基于病害调查的综合管廊建设对策研究
栗鹏
珠海横琴新区生态环境和建设局，珠海，519000
摘 要：本文通过分析综合管廊结构病害的主要原因，立足于管廊工程的全生命周期视角，从勘察、设计、施工、监测及运行管理几方面为管廊工程提出建设管理建议，降低潜在病害及次生灾害带来的损坏，在一定程度上为同类型工程的建设和维护提供参考。
关键词：综合管廊；病害调查；对策建议；
1 工程病害调查分析
1.1病害调查
某综合管廊工程位于沿海地区，工程场地为填海地，地基为软土地基，管廊箱体断面类型丰富，具有较强的研究代表性。本调查依据《公路隧道养护技术规范》、《城市综合管廊工程技术规范》、《上海市城市综合管廊维护技术规程》等相关技术规范，借助裂缝探测仪器、水准仪、激光测距仪、钢尺等仪器工具开展工程检测。结构病害包括箱涵结构裂缝、结构不均匀沉降、结构渗漏水、箱体结构扭转等，且多种病害常集中发生于一处，对箱体结构的安全性耐久性造成严重影响[1]。
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1.2病害数据统计
本文选取结构裂缝病害为代表，进行数据统计分析。箱体结构裂缝种类主要有：环向裂缝、纵向裂缝和斜向裂缝。其中环向裂缝主要发生在沉降缝附近，沿箱体结构环向展开；纵向裂缝主要表现为沿沉降缝附近两侧壁纵轴线展开；斜向裂缝主要发生在左右侧壁，并与侧壁纵轴线有一定的夹角。调查结果显示共检查到裂缝166条，裂缝形态基本上处于张开状态，裂缝宽度在0.5～2mm之间。结构裂缝会加快箱体结构内部混凝土的碳化过程，大大降低结构的耐久性能。
按裂缝种类分类，其中环向裂缝共112条占总数72%，是管廊结构裂缝的主要形态，纵向裂缝40条，斜向裂缝4条（如图3）。虽然纵向裂缝和斜裂缝在结构裂缝中占的比例较小，但是对箱体的结构安全的影响不容忽视，特别是纵向裂缝，对管廊箱体结构的安全性具有控制性的影响。
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1.3 病害原因分析
数据分析显示裂缝多为沿接缝处顶板和侧壁的环向裂缝，而箱体结构其他部位的裂缝相对较少。结构裂缝造成的原因包括：箱体不同节段间不均匀沉降造成的两箱体接缝处形成错台从而导致结构破损开裂；箱体之间各自拥有的刚度不适应，或整节箱体刚度分布不均匀，则会引起管廊的变形失调，导致裂缝；外力的影响，综合管廊附近的建筑基坑施工可能导致管廊下部土的侧压力降低，致使管廊结构向外侧偏转，进而导致箱体拉裂。此外，管廊箱体结构施工工序多，工期较长，任一环节出了差错都可能导致开裂事故，比如养护差，导致早期失水太多等。
2 综合管廊建设及维护对策
实际工程建设中，箱体结构所处的环境和外界影响存在诸多不确定性，当某参数变化积累超过阈值时就会发生病害现象。病害处理过程不仅繁琐，而且很难完全恢复到箱体的原始状态，甚至影响管廊工程的正常营运。处理综合管廊病害主要以预防为主，从项目前期的图纸设计、材料购置、施工管理、施工技术措施，到运营维护等多个阶段进行预防控制。
2.1准确掌握地质信息，加强设计管理
对于综合管廊工程，勘察报告中应对地基容许承载力与地基变形极限状态做出详尽评估，必要时应针对管廊设计和施工中可能出现的问题,提出地基处理方案。工程设计应根据管廊所处的地质信息及具体要求等，适当加大安全系数，提高安全水准，防止箱体不均匀沉降、箱体侧壁裂缝、衔接处渗水等问题的出现，从而使综合管廊工程质量得到提高。[2]
2.2 制定施工标准，严格把控施工质量
通过实地调查发现，不同承建单位施工的管廊标段，工程质量存在一定差距。施工企业必须了解地基处理技术，掌握明挖、暗挖中各种地下空间施工方法的工艺与流程，对施工机械使用熟练、准确操作。在施工过程中，保证每一道施工的工序都要做到严谨、合格，还要对施工的材料严格把控质量关口，必须严格杜绝偷工减料的行为，坚决不用次等材料施工，从而在原材料的层面对管廊可能出现的病害加以遏制。
2.3重点部位实施监测
综合管廊作为智慧城市的一部分，必须对重点结构部位进行实时监测，使得各种病害发展信息和数据随时可以调取查阅。针对监测数据设定阈值或极值，一旦超过阈值，监测仪器会发出预警信息，做到早发现、早报告、早治理，防患于未然，为管廊系统的维护提供即时的数据信息，有效确保综合管廊的运行安全。
2.4建立健全病害数据库，提供健康诊断方案
随着大数据时代的到来，可以利用大数据技术将目前国内外综合管廊所存在的病害信息总结、分析、分类，建立综合管廊病害信息数据库，实行信息化综合管理。在对既有管廊工程运营维护时，从病害数据库中提取对应的病害处理方法进行维修加固。[3]
3 结论与展望
通过对综合管廊病害的调查与研究，发现病害成因是相互联系、相互影响、交叉存在的，并且导致这些病害的原因贯穿于管廊工程的勘察、设计、施工、运行多个阶段。管廊工程建设应考虑以下几点：加强地质勘察，准确掌握地质信息，高度重视软基处理；基于全寿命周期理念，提高管廊工程设计质量；严控施工标准，确保施工质量；设置永久沉降监测点，加强实时状态监测，定期维护管廊，确保运营安全；建立健全的管廊病害数据库，及时提供有效的处置方案。本文结合实地工程调研，立足综合管廊工程的全生命周期，提出相应管廊病害预防及维护建议，为同类管廊工程建设提供一定参考。
参考文献
[1]叶耀东,朱合华,王如路.软土地铁运营隧道病害现状及成因分析[J].地下空间与工程学报,2007,(01):157-160+166.
[2]蒲贵兵,吕波,靳俊伟,尹洪军. 重庆市城市综合管廊建设存在的问题及建议[J]. 中国给水排水,2016,(04):24-27.
[3]栗鹏.基于BIM的城市地下综合管廊全生命周期管理研究[D].郑州航空工业管理学院,2019.