城市地下综合管廊的设计和施工研究

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:王刚
[导读] 摘要:在我国城市化进程不断推进的背景下,建筑工程越来越多,但城市土地资源有限,为提升空间和土地资源的有效利用,出现了大量城市地下综合管廊,主要指的是在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等管道布置的隧道,对城市居民生活和城市发展有非常中重要的意义。
        中铁二十一局集团路桥工程有限公司  陕西西安  710075
        摘要:在我国城市化进程不断推进的背景下,建筑工程越来越多,但城市土地资源有限,为提升空间和土地资源的有效利用,出现了大量城市地下综合管廊,主要指的是在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等管道布置的隧道,对城市居民生活和城市发展有非常中重要的意义。基于此,开展城市地下综合管廊的设计和施工,有利于提升城市的综合承载力,促使城市化进程不断发展。
        关键词:城市发展;地下综合管廊;设计;施工
        引言
        城市地下综合管廊是改善城市环境建设的关键,也是市政管道工程施工的重点,是城市持续发展中物流、能源流、信息流的主要传输载体。更是维持城市居民生活的必须条件。城市架空线路虽然造价比较低,可靠性高,但会影响城市的美观性,甚至会造成严重的电磁污染。而城市地下综合管廊是将各种管线集中布置在隧道中,从而实现综合管理,提升现有资源的利用率,还能降低城市架空线路数量,改善城市环境。基于此,开展城市地下综合管廊的设计和施工的研究就显得尤为必要。
        1、工程概述
        某城市海绵城市试点区域的范围为29.6平方公里,主要涉及三个环节措施,其一是着力构建源头减排,其二是过程控制,其三是系统治理。采用低影响开发、常规排水系统、超标雨水蓄排系统等城市地下综合管廊的设计和施工来有效解决城市水安全、水环境、水资源、智慧城市等问题。
        2、城市地下综合管廊的设计
        城市地下综合管廊设计到的内容比较多,主要包括:管廊的平面设计、管廊的断面设计、管廊的结构设计等,任何一个设计环节发生问题,都会影响城市地下综合管廊作用和性能的发挥。所以,需要结合城市发展情况,从平面、断面、结构等方面同时入手,保证设计效果。
        2.1平面设计
        为保证城市地下综合管廊的质量和设计效果,需要严格按照相应的规范和标准进行设计,并根据城市的实际发展规划现状,来进行设计,具体而言,平面设计可从以下几个方面同时入手:
        第一,对城市现有的道路管网进行综合分析和规划,建设用地的功能进行合理布局,从而最大限度上保证城市地下综合管廊和城市未来发展规划相互适应。
        第二,对城市地下环境进行全面分析和研究。就案例城市而言,城市地下综合管廊主要布设在城市广场、道路交叉口、高度集中开发区等,部分城市地下综合管廊布置在不易开挖的路面,此种设计形式,可充分发挥城市地下综合管廊的优势【1】。
        第三,加强对设计细节的考虑,在城市地下综合管廊设计中,需要充分结合管廊的出入口、通风口等,要和附近的基础设施及设备相关适应。可将大管沟布置在城市绿化带、人行道等下方。此外,还要加强对控制中心的设计,以保证建筑面积能够满足设计和规范的要求。
        2.2断面设计
        在城市地下综合管廊设计中断面设计是重中之重,其设计效果直接决定了整个综合管廊的性能和质量,因此,在具体设计中,必须高度重视以下几个方面:
        第一,在设计之前,要综合分析预留空间、建设方式、纳入管线的规模、种类等,从而确定出最佳的断面形式。
        第二,加强对设计参数的把控力度,包括:为后期维护、检修、安装等提供更加便利的条件,且管廊的内部净高不应低于2.4m。
        第三,尽量将电力管道、热力管道等布设相同位置。如果必须将热力管道和给水管道布置在同侧,需要将给水管布置在上方。污水排水管道,则需要布置在城市地下综合管廊的底部。
        2.3结构设计
        大量工程实例表明,在城市地下综合管廊设计中,结构是否安全、可靠,直接影响城市地下综合管廊价值的发挥效果。

所以,在结构设计中,必须明确各种类型的基础上,按照相关规范和标准进行合理设计。比如:如果城市地下综合管廊结构的安全等级为一级,要保证构件的安全等级和整个结构的安全等级保持一致【2】。
        3、城市地下综合管廊施工
        3.1地基基础施工
        本工程所选的城市地下综合管廊形式为闭合箱体结构,因此,荷载相对比较小,按照工程设计的基底的标高,可按照设计标高,开挖到基底设计标高,为提升基础的稳定性,需要对地基进行处理,常用的地基处理方法有两种,一种是采用三七灰土进行换填,然后进行分层夯实,压实系数不应小于0.95,处理埋设深度要控制在1.5~2.0m之间,从而形成城市地下综合管廊地基持力层。另一种是采用灰土挤密桩进行施工,桩长需要抵达持力层。当经常经过特殊处理之后,按照相关规范和标准进行施工,地基施工完成之后,进行静荷载试验,保证承载力达到设计要求。在具体施工中要做好地基和管网的防水、排水措施。本工程城市地下综合管廊的基础形式为钢筋混凝土条形基础,在基础施工中,需要在基础土层位置铺设垫层和土工格栅施工处理,并设置相应的沉降缝,以降低城市地下综合管廊的不均匀沉降。
        在管廊基坑开挖施工中,要形成稳定的路基边坡,控制边坡的高度要小于5m,放坡时开挖的坡率控制在1:0.5。城市地下综合管廊的基坑侧壁安全等级分为三级,基坑的支护形式可按照周围环境实际情况进行合理确定。本工程基坑开挖深度在7.5m左右,主基坑为人工填土,天然重度在16.30kN/m³,粘聚力为23.60kPa,内摩擦角为24.0°,在具体开挖中,需要对防护桩、支护结构等进行合理保护,而且基坑周围堆载的高度不应超过设计规定,并加强基坑围护处理和监测,做好基坑排水工作【3】。
        3.2首节段定位和固定
        在城市地下综合管廊施工中,起点是施工的重中之重,为保证质量,为后期施工奠定扎实基础,必须加强定位线放置。尤其是在第一阶段放样测量中,需要安排专业的测量人员进行测量,从而保证每个节点的定位满足设计要求。在后期施工中必须要以第一阶段的定位为基础,从而最大限度上保证后期每个节点都能满足施工的准确性是,提升施工质量【4】。
        3.3节段拼装施工
        第一段的测量定位可为整个工程找到位置,为后期各个节点施工提供数据参考和理论指导。而在进行其他节段拼接过程中,需要将每个节段的所需安装部件准备好,再通过起吊设备将各个结构吊装为一个整体,并将每个部分连接到一起。在进行连接过程中,可采用一些节段的垫子将每个结构都垫起来,并预留出工作面,连接完成之后,在连接区域再取出垫子,并对每个连接点进行全面检查,实现各节段地下综合管廊之间的无缝对接。
        在城市地下综合管廊施工中还要对每个工件进行涂胶,涂胶的标准是涂抹均匀、涂抹速度够快。每段施工完成之后,进行详细检测,确认达到设计要求后,再进行下一道工序施工,以保证每部分都符合设计要求标准。双面胶涂抹厚度要控制在16mm左右,在每个预留的空间,用无环氧树脂粘结到一起【5】。在涂胶时,现场工作人员必须保证施工的速度,必须做好防雨和防尘处理,保证施工质量。
        结束语
        综上所述,本文结合工程实例,研究了城市地下综合管廊的设计和施工,研究结果表明,城市地下综合管廊可有效节约城市用地,而且便于后期维修和处理。但城市地下综合管廊结构比较复杂,施工难度较大,为保证建设中,需要加强设计和施工,才能最大限度上保证施工质量,值得高度重视。
        参考文献:
        [1]吴博.城市地下综合管廊防水的设计与施工办法[J].中国战略新兴产业,2019,000(012):239-240.
        [2]孙书伟,朱本珍,马宁.城市地下综合管廊开挖方法及设计参数分析[J].铁道工程学报,2019,36(03):64-69.
        [3]牟秋,石玉竹.城市地下综合管廊规划布局方法研究[J].地下空间与工程学报,2018,14(S1):5-9.
        [4]刘瑞祥,刘松鑫,刘海龙,等.城市地下综合管廊结构防水施工技术的研究[J].建材发展导向,2018,16(6):230-230.
        [5]李明浩,张文月.城市地下综合管廊研究现状与施工方法[J].基建管理优化,2019(3):43-45.
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