市政工程綜合管廊和管道安裝施工技術(shù)要點分析

鞏海強

（中鐵二十一局集團路橋工程有限公司，陜西西安 710065）

0 引言

目前，城市地下空間已成為當下相對寶貴的資源，修建綜合管廊可以充分利用地下空間，將各類地下管線進行整合和集中管理，從而避免傳統(tǒng)地下管線交叉密布、錯綜糾纏的情況，有效提高土地利用率。所以，施工團隊應提高對綜合管廊以及管網(wǎng)施工技術(shù)的關(guān)注，充分了解如今城市管廊以及管網(wǎng)的狀況，采用行之有效的分析方式，實現(xiàn)對施工技術(shù)的探究，以滿足后續(xù)城市現(xiàn)代化建設(shè)工作的需要，達到提升市政管網(wǎng)工程整體質(zhì)量、提升城市形象以及改善環(huán)境質(zhì)量的目的。

1 工程概況

案例項目為清平路（寶通街—倉南街）工程，其位置規(guī)劃在火車站的南廣場片區(qū)；項目南面的起始區(qū)域為寶通街，經(jīng)過玉泉街等街道，項目的實際長度為2965.043m；道路紅線寬度為50m。在項目建設(shè)期間，工作人員需按照雙向六車道的要求建設(shè)，在中央?yún)^(qū)域增設(shè)6m 寬的綠化分隔帶，在車行道的兩邊分別設(shè)置寬度12m 的隔離帶。另外，施工人員也應增加對后續(xù)交通量的考慮，以確保城市慢行系統(tǒng)的完善，使行人、自行車都能順利通行。而且，該區(qū)域內(nèi)的地面標高最大值39.96m，最小值31.50m，地表相對高差8.46m。經(jīng)工作人員勘察發(fā)現(xiàn)，當?shù)氐幕娱_挖深度是6.675～10m；內(nèi)部凈尺寸是2.8m×3.2m；入廊管線為110kV 電力、35kV 電力、10kV 電力、通信管線及d500 給水管道；施工管理人員還需基于管廊主體，運用鋼筋混凝土矩形箱體結(jié)構(gòu)，完善綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，以延長管廊的使用壽命到100 年，該區(qū)域內(nèi)的防水等級是一級，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度。區(qū)域內(nèi)的斷面示意圖如圖1 所示。

圖1 區(qū)域內(nèi)的斷面示意圖

2 地質(zhì)勘察與設(shè)計規(guī)劃

綜合管廊設(shè)計前的勘察設(shè)計工作是非常重要的，它為后續(xù)的設(shè)計和施工提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息[1]。需要勘查和調(diào)查的信息主要包括以下7 個方面：①地質(zhì)勘察。包括地質(zhì)構(gòu)造、地層特征、地下水情況等方面的調(diào)查，以評估地下工程條件和可能遇到的地質(zhì)災害風險。②地形測量。對管廊所在區(qū)域的地形進行測量，包括地勢高低、地表特征、建筑物分布等，為設(shè)計提供地形數(shù)據(jù)。③地下管線調(diào)查。對已有的地下管線進行調(diào)查和記錄，確保新建綜合管廊與現(xiàn)有管線的協(xié)調(diào)和避讓。④管廊走廊選擇。通過勘察確定最佳的管廊走廊位置，考慮地質(zhì)條件、土地利用、環(huán)境影響等因素。⑤環(huán)境影響評價。評估綜合管廊建設(shè)對周邊環(huán)境的影響，包括噪音、振動、空氣質(zhì)量等方面。⑥土壤力學性質(zhì)測試。對工程用地的土壤進行力學性質(zhì)測試，為地基設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。⑦水文地質(zhì)勘察。對地下水文地質(zhì)條件進行調(diào)查，評估地下水位、水質(zhì)等對工程的影響。這些勘察設(shè)計工作將為綜合管廊項目的設(shè)計提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，有助于保障工程建設(shè)的安全和可靠性[2]。

3 施工前準備工作

為保證綜合管廊順利開工，在開工前需要做好以下7 個方面的準備工作：①現(xiàn)場布置和準備方面，精確確定施工區(qū)域范圍，清理現(xiàn)場，確保施工區(qū)域干凈、整潔，并設(shè)置施工標志和警示標識。②施工物資準備方面，準備好所需的施工材料、設(shè)備和機械，包括鋼筋、混凝土、管材、施工機械等，并確保其質(zhì)量、規(guī)格和數(shù)量符合設(shè)計要求。③施工人員需加強安全培訓，每位參與者依據(jù)進場時間先后完成安全培訓工作，培訓內(nèi)容需涵蓋施工操作規(guī)程、安全防護措施等，確保施工人員具備必要的安全意識和技能。④施工方案確定方面，根據(jù)設(shè)計方案和施工圖紙，制定詳細的施工方案和施工工藝流程，明確各項工程任務的分工和實施步驟。⑤施工設(shè)備方面，對施工所需的各類機械設(shè)備進行必要的檢查和調(diào)試，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和安全可靠。⑥現(xiàn)場勘察和標高復核方面，進行現(xiàn)場勘察，確定施工標高和布置位置，為后續(xù)施工提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。⑦施工組織管理方面，科學制訂施工組織規(guī)劃，包括施工進度計劃、工程質(zhì)量控制計劃、安全生產(chǎn)計劃等，確保施工過程能夠有條不紊地進行[3]。這些準備工作將為綜合管廊施工能夠順利實施提供必要的支撐和保障[4]。

4 盾構(gòu)法管廊施工控制要點

為避免軟土地基造成的地基處理困難，提高施工進度，本案例工程部分段落管廊采用盾構(gòu)法施工，施工過程中需重點控制以下6 個方面。

（1）盾構(gòu)機選型。根據(jù)工程要求和地質(zhì)條件選擇適合的盾構(gòu)機類型和規(guī)格。盾構(gòu)機應具備足夠的推進力、穩(wěn)定性和適應性，能夠應對各種地質(zhì)情況和管廊設(shè)計要求，且應選擇合適的盾構(gòu)機參數(shù)和施工措施[5]。

（2）支護結(jié)構(gòu)選擇。根據(jù)地質(zhì)條件和工程要求，選擇合理的盾構(gòu)施工支護結(jié)構(gòu)，包括襯砌材料、支撐方式等，確保施工過程的安全和穩(wěn)定。

（3）施工工藝和步驟。制定詳細的盾構(gòu)施工工藝和步驟，包括推進前的準備工作、盾構(gòu)機的調(diào)試和試推、推進過程中的土壓平衡、排土和管片安裝等，確保施工按照規(guī)定的順序和方法進行。

（4）盾構(gòu)機監(jiān)測和控制。設(shè)置盾構(gòu)機的監(jiān)測系統(tǒng)，對盾構(gòu)機的推進力、位移、土壓等進行實時監(jiān)測和控制，及時調(diào)整施工參數(shù)，確保施工安全和質(zhì)量。

（5）管片制作和安裝。根據(jù)設(shè)計要求，制作符合規(guī)范的管片，并確保其尺寸和質(zhì)量。在盾構(gòu)推進過程中，及時安裝管片，并進行精確的對接和固定。

（6）安全管理和環(huán)境保護。加強施工現(xiàn)場的安全管理，包括施工人員的安全培訓、防護設(shè)施的設(shè)置、事故預防和應急處理等。同時，采取有效的措施保護施工環(huán)境，減少噪音、振動、排放物等對周邊環(huán)境的影響。

通過合理選擇盾構(gòu)機、充分了解地質(zhì)情況、設(shè)計合理支護結(jié)構(gòu)、制定科學的施工工藝和步驟，以及加強安全管理和環(huán)境保護，可以有效提高綜合管廊盾構(gòu)法施工的安全性和效率，保證工程質(zhì)量達標。

5 防水工程施工要點

本案例防水工程中主要采用了新型材料進行防水作業(yè)，主要應用的防水材料有：防水管片、密封防水墊等，現(xiàn)就各種材料的防水技術(shù)性能和要點做如下分析。

（1）自防水襯砌混凝土管片結(jié)構(gòu)。工作人員在襯砌混凝土管片生產(chǎn)活動中中，需提前開展配合比的設(shè)計工作，嚴格選購材料、控制生產(chǎn)并完成檢測工作，強化管片所具備的抗?jié)B性能。過程中，工作人員可以通過襯砌混凝土的試驗檢測，讓其強度滿足C50 高強混凝土的要求，使它的抗?jié)B等級不小于1.0MPa。若管片處于0.8MPa 的水壓力范圍內(nèi)，并進行3h 恒壓處理后，其滲透深度必須在5cm 以內(nèi)。而且，襯砌混凝土管片在預制過程及出廠前必須進行以下檢查驗收：①管片混凝土的抗?jié)B試驗報告是否合格。②管片的外型精度和混凝土的外觀質(zhì)量，其中外觀質(zhì)量的檢查不僅要檢查管片嵌縫條槽口部位，而且管片的內(nèi)外面也必須仔細檢查，絕不允許有蜂窩麻面情況的出現(xiàn)。③管片拼裝后的精度及結(jié)構(gòu)尺寸，必須滿足設(shè)計要求。

（2）管片接縫彈性密封防水墊。工作人員需保證接縫處的防水施工滿足設(shè)計要求，結(jié)合管片接縫處區(qū)域的情況，增加嵌縫以及彈性密封墊，合理應用彈性密封墊，確保達到預期的防水效果。其中彈性的橡膠密封墊在環(huán)、縱縫張開6mm 時，所能承受的水壓壓力為0.6MPa。因為彈性密封墊主要以三元乙丙橡膠為主，采用擠出硫化的方式制作而成，所以它的頂面會利用水膨脹橡膠嵌入，而且防水墊的下端設(shè)有孔槽，能夠?qū)崿F(xiàn)對壓應力、應變能力的改善，所以，工作人員也需增加對接縫區(qū)域的關(guān)注，使其在接縫張開時，保證接觸面處壓應力變化較小，并且減小部分拼應力。

工作人員為避免封頂塊進行插入時，其中的彈性密封墊發(fā)生過多的摩阻力，可以增加潤滑劑在頂塊兩側(cè)的應用，在彈性橡膠密封墊進行拼裝以前進行涂刷。工作人員利用單組份氯丁-酚醛膠粘劑（粘度為300cps）水性涂抹劑，使混凝土管片和彈性橡膠密封墊之間可以進行有效黏結(jié)。

若此時，彈性橡膠密封墊的頂面呈現(xiàn)嵌入狀態(tài)，工作人員將膨脹劑在水膨脹橡膠的表面進行涂刷，強化其防水能力。同時為提升密封墊的角部防水能力，可以通過丁基橡膠薄板的應用，改善其角部防水能力，丁基橡膠薄板由未進行硫化的丁基橡膠薄片組合而成。它的寬度是50mm，厚度是1.5mm，長度為75mm×2。工作人員粘貼過程中應保證一半的彈性密封墊被覆蓋，使其剪切粘接強度能夠≥0.07MPa。管片密封墊防水示意圖如圖2 所示。

圖2 管片密封墊防水示意圖（單位：mm）

（3）螺栓孔密封圈。工作人員通過遇水膨脹橡膠密封圈的應用，采用壓密處理和膨脹作用的方式強化栓孔防水效果，且具有更換簡便的特點。采用遇水膨脹橡膠密封圈也可以防止螺孔出現(xiàn)點漏、滲漏等問題。螺孔密封圈布設(shè)示意圖如圖3 所示。

圖3 螺孔密封圈布設(shè)示意圖（單位：mm）

6 管廊內(nèi)管道安裝技術(shù)要點

綜合管廊內(nèi)管道安裝是一個重要的工程環(huán)節(jié)，下面主要從管道選材與設(shè)計、測量與定位、管道支撐與固定、接口連接處理、防腐防蝕處理、管道檢測與驗收以及文檔記錄與管理等方面逐一進行分析。

（1）管道選材與設(shè)計。根據(jù)綜合管廊的使用要求和環(huán)境條件，選擇適當?shù)墓艿啦牧希鏟VC、PE、鋼管等，并且根據(jù)管道的輸送介質(zhì)、壓力、溫度等參數(shù)進行具體設(shè)計。

（2）準確的測量和定位。在管道安裝前，需要進行準確的測量和定位工作，包括管道的長度、高度、傾斜度等參數(shù)，以確保安裝的精確性。

（3）管道支撐與固定。在安裝過程中，需要根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置合適的支撐和固定設(shè)施，如支架、吊架、懸掛件等，以保證管道的穩(wěn)定性和安全性。

（4）接口連接處理。管道的接口連接是管道安裝的關(guān)鍵步驟，必須根據(jù)管材、設(shè)計壓力等要求采用適當?shù)倪B接方式，如焊接、螺紋連接、橡膠密封等，并嚴格按照相關(guān)標準和規(guī)范進行操作，確保連接的牢固和密封。

（5）防腐處理。對于暴露在外的管道，需要進行防腐處理，如涂層、防腐包裹等，以保證管材的質(zhì)量，延長管道的使用壽命和保護環(huán)境安全。

（6）檢測與驗收。在管道安裝完成后，需要進行必要的檢測和驗收工作，如壓力試驗、滲漏檢測等，確保管道的質(zhì)量和安全性符合要求。

（7）文檔記錄與管理。對于管道安裝過程中的各項數(shù)據(jù)和操作，需要進行詳細的文檔記錄和管理，包括圖紙、施工記錄、驗收報告等，方便后期的維護和管理。

綜合管廊內(nèi)管道安裝需要嚴格按照相關(guān)標準和規(guī)范進行，同時結(jié)合具體工程的實際情況進行合理的設(shè)計和施工，以確保管道的質(zhì)量和安全運行。

7 結(jié)語

綜上所述，為滿足市政工程綜合管廊和管道安裝施工技術(shù)要求，過程中應加強地質(zhì)勘察與設(shè)計規(guī)劃、做好開挖前準備工作、明確管廊施工工藝控制要點、做好管廊施工過程中的防水工程施工、合理選用管道材料以及加強管道布控和安裝質(zhì)量，才能滿足綜合管廊施工和管道安裝施工的技術(shù)要求，保證工程質(zhì)量達標，減少對市區(qū)道路的頻繁開挖和損毀，降低維護成本和對市民生活的影響，從而加強城市地下空間利用率，城市管網(wǎng)規(guī)劃井然有序，達到提升城市形象和環(huán)境質(zhì)量的目的。