綜合管廊明挖現澆關鍵技術研究

苗雷強 ，商冬凡 ，程朝偉 ，盧明 ，朱玉佼

（1.河北省建筑科學研究院有限公司，河北 石家莊 050000；2.河北省建筑工程質量檢測中心有限公司，河北 石家莊 050000；3.石家莊鐵道大學，河北 石家莊 050000）

0 前言

隨著城鎮化水平不斷提高，城市市政管線的數量越來越龐大。市政管線傳統的敷設方式存在很多弊端，既對管線的正常使用存在威脅，也影響市容市貌，見圖1和圖2。綜合管廊是在城市地下集中放置電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種市政管線的公共隧道，不僅可以對管線進行統一規劃、集中管理，還可以保護管線，減少外在因素對管線的損害。明挖現澆法具有施工簡單、成本經濟、安全可靠等優點，在綜合管廊施工過程中被廣泛采用，特別在新城區或地面開闊、場地允許的情況下，可優先選擇明挖現澆法進行施工。但是明挖現澆法現場施工時，施工工藝種類眾多，存在很多不規范的地方，因此有必要提出一套比較規范的明挖現澆關鍵技術，供類似工程參考。

圖1 道路開挖

圖2 空中蜘蛛網

1 明挖現澆技術概述

從2014年開始，我國綜合管廊建設處于加速發展時期，目前綜合管廊大部分均采用明挖現澆法進行施工。明挖現澆法的施工程序大體相同，但每個管廊工程對于細節的把控存在很多不一致的地方。如：關于模板的選擇，胡江華、張慧思及賈旭等人采用防水膠合板或木制模板作為墻體模板[1-3]；范馳、吳同昌等人在施工過程中主要選擇鋁合金模板作為墻體模板[4-5]；周鵬華、王宏彥和馬紅艷等人則在施工過程中引入了內模臺車[6-8]。其中木制模板施工靈活，但是比較復雜，浪費大量的時間和財力；鋁合金模板的重量輕、承載力高、安裝方便快捷、節能環保、節省施工時間和成本，但是鋁合金模板成型后不能改裝，對于非標準段的施工投入較大；內模臺車整體性好、自動化程度高、裝模拆模迅速，可以節約大量的施工成本，但是只適用于較長的單艙斷面標準段施工。在防水卷材方面，劉興洋、吳波等人分別選用了TPO防水卷材、聚合物改性瀝青防水卷材、橡膠復合防水卷材、CPS反應粘防水卷材[3-11]，其中CPS反應粘防水卷材能和水泥漿料發生化學反應，增加了防水卷材與基層之間的化學交聯作用，提高了防水性能[11]。對于水平縫和變形縫的施工均采用止水帶和防水卷材協同止水。混凝土澆筑時均采用分層澆筑，但對接縫處的處理和混凝土的振搗方式略有不同。

明挖現澆技術的施工程序大體一致，但是一些施工細節的處理還不規范，所以對明挖現澆施工關鍵技術的研究意義重大。

2 防水施工關鍵技術

2.1 原材料的選擇

地下綜合管廊是埋在地底的線性結構，主要采用鋼筋混凝土進行建造。長時間與地下水接觸時，鋼筋混凝土結構容易被腐蝕，所以對原材料的要求應比較嚴格。

混凝土材料的耐腐蝕性要好。應減少對混凝土不利的元素，其中堿的含量低于3kg/m3，氯離子含量不超過總量的0.1%。進行混凝土的配合比設計時，應參考高性能混凝土，既要滿足混凝土的強度、和易性，又要提高其耐腐蝕性。混凝土的強度和抗滲性應滿足：強度為C35或C40，抗滲等級P6或P8。

選用的鋼筋應符合設計及規范要求。鋼筋外形平直、表面整潔且沒有損傷。不能使用生銹的鋼筋，如果鋼筋表面存在輕微銹蝕，投入到施工前，應先進行鋼筋表面的除銹工作。

2.2 墊層施工

基坑施工驗收并合格后，便可進行墊層施工。墊層澆筑前，通過水準儀按照標準高度用插鋼筋的方法對墊層頂部和底部的標高進行標定。在基坑底部攤鋪砂子和碎石，機械布料，人工攤鋪。達到墊層底部的標高后搭設墊層模板，一次性澆筑混凝土到墊層頂部標高，并振搗密實，然后對混凝土進行整平和收光，及時對墊層進行養護。

2.3 底板防水層施工

首先將基層清理干凈，然后依次鋪設1.5mm厚的雙面自粘聚合物改性瀝青防水卷材和CPS反應粘防水卷材，在陽角等防水薄弱位置鋪設防水卷材強化層，加強管廊結構的防水。防水卷材的鋪設過程中，相鄰防水卷材之間需要搭接且搭接寬度不得小于100mm。相鄰的卷材短邊搭接縫不能相連，錯開距離應不小于500mm，如圖3。上下兩層防水卷材的接縫應錯開，防止水分從接縫處浸入管廊，錯開的寬度為幅寬的1/3～1/2。防水卷材施工后，鋪設50mm厚的細石混凝土保護層。

圖3 單層卷材搭接方式（單位：mm）

2.4 鋼筋綁扎施工

鋼筋綁扎時要注意鋼筋的準確定位和綁扎方法。

鋼筋綁扎在澆筑完成的細石混凝土保護層上完成，用不同的顏色標記鋼筋的保護層厚度。在底板設置墊塊和馬凳鋼筋進行鋼筋定位，定位準確后，安裝并綁扎底板的鋼筋。

鋼筋綁扎時，鐵絲采用“8”字形綁扎方法。鋼筋縱向連接采用綁扎搭接，一般選擇3處位置用鐵絲綁扎牢固。

2.5 模板施工

鋁合金模板是新型綠色建筑模板，質量輕、承載力高；周轉次數多，可循環回收利用，經濟性好；澆筑的混凝土質量高、觀感好；配合早拆體系可大大減少工期[5]。

2.5.1 鋁合金模板施工流程

鋁合金模板進場驗收→底板鋼筋綁扎及驗收→安裝K板→底板混凝土澆筑→墻體鋼筋綁扎及驗收→墻體和頂板模板安裝→模板和支架驗收→頂板鋼筋綁扎及驗收→墻體、頂板混凝土澆筑→模板拆除。

2.5.2 鋁合金模板施工要點

側模和墊層的結合位置鋪一層水泥，模板結合位置保證嚴密，防止漏漿現象發生；頂板底部采用可調節鋼支撐，保證頂板水平；管廊內部的隔墻采用對拉螺桿和背楞加固，管廊外墻采用單側大模板體系，并用單側支架代替對拉螺桿，提高了廊體的防水性能。

2.5.3 非標準段鋁合金模板施工

管廊的非標準段施工時，采用鋁木模板結合進行施工，所以對鋁合金模板和木模板的結合部位需要針對性設計，木模板與鋁合金模板接縫處利用角鋼、螺栓、特殊構件等固定，防止鋁木結合處漏漿、錯臺，如圖 4、5。

圖4 鋁合金模板與木模板結合位置設計

圖5 模板固定

2.6 混凝土澆筑施工

混凝土施工前，需對模板內和模板表面的殘留物及時清理，為了使上下兩層混凝土更好地結合，在澆筑墻體混凝土之前，先澆筑50mm厚的砂漿，砂漿的配合比與墻體混凝土相同。混凝土的澆筑采用分層澆筑，分層振搗的方式，分層厚度取振搗器長度的1.25倍和500mm中的較小值。進行振搗時，振搗器的插點按梅花形布置，以行列式方法進行移動，移動距離不應超過40cm或者1.5倍的振搗棒工作半徑。在澆筑順序方面，澆筑底板時，自底板兩側向中間澆筑，最終對側墻底部和腋角進行澆筑；澆筑墻體時，按照從中間向兩側的順序澆筑；澆筑頂板時，從一側向另一側澆筑。在澆筑完成、初凝和終凝三個階段分別進行壓光，可以減少表面的裂紋。養護方面，在混凝土初凝之前采取噴霧法對其進行養護，第二次壓光后用土工布覆蓋，保濕、保溫，養護時間不少于14d。

2.7 防水施工

2.7.1 廊體防水施工

防水材料選擇CPS反應粘防水卷材。防水卷材鋪貼施工前應確定基層無硬質雜物和油污等影響鋪設施工的雜質，若基層表面存在起鼓、凹凸、起砂及掉灰等現象，應提前進行修補。

鋪設方式與底板下的防水卷材鋪設方式相同，但在轉角處或細部節點應設置防水附加層，加強防水效果，嚴禁出現上下層接縫交接的情況。在鋪設過程中應該將卷材下方空氣充分排除。

2.7.2 水平縫防水

在底板澆筑前，應按圖紙要求做好止水鋼板的預埋工作。止水鋼板寬度為300mm，厚度不小于3mm，止水鋼板的開口朝向管廊外側。止水鋼板焊接在側墻鋼筋上，安裝的位置應上下對稱、牢固可靠，如圖6。底板混凝土達到強度要求后，展開混凝土的鑿毛工作并對表面進行清除，露出大概三分之一的石子為宜，有利于上下兩層混凝土更好地結合。墻體混凝土澆筑前先鋪30～50mm厚的抗滲水泥砂漿加強水平縫防水，然后及時澆筑混凝土。

圖6 止水鋼板的設置

2.7.3 變形縫防水

變形縫處的防水措施是在其中間設置中埋式止水帶。止水帶位置應準確且安裝牢固，附近的混凝土要振搗充分，防止止水帶下部出現麻面等現象。中埋式止水帶兩側可以使用低發泡高密度閉孔型的聚乙烯泡沫塑料板或密封膏等材料進行填充。變形縫的外側還可以設置外貼式橡膠止水帶。變形縫處的防水卷材鋪設也應注意。變形縫處先用非固化涂料進行密封處理，再鋪防水強化層，防水強化層的寬度應比變形縫的兩邊各寬250 mm。在變形縫處的防水強化層上襯墊一條泡沫棒，最后進行防水卷材的整體鋪設，如圖7。

3 結論

地下綜合管廊不僅可以解決道路擁堵、空中線網密集等問題，還可以有效規劃、管理市政管線，具有廣闊的應用前景。明挖現澆法在綜合管廊施工過程中廣泛應用。本文通過研究多例明挖現澆施工的施工過程，提出了原材料的選擇、墊層施工、底板防水層施工、鋼筋綁扎施工、模板施工、混凝土澆筑施工、防水施工等明挖現澆施工的關鍵技術，為日后相關的綜合管廊施工提供參考。