明挖現澆管廊施工技術控制要點分析

崔光財

中交四航局第六工程有限公司，廣東 珠海 519000

綜合管廊是建于城市地下用于容納城市工程管線的構筑物，廊內布滿燃氣、電力等管線。明挖現澆綜合管廊施工一般是在支護結構支擋條件下，完成地下基坑開挖后，在基坑內部進行鋼筋混凝土結構現場澆筑，最后進行管廊內部附屬支架等安裝工程，既具有典型的深基坑工程的施工技術特點，又有鋼筋混凝土結構的各項技術特征。

相較于目前市政工程中常見的地下通道等工程，綜合管廊的設計要求更高，結構設計等級均為一級。而且，管廊各型節點多（如排風口、吊裝口、人員出入口、分支口），艙內預埋件密布（如管線預制槽道、自控預埋件），施工難度大。因此，對綜合管廊施工全套技術進行總結，有助于提高綜合管廊行業建設的質量，降低施工過程中的安全風險。

1 項目概況

中山（石岐）總部經濟區城市綜合開發運營PPP項目內需建設2條綜合管廊。其中，大沙南路綜合管廊全長652m，布置為雙艙斷面；富康北路綜合管廊全長1739m，布置為五艙斷面。2條綜合管廊均采用鋼筋混凝土現澆結構，規劃有電力、供水、通信、排水等管線。工程所在地的地質狀況較差，管廊主要位于淤泥和淤泥質土層中，基坑深度為8～13m，基坑寬度為8.8～44m，選擇灌注樁、SMW工法樁、鋼板樁等支護形式，布置三軸攪拌樁作為基礎。

2 管廊工程整體工藝

明挖現澆法施工管廊可分為兩階段六流程，包括攪拌樁、SMW工法樁、基坑開挖、支架搭設、支撐拆除、防水鋪設等施工內容，如表1所示。

表1 明挖現澆法綜合管廊整體工藝階段

3 管廊工程工藝流程及關鍵施工技術

（1）地基與基礎施工。粵港澳大灣區的地質普遍軟弱，常采用攪拌樁、管樁等形式，既是管廊主體結構的基礎，又能對支護結構基坑內部被動區土體進行加固。尤其是攪拌樁，具有造價低、功效高等優點，在軟土地區得到廣泛應用。中山項目采用三軸攪拌樁作為管廊基礎，同時進行坑內加固。攪拌樁的成樁質量效果，相較于混凝土的高強度，往往需要經過嚴密的試樁工藝和成樁控制，否則可能導致地基承載力不足，甚至導致主體超限沉降。因此，在該項目中，攪拌樁技術參數屬于明挖現澆法綜合管廊關鍵施工技術控制要點。

（2）支護與止水施工。管廊埋深要求不小于3m，基坑深度在6～10m。常用支護與止水組合形式包括鋼板樁、SMW工法樁、灌注樁+旋噴樁。其中，SMW工法樁是以內插型鋼作為主要受力構件，三軸攪拌樁作為截水帷幕的復合擋土截水結構，具有適宜的強度和剛度、較好的經濟性，應用較為廣泛。綜合管廊一般開挖深度均大于5m，屬于超過一定規模的危險性較大的分部工程。因此，需要重視SMW工法樁施工，尤其是嚴格控制其成樁質量，即三軸攪拌樁施工技術。

（3）基坑開挖施工。綜合管廊斷面布置有單艙至多艙形式，單個艙室寬度一般在3～5m，最為常見的雙艙管廊開挖寬度為7～10m，結合基坑深度，往往布置為2道支撐。作為線性基坑，一般采用分層法沿軸線開挖，開挖過程中進行支撐安裝。同時，基坑開挖過程中，需要密切注意支撐與開挖標高的關系、地下水和地表水對基坑的影響。一般基坑圍護結構達到設計要求后，現場施工需做到“先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖、及時排水、定期量測”，從而使基坑開挖施工基本處于可控狀態。因此，可將基坑開挖施工作為施工管理控制要點，而非關鍵技術控制要點。

（4）支架現澆施工。綜合管廊以單層結構為主，部分干線管廊采用雙層結構布置。單艙凈高一般在2.4～3.8m，寬度一般在2～5m，頂板厚度在30～60cm。按照《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（建辦質〔2018〕31號），小于60cm板厚不需要論證。因為綜合管廊異性節點口較多，每200m間距就設置有排風口、吊裝口、人員出入口、分支口等，所以往往采用滿堂腳手架搭配木模系統進行現澆施工。該項目選用碗扣式腳手架搭配木模系統，能夠較好地應用多種截面。支架系統往往需要單獨進行設計計算，并出計算書，部分施工單位在此方面的技術能力相對較為薄弱。同時，支架搭設時涉及安裝、預壓、監測、拆除等較多工藝，均依靠支架系統的設計，故宜將支架設計作為技術控制要點考慮。

（5）防水控裂施工。管廊由于深埋地下且使用期長，同時艙室內布置有諸多管線，其防水密封性尤其重要。一般管廊防水設計理念以結構自防水為主，其混凝土選用C35P8以上等級的抗滲混凝土，形成剛性防水體系。柔性防水層的常規設置主要有分離式結構和復合式結構2種，其中分離式結構是在主體結構側墻與基坑圍護結構之間預留空間，然后在側墻迎水面上做防水層。復合式結構是在內襯結構與圍護結構之間設置防水層，不傳遞剪力的形式。同時，通過設置變形縫、后澆帶或采取跳倉法施工等技術措施，控制結構沉降、收縮等變形影響。如表2所示，綜合管廊防水控裂方面的施工技術涉及較多技術控制點，將其中部分技術作為關鍵施工技術來控制。

表2 防水控裂施工技術清單

（6）附屬安裝施工。附屬安裝工程分為2部分施工內容。一部分為預埋系統，包括管線托架預埋槽道、防雷接地系統、預留分支口穿墻件等。該部分在支架現澆施工階段進行預埋，需要嚴格按設計圖紙預埋。另一部分為管廊主體完成后，為管廊正常運行而安裝的其他附屬系統，包括管線托架、排風機、抽水泵、消防系統、照明系統等。該部分內容在施工中一般由專業化工程師進行控制，施工技術難度相對降低，因此未作為關鍵技術控制要點。

4 管廊工程關鍵施工技術控制要點

（1）三軸攪拌樁技術參數。進行三軸攪拌樁試樁施工時，應選擇地質較差處，將水泥摻入比、攪拌次數、鉆孔提升速度作為重要參數進行對比，選取最適宜的參數用于工程樁。在工程樁施工中，由于地層的差異，以及提鉆時的壓力，會導致樁身下部漿液上冒，因此需要對樁身不同深度位置處的攪拌樁的噴漿進行適當調整（樁底部自頂部提升速度逐漸加快），以保證攪拌樁成樁效果。中山管廊項目各組試樁參數及工程樁檢驗結果如表3所示。

表3 中山管廊項目各組試樁參數及工程樁檢驗結果

（2）支架系統設計技術。支架現澆系統從受力上建立反應，側模系統傳力途徑：模板面板→模板筋肋板→模板承重梁→對拉系統或支撐系統；頂板支架模板系統傳力途徑：模板面板→模板筋肋板→支架分配梁→支架承重梁→支架立桿→底板。目前，模板支架設計計算主流軟件有品茗建筑安全計算軟件、PKPM、MIDAS等，其中品茗軟件模型化程度較高，操作簡單，雖然其受力模型簡單，復雜工況和模型下應用精確度較低，但是對于一般綜合管廊支架模板系統可以取最大安全系數。通過輸入參數，可以自動生成施工圖、施工計算書。中山管廊項目的支架模板系統使用情況如表4所示。

表4 中山管廊項目的支架模板系統使用情況

（3）混凝土控裂與防水技術。優化配合比設計可提高防水混凝土性能，可以采取提高防水等級、摻入膨脹劑等措施，試配混凝土的抗滲等級應比設計要求提高0.2MPa。在設計配合比時應同時考慮以下因素：①水泥用量越多，收縮越大；②水灰比越大，收縮越大；③骨料含泥量越高，收縮越大；④骨料粒徑越大，收縮越小；⑤砂率越高，收縮越大。

布置施工縫時，重點考慮以下兩方面的影響：①縮短上、下層混凝土澆筑時間差，將時間差控制在1周；②對施工縫鑿毛潤濕處理后，涂刷界面劑，界面劑包括砂漿緩沖層、干粉型界面劑（硅酸鹽類、磷酸鹽類等）和乳液類界面劑（環氧乳液型、丙烯酸乳液型、VAE乳液型）。中山管廊項目側墻裂縫統計分析表如表5所示。

表5 中山管廊項目側墻裂縫統計分析表

5 結束語

文章通過對中山（石岐）總部經濟區城市綜合開發運營PPP項目內的綜合管廊建設經驗的總結，獲得三軸攪拌樁技術參數驗證、支架系統設計技術應用、混凝土配合比使用和施工縫布置優化等關鍵施工技術控制要點，可以對綜合管廊的推廣建設起到一定的促進作用。

綜合管廊明挖現澆法以其簡單的工藝技術在中小規模的管廊建設中具有明顯的優勢，尤其是隨著三軸攪拌樁工藝的成熟、支架模板體系的進步、現澆混凝土防水的改良，無論是在施工安全，還是結構可靠性方面，其都能夠較好地適用于管廊施工，為后續的管線更新和運行維護提供了極大的便利，并降低了管線翻修對地面空間的影響。