬*長(zhǎng)*高）。燃?xì)?、再生水、電力、通信為后裝支架。

4、關(guān)鍵施工關(guān)鍵點(diǎn)

4.1現(xiàn)澆板及隔墻混凝土澆筑

現(xiàn)澆構(gòu)件采用地泵由內(nèi)向外連續(xù)倒退澆筑，每次澆筑 30m， 然后快速進(jìn)行泵管拆卸清洗，每次澆筑需要保證混凝土罐車數(shù)量及地泵的泵送距離能夠滿足連續(xù)作業(yè)時(shí)，方能開(kāi)始澆筑。

4.2風(fēng)道施工

立柱上下與混凝土結(jié)構(gòu)通過(guò)預(yù)埋鋼板焊接連接;風(fēng)道頂部及中間層板采用預(yù)制混凝土板固定在鋼橫梁上，預(yù)制板與鋼梁及混凝土墻之間用1：2防水水泥砂漿填縫，表面做20mm砂漿抹面。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻，內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。磚墻采用M15多孔磚M10水泥砂漿砌筑，抹面砂漿強(qiáng)度M10，鋼材采用Q235B鍍鋅鋼管。

5、施工難點(diǎn)

（1）盾構(gòu)管廊內(nèi)部施工空間狹小;整個(gè)管廊內(nèi)部?jī)艨諡橹睆?5.5m 的圓形，但卻包含底板、中板、分隔墻、風(fēng)道等結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，人員作業(yè)空間極小，各工序無(wú)法交叉施工。

（2）盾構(gòu)管廊盾構(gòu)工藝井間距大，洞內(nèi)運(yùn)距遠(yuǎn)，作業(yè)緩慢。

（3）盾構(gòu)管廊單線最長(zhǎng)達(dá) 1022m，二次結(jié)構(gòu)最多只能有兩個(gè)工作面，采用傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆施工，需要周轉(zhuǎn)大量模板及架體，拆除及倒運(yùn)困難。隧道內(nèi)隔板較薄混凝土澆筑難度大。

結(jié)語(yǔ)：

盾構(gòu)綜合管廊內(nèi)部分倉(cāng)結(jié)構(gòu)在管廊內(nèi)的施工是一項(xiàng)挑戰(zhàn)與創(chuàng)新，通過(guò)在西安市地下綜合管廊（科技八路盾構(gòu)段）工程的實(shí)踐， 成功的解決了狹小盾構(gòu)空間分倉(cāng)結(jié)構(gòu)及風(fēng)道的施工，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠快速施工的同時(shí)，又能滿足管廊內(nèi)各種管道功能要求及通風(fēng)需求，為類似工程提供參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]《西安市地下綜合管廊建設(shè)PPP項(xiàng)目Ⅰ標(biāo)段高新區(qū)科技八路綜合管廊設(shè)計(jì)圖紙》;

[2]《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838-2015;

[3]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012;

[4]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010;