基于盾构法综合管廊的分舱结构应用研究

基于盾构法综合管廊的分舱结构应用研究

李慧明

广州市城市建设事务中心

摘要：随着城市建设的扩张，各大城市的市政配套工程变得尤为重要，地下管线错综复杂，地块的开发及城市道路的建设对于地下管网的重复开挖造成大量的社会资源及人力物力的浪费，地下综合管廊广泛应用于城市建设配套工程。城市地下空间开发愈发激烈，为避让地铁、地下隧道、地下空间或跨江跨河等，常规的明挖法无法实施。在此背景下，盾构法施工的隧道成为地下综合管廊建设的“新宠”，其能够快速建设成型，可大大缩短工期，同时还可以规避大量地下实施的施工风险。前期规划根据管廊的功能需求确定管廊隧道的断面直径，后再根据各管线的使用规范要求以及消防、通风、人防等要求进行管廊结构的分舱，因此，针对盾构法综合管廊建设深入研究，明确管廊分舱结构型式，各舱室使用功能，深入探讨实施过程，供以参考。

关键词：盾构法；地下综合管廊；分舱结构

引言：盾构施工目前常用于市政管廊建设技术工艺，其能够快速建设成型隧道，可建成大断面的直径，充分发挥成熟的盾构法工艺优势，使管廊的建设质量得到有效增强。另外可降低施工风险，实现跨江跨河等大型建（构）筑物，减少工程前期征拆工程量，工期得到有效保证。因此得到了较为广泛的应用。通过钢结构及中隔板对盾构断面进行分仓实现管廊使用功能，提出不同的分仓结构，为后续的盾构管廊分仓细节提供重要的参考信息，有利于未来的进一步推广及应用。

1 盾构法地下综合管廊建设概况

本文依托于盾构管廊项目，盾构段管廊全长约1.7km，沿线路方向共设置有4座盾构竖井，包含始发井、中间井及接收井，盾构隧道横跨珠江，连接南北两区，采用混凝土强度等级C50的预制钢筋混凝土管片衬砌，管片外径8.5m，内径7.7m，衬砌厚度400mm，环宽1.6m，衬砌环为双面楔形通用环，楔形量为46mm，衬砌环由封顶块、两个连接块和四个标准块组成。盾构断面较大，一条管廊可同时满足多种管线入廊，沿线其他电力管廊、电缆沟、架空高压线从盾构竖井入廊，使得盾构井可满足通风、消防、投料、人员进出、管线连接入廊等多重功能，达到“一井多用”的效果，管线入廊统一管理降低了管理成本，解决了管线过河过江等重大建构筑物困难的局面，可释放市内原不可利用的地块，最后是施工所需占地面积小，能够在较小的空间内完成成套工艺流程，便于未来规划进一步应用。

2 盾构分仓结构

盾构管廊内采用双拼角钢（以下简称内衬钢环）作为内部结构框架结构，使用钢立柱、钢横梁等钢结构及预制混凝土构件进行分仓，分为上下两层。上下两层共分为四仓，上层包含两个高压电缆舱、一个逃生通道，预留污水舱，下层为综合管道舱，管线包含110kv电力电缆、220kv电力电缆、DN1600给水管道、DN1000污水管道（预留）、通信线缆。

图1 盾构综合管廊断面分舱布置图

2.1内衬钢环施工工艺

管片生产阶段预埋套筒，双拼角钢的安装利用管片套筒及垫片紧贴固定于管片内径。根据现场吊装及运输的要求，与设计沟通协调钢环的分段形式，便于现场的吊装及运输，同时还应当注意每段的安装固定位置，确保内部分舱结构主框架的搭设，为后续立柱、分隔板的安装提供有利的条件，满足设计要求。钢环的安装尤为重要，首先满足质量要求，另外还需满足施工进度需求，结合现场的施工条件，自制研发了一种带机械抓臂的机械设备进行安装，制定一套成熟的安装流程，开创大直径盾构隧道内衬钢环安装的先例，提出新的工法为后续类似工程提供宝贵的经验及参考

图2 盾构标准断面结构图

2.2钢结构安装流程

下层主框架柱及横梁为H型钢，横梁之间的次梁为工字钢，上层结构采用立柱及GRC板进行再分舱。内衬钢环安装完成后即开始钢立柱的安装，主要的安装施工流程为：钢立柱安装→钢横梁安装→横梁螺栓连接→钢环与钢横梁连接板焊接→次梁与主梁安装→分舱预制板安装→上立柱安装。施工前需收集钢环的安装误差，及时进行纠正调整，结合设计图纸尺寸及误差加工钢立柱，加工成半成品转运至现场后运输至工作面，通过测量放线确保钢立柱安装的一次成型。为便于流水安装，现场通过横向测量放点、纵向放线加快安装的效率。安装一段后由测量进行复测，对误差较大的及时进行纠偏，均调整规范误差范围内。同时加强底部与钢环的连接点位置的焊接质量，并进行第三方检测，对不合格的位置按照整改要求进行处理，提供整体安装质量，为后续安装打下坚实基础。

2.3分舱预制板安装流程

根据图纸要求确定安装位置和板材尺寸，划出中心线和边线，现场采用小型吊机工具吊装。分隔板采用电动三轮车从隧道底层运输到指定安装位置，并用小型可移动吊机吊到隧道钢结构上进行摆放，每次起吊一环的分隔板，起吊完毕后，进行整环的分隔板安装，按中间的顺序进行合理安装。完成一环的分隔板后，小型可移动吊机移动到前一环安装好的分隔板上，按照上述的办法继续安装下一环的分隔板，如此重复向前安装，确保板材之间缝隙均匀、平整。安装过程保证横缝、纵缝在同一直线上。根据隧道断面加工成多块，可更好的控制成品加工的质量，便于现场的安装铺设，又隧道内混凝土长距离浇筑难以控制混凝土浇筑质量，采用预制板可确保工期及现场安装质量。现场安装过程中，需注意预制板与钢横梁的搭接长度，预留上层立柱的开孔位置，构件之间的缝隙以及预制与隧道管片两侧间隙，使用合适的填缝材料对构件之间的间隙进行填充，确保连接处的美观和密封性。采用预制板作为分舱隔板，可提高安装铺装效率，可提倡利用新型材料，大力推广新型材料的使用，对市政管廊工程的应用具有重要意义。

结束语

综上所述，在城市地下综合管廊建设过程中，应当加强盾构隧道工法的推广，根据各管廊使用功能提出不同的分仓结构，使其能够得到广泛的应用，与城市的地下空间开发规划相互融合，最大化地为城市建设服务。同时，管理人员还需要注重技术的应用细节，进一步优化细节的处理，提高整体建设的质量，为后续规划管廊建设提供借鉴和参考。

参考文献

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