城市地下综合管廊结构设计与施工分析

作者：朱占东

来源：《中国房地产业》 2017年第12期

【摘要】城市地下综合管廊是指通过电力、通讯、给水、热水、制冷、中水、燃气、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、集约化和科学化的城市基础设施。它有效的解决了城市发展过程中的各种管线的维修和扩容而造成的“拉链路”和空中“蜘蛛网”的问题，非常高效的提高了城市的形象，对创建和谐的城市生态环境起到了很好的推进效果。

【关键词】地下综合管廊；结构设计；施工

1、地下综合管廊规划设计

首先需要明确地下综合管廊规划设计的总体原则及共同沟的概念。综合管廊规划设计的总体原则有，第一，是综合化施工原则和长远规划原则，综合化施工原则要求管廊内要尽可能的将更多的管线装载在内，长远规划原则要求管廊内要留有一定的空间，当城市未来建设需要更多的管线时，防止重新施工浪费成本。第二，是附属规划原则，要求管廊的规划既要与地下交通设施能够有机的结合起来，又要考虑地面街道建设这方面的因素。第三是适应规划原则，这就要求在对管廊的规划中要对管道的综合性能标准等相联系，未雨绸缪，使管道在使用中能有合理的保障。其次随着城市化的发展以及人民生活水平的提高，传统的市政管道建设已经难以满足生活的需求。总体说来，地下综合管廊有以下几点好处，第一是在进行综合管廊建设时，能有效的利用国家的综合财力。第二，在传统是市政管道中，当需要新的管道建设时，便需要对道路进行重新开挖，在地下铺设新的管道，这样会妨碍地面交通，综合管廊的产生能够防止重复开挖现象的发生。第三， 综合管廊将供电、通讯、燃气、排污等管道综合布设，能够满足市政建设的需求。第四，可以在地面设置检查井，可以对管道进行统一维护和维修。第五，在管廊内装载生活管线，可以避免在地面进行高空作业，铺设线路，极大的节约了成本。第六，在道路旁建设综合管廊，有利于建设材料的运输。

2、地下综合管廊施工技术

2.1 建筑结构设计

工程标准段为矩形箱室结构，箱体侧壁、顶板、底板厚度一般地段为30cm。局部埋深较深地段把板厚40-50cm。标准断面双室结构中墙25cm 厚。结构内断面净尺寸根据招容纳管线情况要求设计。在特殊节点地段，共同沟断面将局部放大，以满足各类管线交叉对空间的需求。为适应地基变形，减少不均匀沉降和混凝土收缩裂缝，沿共同沟纵向每隔不大于20-30m 的距离设置一道沉降缝。结构主要材料：主要结构采用C40 防水混凝土，抗渗等级S8，基础素混凝土垫层采用C15 混凝土。共同沟结构承受的主要荷载有：结构及设备自重、管沟内部管线自重、土压力、地下水压力、地下水浮力、汽车活荷载以及其它地面附加荷载。

2.2 明挖现浇法

目前明挖现浇混凝土综合管廊方法是现场施工最经常采用的一种施工方法。使用该方法可以大面积的进行施工活动，把一个工程划分成多个施工标段，这样有利于快速进行施工。另外，此方法技术的难度较小，工程造价比较低廉，而且还能保障施工质量，它的缺点就是采取明挖现浇方法需要暂停交通。在现场地势平坦，四周无别的其它需要保护的建筑物。在道路施工的时候，应该要开始挖掘铺设管道，可使用大开挖进行施工，同时采取井点降水的措施。这个开

挖技术方法具有施工简便、无需保护结构的施工时间、施工周期较短、有利于较大程度进行机械化作业、工程造价较低的优势；其劣势就是对土方量的挖掘相对较大，对回填要求也很高。

2.3 盾构法

盾构法是在盾构保护下构建软土隧道的一种施工技术。这种技术的特殊之处在于地层挖掘、出土转运、衬砌拼装、接缝防水和盾尾空隙注浆充填等这些作业都要在盾构保护下进行施工工作，还应该即时清楚地下水物质，以免地面发生沉降现象，所以这种方法是工艺技术要求较高、综合性很强的一种施工技术。使用盾构法进行现场施工包括几个优势：机械化程度高，施工组织简单，方便管理；施工安全,周期短, 工程结构质量良好；施工造成沉降低，比较方便控制；可以在含水地表作业，不需要进行降水；作业所用地场地较小；作业对周围环境干扰低，特别符合贯穿那些构筑物之下的作业；工程投资比较容易控制。劣势就是工程变化的适应性比较差；盾构施工设备费用比较高；隧道覆土浅时地表沉降不容易把握；在小曲线半径隧道作业时有很大的难度。这些年来，伴随管廊技术的快速发展，使用盾构作业的城市管廊活动日益增多。

2.4 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是在距离地表附近的地下进行各种洞室暗挖的一种施工方法。其含有埋深浅，适应地层岩性差、含有地下水、周围环境复杂等条件。在上述两种方法不适宜的条件下，浅埋暗挖法彰显其无比的优越性。浅埋暗挖法含有随机灵活、道路以及地下管线和路面环境影响面小、拆迁占地面积小、不侵扰群众正常生活的特点，适合已建好城市的改造。浅埋暗挖法采用新奥法的基本原理，第一次支护按照承担全部基本荷载设计，第二次模筑衬砌当作安全储备；第一次支护和第二次衬砌同时具有特殊荷载的能力。使用浅埋暗挖法设计和作业时候，要同时应用多种辅助方法，超前进行支护，改善加固围岩，调动部分围岩的自承能力；同时使用各种不同的开挖方法及时支护、封闭成环，确保其和围岩共同作用形成联合支护体系；在施工过程时候，应该应用监控量测、信息反馈和优化设计，确保不塌方、少沉降、安全施工等，同时形成含有多种方法的综合配套技术。

2.5 顶管法

顶管法施工是在盾构法作业之后而发展起来的一种地下管道施工技术，它不需要挖掘表面层，而且能够穿透公路、铁道、河流、地面和地下构筑物等。顶管作业依靠主顶油缸和管道间中间等的推动力，把工具管或者掘进机从工作井内穿透土层一直推到接收井内吊起来。另外，也就把紧随工具管或掘进机后的管道铺设到两口井中间，以期确保非开挖敷设地下管廊的施工方法实现。顶管施工尤其能应用于大中型管径的非开挖铺设，含有经济、高效和保护环境的全面效果。此技术的优势是：不挖掘地面；不拆迁和破坏地面的建筑物；不损害环境；不影响管道的段差变形；并且省时、高效、安全和全面工程造价低廉。

结论：

随着城市化的不断发展，这就要求在城市地下综合管廊建设过程中既考虑成本效益，又要做到实用便捷，因此对地下综合管廊进行规划设计具有现实意义，对综合管廊的施工统筹安排，对施工过程进行合理控制，这样才得以保证综合管廊项目的顺利实施。