试析综合管廊在市政工程建设中的应用

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:白永德
[导读] 摘要:新时代背景下,市政工程中的综合管廊建设更加常见,成为城市发展的一个重要标志。
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        摘要:新时代背景下,市政工程中的综合管廊建设更加常见,成为城市发展的一个重要标志。文章从综合管廊的建设原则和作用入手,阐述了规划设计要点、施工技术和工艺流程,以供参考。
        关键词:市政工程;综合管廊;建设原则;规划设计;工艺流程
        简单来说,综合管廊就是在城市地下建设隧道空间,将电力、燃气、供暖、通信、给排水等管线集中设置在空间内,实现统一设计、建设和管理[1]。和传统的管线施工方案相比,综合管廊既能保证安全性,延长使用寿命;又减少了对交通出行的影响,在提升城市品质上具有重要作用。以下结合实践,探讨了综合管廊在市政工程建设中的应用。
        1.综合管廊的建设原则和作用
        1.1 建设原则
        综合管廊的建设,要遵循三个基本原则:一是统一规划。市政工程具有规模大、工期长的特点,综合管廊也不例外,必须进行统一规划,减少对交通的影响,保证出行安全。一般来说,综合管廊多建设在城市主干线、支干线下方,不能全部占用地下空间,要预留一部分空间方便维修和养护;合理开放交通,提高管廊的建设效率,获得理想的施工效果。二是综合协调。城市发展过程中,随着人口数量增多,对市政工程建设的要求更高。考虑到地下空间有限、管线类型多样,综合管廊的建设,必须协调好各类因素,防止不同管线之间相互干扰,提高综合管廊的使用功能。三是前瞻性。综合管廊的建设,需要投入大量的人力、物力、财力,各个工种要同步施工。只有树立前瞻性眼光,才能合理确定管廊的容量,在满足正常使用需求的前提下,尽量节约成本,提高综合效益。
        1.2 作用
        和传统的市政管线工程相比,综合管廊的作用如下:第一,优化了管网设计。管廊内有多种不同的管线,管网设计高度统一,既能加快施工进度,又能提高管网设计质量,满足实际运行需求。第二,缓解了不同管线的矛盾。不同管线单独设计施工,就好像给地面安装了拉链,多次开挖回填不仅影响路面交通,还可能损坏其他管线。建设综合管廊,采用合理工艺开展地下作业,能减少对地面交通的影响,避免不同管线之间出现矛盾,改善城市容貌。第三,提高了地下空间的利用率。城市快速发展的同时,土地资源更加宝贵,合理利用土地,可以从地下空间入手,发挥出经济效益和生态效益[2]。以往直埋管线时,会造成土地资源浪费,不仅施工难度大,而且投资成本高。综合管廊的应用,能对地下空间进行合理布局,提高土地资源的使用效率。
        2.综合管廊的规划设计要点
        2.1 规划要求
        第一,全面规划。对综合管廊进行全面规划,要和土地、道路、管线规划相结合,形成科学的、综合的网络布局,能覆盖城市中心的主干交通枢纽。
        第二,管线规划。不同类型的管线,在布置上有不同的要求,应该分析这些管线之间的运行特点,对间距、高度进行合理设置。在部分地区,雨水、废水管道尚且不在综合管廊的设计中,这成为未来发展的一个重要方向。
        第三,平面和断面规划。综合管廊的平面和断面规划,要参考道路的宽度和等级、交通运行、土地利用情况。以横断面设计为例,既要考虑到管道布局,又要满足经济性原则。
        第四,关键节点规划。综合管廊的关键节点,主要是通风口、设备出入口、人员出入口等,一方面保证管廊内施工人员的安全性,另一方面提高施工质量,各个节点均要满足规范要求。
        第五,附属设施规划。综合管廊设计中,附属设施主要是消防、通风、火灾预警系统,以及桥架支架系统。如果通风口位置不合理,靠近景区或绿化带,就会影响观赏性;相邻通风口之间的间距过大,会影响管道内的通风质量。


        2.2 设计方法
        第一,管廊设计和地下设备相协调。综合管廊的设计,要结合地面建筑物的标高、平面布局,考虑到管廊和设备均要埋设在地下,设计时要注意:①管廊建设中,多数项目的埋深不大,只有少数工程的开挖深度大。施工时,管廊建设和路面建设同步进行,可以提高施工效率;开挖深度较大的部位,采用分层开挖法,可以提高施工质量。②对管廊进行埋设时,会受到地下资源的影响,要分析地质条件、地理环境的特点,实现缩短工期、降低成本的目标。
        第二,短期目标和长期发展相结合。城市发展速度快,规划设计要具有长远性,树立前瞻性眼光。综合管廊的设计,既要满足规范要求,各种管线互不影响;又要服从于城市的整体规划,能促进城市健康发展。基于此,应该从城市的本土特点出发,建立综合管廊管理机构,服务于管廊的设计、建设、后期运维等工作。为了满足城市长期发展的需求,管廊设计要有一定冗余。
        3.综合管廊的施工技术和工艺流程
        3.1 施工技术
        综合管廊的施工技术方法较多,常见如盾构法、明挖法、浅埋暗挖法、预制拼装法等。以盾构法为例,是在盾构机的保护下建成隧道,优点是机械化水平高、施工简单、安全性强,能对沉降进行有效控制;缺点则是施工成本高,无法及时适应工程变化。明挖法则是基坑开挖→基础处理→现浇混凝土→回填的过程,和盾构法相比,工艺成本低,对施工人员的技能要求低,质量控制难度小;缺点则是会对路面结构造成破坏,因此施工时必须进行交通管制;且排水工作有一定难度,深基坑施工时的安全隐患大[3]。
        3.2 工艺流程
        以明挖法为例,工艺流程如下:第一步,准备工作。熟悉设计图纸,进行技术交底,开展安全教育活动;合理配置人员、设备、材料,编制科学完善的施工方案。第二步,场地平整。一般使用挖掘机和推土机,对施工场地进行平整,范围是管廊边界向外2m,满足场地平顺要求。第三步,测量放样。测量仪器均要送至有资质的机构进行校核,针对勘察单位提供的导线点、水准点,开展复测工作,测量数据由监理单位审批,审批通过后即可使用。第四步,开挖支护。首先设置导向装置,打钢板柱;基坑开挖1m深度后,设置第一道围檩;基坑开挖至管底,设置第二道围檩[4]。第五步,地基处理。土层开挖后,将原来的土体换为碎石砂,其中碎石和砂的比例为7:3,素混凝土的厚度为15cm左右;并在基坑内设置集水坑、排水沟,实现防水排水目标。第六步,底面防水。施工混凝土垫层,在管廊底板和混凝土垫层之间,从上至下铺设防水卷材、隔离层,最后铺设混凝土保护层。第七步,浇筑钢筋混凝土。浇筑作业分两次进行,第一次是底板、底板以上50cm的墙身,第二次是其余墙身、顶板。两次浇筑作业的施工缝,可采用钢板止水带进行连接。第八步,墙身和顶板防水处理。墙身防水处理,采用聚氯乙烯防水卷材、水泥砂浆保护层;顶板防水处理,采用防水卷材后,设置隔离层,铺设细石混凝土保护层。第九步,基坑回填。按照设计要求,使用粘性土进行分层回填,要求压实度满足设计要求。回填作业时,要求监理人员见证取样,确定最佳含水率、最大干密度,每回填一层夯实一层,压实次数至少3遍。
        结语:
        综上所述,综合管廊是一种常见的市政工程建设项目,优化了管网设计,缓解了不同管线的矛盾,且提高了地下空间的利用率。文章介绍了综合管廊的规划设计要点,以明挖法为例阐述了施工工艺流程。希望通过本文,为综合管廊施工提供经验借鉴,提高施工效率和质量。
        参考文献:
        [1]温童瑶,宋晓雷.市政工程综合管廊设计与施工要点探讨[J].建筑工程技术与设计,2019,(34):2094.
        [2]杨林峰.综合管廊在市政工程建设中的应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2019,(29):2125.
        [3]姚永坤.市政地下综合管廊结构工程防水的施工技术[J].建筑工程技术与设计,2019,(16):76.
        [4]刘金.市政综合管廊工程施工主要问题及对策[J].建筑工程技术与设计,2019,(15):2175.
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