浅析城市综合管廊围护结构选型

浅析城市综合管廊围护结构选型摘要：城市地下综合管廊是建设于城市地下用于容纳两类及以上城市市政管线的构筑物及附属设施。淮北市龙山北路城市综合管廊建设资金采用政府投资模式根据建设单位要求及现场实际情况，更好地满足管廊内管线的使用和运营维护要求。自来水、天然气、电力、通讯、热力管线以及用于城市污水、雨水排放管线等都可纳入综合管廊。管廊规划应集约利用地下空间，统筹规划城市综合管廊内部空间，协调管廊与其他地上、地下工程的关系。关键词：综合管廊；围护结构；比选；灌注桩；注意事项城市综合管廊结构类型、施工方法城市综合管廊的结构类型城市综合管廊管廊结构类型分为现浇混凝结构和预制拼装结构两种，设计结构安全等级为一级，设计使用年限为100年。淮北市龙山北路城市地下综合管廊采用现场整体浇筑混凝土结构。1.2一般施工方法城市综合管廊的主要施工方法有明挖法、喷锚暗挖法、盾构法以及根据道路行车要求采用盖挖法。新城区一般采用明挖法施工；老城区根据既有地下空间情况、道路宽度，交通要求，可以采用明挖法与盖挖法相结合进行施工；盾构法和喷锚暗挖法一般由于施工场地受限，穿越道路路口，浅埋管线较多，改迁困难时选择。淮北市龙山北路城市地下管廊龙山路段位于既有城市主干路道路下方，施工时需破除既有道路路面，施工采用明挖施工，从施工现场的施工工作面出发，管廊施工单位综合考虑工程概算、施工成本、工程地质条件、施工方法等因素确定围护结构类型。明挖法施工管廊的围护结构形式比选结合工程建设地点水文地质条件，对比各类深基坑围护结构特点，确定管廊采用的结构类型。①预制混凝土板桩，施工难度大，对施工机械要求高，自重大,需使用大型吊装设备，且不适用较深基坑，龙山北路综合管廊开挖深度为6.9-10.4m，所以不能选择此类围护结构。②钢板桩为成品型钢，可根据形状尺寸拼接并反复使用。但沉桩采用锤击法，噪音大，而且结构刚度小，变形大，开挖深度较大时需要多道支撑，并且使用周转次数增加后，后出现漏水现象，结合管廊结构断面高度一般为4m，多道支撑影响施工速度，增加土方开挖时，挖掘机械碰撞支撑结构的风险，同时影响出土速度，所以不建议选择此类围护结构。③钢管桩的特点是结构刚度比钢板桩好，但需要配合降水措施，小型基坑使用尚可，龙山北路综合管廊施工长度大，地下水丰富，使用钢管桩增加施工的复杂程度。④SMW工法桩虽有强度大，止水性好，可拔出反复使用，经济性好等优点，但适用于砂性土、黏性土、淤泥质土、粉性土等地质均匀地软土地区。龙山北路管廊所处位置地质不均，硬质土较厚，显然不能适用。⑤重力式混凝土挡墙，位移大，开挖深度不易大于7m,显然也不能适用。⑥地下连续墙，优点明显，适用性也很强，结合地质报告，存在卵砾石土层，有部分大颗粒的风险，但可以考虑使用。⑦钻孔灌注桩有泥浆护壁和全套管施工两种施工方法。施工过程无振动、无挤土、噪音小，桩刚度大，可用于深大基坑，需配合止水措施，如高压旋喷桩等特点，适于城市建筑物密集地区。结合龙山路特点，道路两侧建筑较近，降水会影响周围建筑安全，固配合止水帷幕使用更加合理。综上，龙山北路综合管廊采用围护桩结构作或地下连续墙为深基坑围护结构都可，但考虑到施工的便捷性，施工速度，经济上的合理性，优选钻孔灌注桩作为围护结构。止水帷幕考虑到施工场地条件，可采用高压旋喷桩。综合管廊钻孔桩围护结构基本布置形式及施工注意事项综合管廊钻孔桩围护结构基本布置形式根据工程特征，环境条件和设计原则及标准，与设计院进行深入沟通后，本工程决定采用钻孔灌注排桩+内支撑支护桩间设计止水旋喷桩，桩顶和坡脚设置排水沟，及时排走积水，且截水沟不得渗漏，坑底排水沟必须间隔设置集水井，及时排走沟底积水，坑底不得积水和冲刷坡脚。管廊结构为单箱双舱结构，管廊主体整箱尺寸为：宽X高=4.6mx3.2m。分为燃气舱、综合舱两个舱室；箱体顶板、底板厚为0.5，外墙厚0.4m，内墙厚0.25m，各舱室拐角处设25cmx25cm倒角。管廊采用现浇钢筋混凝土结构，采用天然地基。围护结构施工注意事项钻孔灌注桩一般采用机械成孔，管廊基坑因施工条件关系一般会多种机型配合使用，如地下水不丰富的地区采用长螺旋，地质较硬时可以选择冲击钻成孔，在城区和对噪音有较高要求的地区，可以选择正反循环成孔，深度较深时，也可选择旋挖钻成孔。根据龙山北路地质土层及地下水位，并考虑到基坑深度及周边建筑物可能发生的沉降变形情况，将钻孔灌桩直径设计为800mm，排桩中心距为1000mm，灌注桩采用C30超流态水下混凝土。为保证成孔质量，排桩采用跳打施工。并辅以直径800mm，间距1000mm高压旋喷桩止水帷幕。保证基坑围护结构的刚度和止水性。冠梁施工：围护桩桩顶设冠梁，加强围护结构整体性，为连续圈梁。冠梁能起到连接围护桩成为整体的作用，同时又是架设钢支撑的支撑点，所以对其基坑侧混凝土的平整度要求高，需引起重视。腰梁施工：基坑开挖至腰梁位置时，凿开围护桩在腰梁位置的混凝土保护层，露出预埋钢筋并拔直后锚入钢腰梁内。钢腰梁高度范围内的桩间隙用C20以上的素混凝土填充密实。钢支撑架设注意事项：①钢支撑一端与冠梁（腰梁）焊接牢固，另一端通过油压千斤顶施加预应力后与冠梁（钢腰梁）用钢楔顶紧钢支撑须有防止扭转脱落的措施，施工中严防机械碰撞支撑。②钢管为对接焊管，纵向焊缝为V型披口双面焊，焊缝质量等级为二级。钢管的纵向焊缝宜采用自动焊或半自动焊，钢管与法兰盘的对接焊缝需采用融透角焊缝。每根钢支撑由固定尺寸的中间节、固定端头、活动端头组成。中间节接管不宜超过3段。③钢支撑进场后作外观尺寸、强度、刚度试验，必须保证质量，进行试拼装，不符合要求的坚决不用。④钢支撑的安装容许偏差为：1）支撑两端的标高差：不大于20mm，同时不大于支撑长度的1/600；2）支撑挠曲度：不大于支撑长度的1/1000；3）支撑中心轴线偏差：不大于30mm；4）支撑中心标高及同层支撑的顶面标高差：±30mm。⑤紧固钢支撑的螺栓应按节点逐一检查，紧固螺栓方向保持一致，确认合格后进行下部工序。⑥钢支撑施加预应力时，必须做好千斤顶油表读书记录，专人负责。当油表指针出现振动或其他异常情况时，应重新校定。基坑监测事项①根据本基坑支护形式及周边环境特点，本工程检测项目管廊基坑监测项目。②综合管廊基坑监测及注意事项。管廊基坑监测以测量及监测数据为主，现场施工专职安全员常规巡视检查为辅。观察点布置，观测频次应符合规范及设计要求，出现异常情况应增加观测频次。同时做好管廊基坑周围的建筑物管线的检测，避免造成事故或不良影响。③监测项目报警值。1）支护桩顶水平位移：w0.3%H且W30mm，变化速率W3mm/d；2）支撑轴力：根据每道支撑设计轴力确定，一般警戒值为80%设计允许最大值；3）建筑物或构筑物倾斜：允许值i<0.002；4）测斜仪的变化曲线，若曲线上出现明显折点变化也应作出报警处理。4结束语随着城市综合管廊不断的建设，管廊基坑围护结构形式将更加多样性，如何