市政工程管道及海绵城市建设技术及工程案例PPT.pptx
市政管道及海绵城市建设技术及工程案例,5.1 城市综合管廊建设技术,,1 工程背景,综合管廊也称综合管廊、综合管道,就是城市地下管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间,将各类公益管线有机综合集约化地敷设在同一条隧道内并进行集中管理的市政基础设施。沟内可敷设电力和电信等线路,上下水、煤气、热力等管道,并留有增设余地,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理。,,地下管线综合管廊是目前世界发达城市普遍采用的城市市政基础工程,是一种集约度高、科学性强的城市综合管线工程。它较好地解决了城市发展过程中的市政道路反复刨掘问题,也为城市上空线路“蛛网”密布现象提供了一种有效的解决方案;是解决地上空间过密化、实现城市基础设施功能集聚、创造和谐的城市生态环境的有效途径。随着城市的不断发展,综合管廊内还可提供预留发展空间,保证了可持续发展的需要,是新型城市市政基础设施建设现代化的重要标志之一。,2 广州大学城(小谷围岛)综合管廊工程实例,2.1 工程简介 广州大学城(小谷围岛)综合管廊建在小谷围岛,宽7m,高3.7m(2.5m),总长约17km,其中沿中环路呈环状结构布局为干线共同沟,全长约10km;另有5条支线共同沟,总长约7km,是我国城市市政设施建设及公共管线管理的一次有益探索和尝试(图10.1-1)。,,图1 广州大学城综合管廊布置图,,该管廊将供电、供水、供冷、电信、有线电视等5种管线集中铺设和统一布局,并沿路设置检修口。它的建成使用,避免了管线架空,美化了城市空间环境,消除了由此造成的资源浪费和对市容、交通以及居民生活的不良影响,大大节省了城市地下空间。,,2.2 综合管廊工程系统方案 2.2.1指导思想 以城市道路下部空间综合利用为核心,围绕城市市政公用管线布局,对广州大学城(小谷围岛地区)综合管廊进行合理布局和优化配置,构筑覆盖整个广州大学城(小谷围岛地区)范围的综合管廊系统,推动广州大学城的开发建设的进程,逐步形成和城市规划相协调,城市道路下部空间得到合理、有效利用,具有超前性、综合性、合理性、实用性的国际先进、国内一流的综合管廊系统。,,2.2.2遵循的技术原则 广州大学城(小谷围岛地区)综合管廊工程主要遵循以下技术原则 (1)广州大学城(小谷围岛地区)综合管廊工程的建设以“将城市规划、建筑、社会 ,与经济发展、城市景观、技术、基础设施、道路交通等方面尽早地、有效地统一起来”为原则和目标。 (2)在以下情况,工程管线宜采用综合管廊集中敷设交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段;不宜开挖路面的路段,广场或主要道路的交叉处;需同时敷设两种以上工程管线及多回路电缆的道路,道路与地铁或河流的交叉处。 (3)综合管廊工程应结合道路交通和各类市政公用事业管线的专业规划进行设置。,,(4)综合管廊工程的管线,应符合各主管部门制定的维修管理要求。 (5)综合管廊的断面布置在满足维修管理要求的基础上,应尽量紧凑,以充分体现经济合理。 (6)干线综合管廊宜设置在道路下面,支线综合管廊、缆线综合管廊宜设置在人行道下。 (7)综合管廊应适当考虑各类管线分支、维修人员和设备材料进出的特殊构造接口。,,(8)综合管廊需考虑设置供配电、通风、给水排水、照明、防火、防灾、报警系统等配套设施系统。 (9)综合管廊的土建结构及附属设施应配合道路工程一次建设到位,所纳入的各类公用管线可按地区发展逐步敷设。 (10)为了减少工程投资,节约道路下部地下空间,支线综合管廊均考虑布置在道路的单侧,同时,在道路建设的同时,预留足够的进入地块的各类管线过路管。,,2.2.3综合管廊内纳入的管线种类 国外进入综合管廊的工程管线有电信电缆、燃气管线、给水管线、供冷供热管线和排水管线等。另外,日本等国家也将管道化的生活垃圾输送管道敷设在综合管廊内。国内进入综合管廊的工程管线有电力电缆、电信电缆、给水管道、燃气管道、供热管道、污水管道等。根据国外及国内综合管廊中所纳入的工程管线情况,广州大学城综合管廊内纳入的工程管线有电力电缆、电信电缆、给水管线(图2 )。,,图2 管廊内管线布置,,在我国北方的大多数城市,由于冬天采暖的需要,目前普遍采用集中供暖的方法,建有专业的供热管廊。由于供热管道维修比较频繁,因而国外大多数情况下将供热管道集中放置在综合管廊内。目前国内尚无大面积集中供冷的市政工程,一般采用分体空调或中央空调供冷。为了体现大学城的高标准建设水平,引入集中供冷的概念。供热及供冷管道进入综合管廊并没有技术问题,值得考虑的是这类管道的外包尺寸较大,进入综合管廊时要占用相当大的有效空间,对综合管廊工程的造价影响明显。在广州大学城(小谷围岛地区)设置了区域能源站,因此,其冷热水管进入综合管廊。,,目前我国规范对燃气管道能否进入综合管廊没有明确规定,在国外则有燃气管道敷设于综合管廊的工程实例,经过几十年的运行,并没有出现安全方面的事故。在广州大学城(小谷围岛地区)综合管廊工程中,燃气管道进入综合管廊。 排水管线分为雨水管线和污水管线两种。在一般情况下两者均为重力流,管线按一定坡度埋设,埋深一般较深,其对管材的要求一般较低。采用分流制排水的工程,雨水管线管径较大,基本就近排入水体,因此,雨水管一般不进入综合管廊,进入综合管廊的排水管线一般是污水管线。,,综合管廊的敷设一般不设纵坡或纵坡很小,污水管线进入综合管廊的话,综合管廊就必须按一定坡度进行敷设以满足污水的输送要求。另外污水管材需防止管材渗漏,同时,污水管还需设置透气系统和污水检查井,管线接入口较多,若将其纳入综合管廊内,就必须考虑其对综合管廊方案的制约以及相应的结构规模扩大化等问题。广州大学城(小谷围岛地区)地处低丘平原地带,地势有一定程度的起伏,污水管道的纵坡变化较大,因而不考虑将排水管线纳入综合管廊内。,,2.3 综合管廊工程方案 2.3.1综合管廊规划设计方案 综合管廊设置的首要原则是充分开发利用城市道路地下空间资源,使宝贵的城市地下空间做到有序开发利用,并为城市今后的发展留下宝贵的资源。其次,综合管廊的建设要尽可能多地纳入市政供给管线,充分利用综合管廊的空间,以体现经济性能。此外,在交通运输繁忙或对周边环境有较高要求的道路,应考虑建设综合管廊,保证各种管线的维修、扩容不会随意开挖道路。,,中环线干线综合管廊采用A型。中环路为广州大学城(小谷围岛地区)的次干路。中环路外侧为各大学教学区,内侧为生活服务区。根据各专业规划,大郡分的电力电缆、通信电缆均布置在中环道路下面,自来水管线、燃气管线也沿中环线敷设,因而在中环线道路实施综合管廊可发挥其综合优势。在中环线规划干线综合管廊时,将综合管廊建设在道路的中央绿化带下,尽量减小上部覆土厚度,降低工程造价。目前综合管廊内已经敷设的市政管线有供水管线、电力管线、通信管线、燃气管线、供冷及供热管线。,,2号路、5号路连接高压变电站的干线综合管廊采用C型。虽然2号路、5号路为广州大学城(小谷围岛地区)的支路,但根据广州大学城电力专业规划,在中环线外围设有3座高压变电站,由其向中环线供给电力。这些电缆分别通过2号路、5号路进入中环路。由于从高压变电站出来的电力电缆数量很多,因而在2号路、5号路建设综合管廊(C型)。 (3)中环线广州大学段支线综合管廊采用B型。在中环线西南角即广州大学段,各种市政管线较少,因而考虑建设支线综合管廊(B型),敷设有配水管线、电力管线、通信管线等。,,(4)1号、8号路干线综合管廊采用A型。广州大学城的1号、8号路为城市次干路,其贯穿综合服务区,并通过其向两端延伸、拓展,因而在轴线上规划干线综合管廊,并为今后的发展预留适当的空间。综合管廊内敷设有给水管线、电力管线、通信管线等。 (5)7号、9号、12号、13号路缆线综合管廊采用D型。在综合服务区,各种市政管线种类繁多,但数量较少,因而将经常需要维护的电力电缆、通信电缆、控制电缆规划纳入到缆线综合管廊内,以保证这一区域的环境整洁。 (6)控制中心为了综合管廊的安全运行,保障城市各种市政管线的正常使用,在综合管廊内设置了监控系统,这些监控系统的信息集中传输到控制中心。控制中心控制室面积约100m2,设置中央计算机监控系统、模拟显示屏等(图3)。控制中心设置在市政用地地块内,占地面积约20m 30m,其入口如图4所示。,,图3 综合管廊监控系统 图4 综合管廊入口,,2.3.2 综合管廊工程建设 一般认为实施综合管廊的合理场所为新建城区或结合大规模城区改造的重大市政工程。因为在新建城区,市政基础设施往往为一片空白,实施综合管廊工程不需要沿线管线的保护和搬迁工作,从而可降低综合管廊的施工保护费用。结合大规模城区改造的重大市政工程,本身就要进行管线的搬迁工作,此时采用综合管廊系统,可以使拥挤的道路地下空间得以合理地利用,从而降低对道路沿线的拆迁要求,体现了综合管廊的经济优势。广州大学城(小谷围岛地区)建设初期基本没有市政基础设施,这为实施综合管廊工程创造了客观便利条件。因而,该综合管廊工程结合大学城道路系统的开发建设同步进行,对管道系统接入组团则根据详细规划,预留足够的接口。各种管线的敷设则根据实际需求,随时敷设,以做到合理利用。,2.4 综合管廊工程的特点及难点,2.4.1周边地下环境 综合管廊周边的管线类型较多。主要有给水(高质水,杂质水,消防水)、冷冻水、热水、煤气、电力、电信、排水等。地下管线按市政道路(下称大市政)和校区(小市政)两级布局。,,(1)热力管网 由集中热水制备站,利用烟气余热交换成65热水进入一次管网(DN500)系统,经过江隧道引入中环路综合管廊内,分两路形成闭合回路。各高校生活区热力站从中环一次热力管网就近接入热水,经分散式热力站之后的庭院二次管网(DN32-BN450),分别连通学校饭堂和各类学生公寓进入楼内的热水管网系统。热力管材质均为钢,外包512cm厚蜂窝保护材料,一般为双管(热供水、热回水各1条)并排埋设。,,(2)区域供冷管网 由四个区域冷冻站向小谷围岛内十所大学的建筑提供冷源。按供水温度3 ,回水温度13的要求。进行二次管网设计(DN100DN800)。管材为钢,外包512cm厚的蜂窝保护材料,一般为双管(空调供水、回水各1条)并排埋设。 (3)分质供水系统 分质供水系统由高质水管网、杂用水管网组成。大市政管材多为球墨铸铁。以胶圈连接,小部分为无缝钢管,埋深在1.3m左右;小市政管材多为塑料,埋深在0.8m左右。,,高质水管网。由外围的DN800管道、DN1200两条高质水管道,向小谷围岛内输送,在主要干道成环状布置。其中输水主干管基本沿中环及用水量大的用户方向布置,管径为DN800DN500,长度为21.6km。其余道路则敷设输、配水干管,管材一般DN100DN200。DN300DN600为球墨铸铁,DN800DN1000为钢,市政管廊内的DN600为钢管。 杂用水管网。采用珠江后航道的河水进行处理后供给,供大学城的市政道路冲洗绿化浇灌、室内冲厕用等。系统为2个管网,成环形布置。输水主干管成枝状、管径为DN800DN400,长度18.62km。其余道路则敷设输、配水干管。管材DN300DN600为球墨铸铁管;DN100DN200为PVC-U(硬聚氯乙烯),综合管廊内的DN400为钢。,,(4)排水管网 排水管分为雨水管和污水管线两种,一般情况下两者均为重力流。管线按一定坡度埋设,埋深较深。一般大于2m,最深的有15m。管材DN700DN300一般为PVC,DN800DN1200一般为玻璃钢夹砂,DN1350以上一般为混凝土。个别倒虹段或埋深6m时为钢管或混凝土管。 雨水管线。雨水管线管径较大。通过管径DN300DN1000的管道、部分地段设置渠箱收集雨水,基本就近排入12条河涌、8个湖泊。建设1座雨水泵站。,, 污水管线。通过管径DN300DN1000的管道收集污水,设置4座污水泵站,用2条钢管(DN700、DN800各1条)作为过江主干管,将大学城的污水全部送到北岸的沥沼污水处理厂进行处理。 (5)燃气管网 埋设7.7km管径为D630的无缝钢管,将珠江北岸的市内煤气引入大学城内。其中过江段长750m段采用非开挖技术施工,中环路主干管为D426。大市政管材多为无缝钢管(D219D426),小市政管材多为塑料PE管(D50D250)。,,(6)电力管网 大学城内设3座高压变电站,在中环路、3号路及5号路段设置36线的10kV电缆走廊和9线的110kV电缆走廊。其他主干道预留12线的10kV1次干道预留6线的10kV电缆走廊。电缆沿共同沟或电缆管廊敷设。一般沿道路的东、南侧人行道或绿化带敷设。大市政一般为中大明坑。小市政一般为小明坑或槽盒。 (7)通信管网 管网覆盖面积大,服务对象多,业务需求多样。因此种类也多。除中国电信外,还有中国联通、中国网通、中国铁通等几家。一般沿道路的西、北侧人行道敷设。大市政一般1230孔,小市政一般412孔。,,2.4.2开发投融资模式 (1)开发管理 广州大学城综合管廊项目是由广州市政府完全出资规划和建设的,政府通过各种手段来筹集共同沟项目的建设资金。广州大学城综合管廊建设过程中涉及诸多部门和单位,关系复杂,协调难度大,为确保广州大学城综合管廊工程的顺利实施,由广州大学城建设指挥部办公室对大学城的地下空间资源进行系统开发利用,并由广州大学城建设指挥部办公室组建大学城投资公司和能源公司,负责对综合管廊及管线进行运营管理,其经营范围和价格受政府的严格监管,发展受政府的保护。广州大学城建设指挥部充分发挥其独特的职能,一直把控制工程造价、合理节约资金作为重要目标,争取最大限度发挥综合管廊建设的投资效益。,,(2)运营管理 广州大学城综合管廊采用“政府投资、企业租用”运作模式,政府通过各种手段来筹集共同沟项目的建设资金,管线单位通过支付一定的管线占位费向共同沟内布置管线。建设和运营分开,其优势在于可充分利用城市地下空间,使城市地下空间根据“统一规划、统一建设、统一管理、有偿使用”的原则得以综合开发利用。,,(3)收费标准 广州大学城共同沟的收费模式主要是参照国外及我国台湾地区综合管廊的运营模式,并由广州市物价局统一定价,管线入沟费收费标准参照各管线直埋成本的原则确定,对进驻综合管廊的管线单位一次性收取管线入沟费,按实际铺设长度计收。目前已确定埋入综合管廊的具体单位长度收费标准为饮用净水水管(直径600mm)每米收费标准为562.28元;杂用水水管(直径400mm)每米收费标准为419.65元;供热水水管(直径600mm)每米收费标准为1394.09元;供电电缆每孔米收费标准为102.70元;通信管线每孔米收费标准为59.01元。,,综合管廊日常维护费用则根据各类管线设计截面空间比例,由各管线单位合理分摊的原则确定收费标准。例如,饮用净水水管占综合管廊截面空间的比例为12.70,每年收取31.98万元的日常维护费;供电电缆管线占综合管廊截面35。45的截面空间,每年收取89.27万元的日常维护费;杂用水占综合管廊截面空间10.58,每年收取26.64万元的维护费;供热水占综合管廊15.87的截面空间比例则每年收取39.96万元的维护费;通信管线25.40的综合管廊截面空间比例则收取63.96万元的日常维护费,但对现行入驻综合管廊通信管线每根光缆日常维护费用收费标准为12.79万元/年。,2.5 建设技术,2.5.1建筑设计 广州大学城管廊宽7m,高3.7m(2.5m),其底板、侧面和顶板的厚度均为300mm,标准断面为3.7m 7.0m,采用深基坑优选支护方案施工;由于其布置在中环路的中央隔离绿化带下(图5、图6),上覆土层厚度1.5m,当上部有横向交叉时,局部埋深采用2.5m,以利于交叉口处各种管线的交叉。该管道将供电、供水、供冷、电信、有线电视等5种管线集中铺设和统一布局,并沿路设置检修口,如图7所示。它改变了人们昔日想象中的“拉链路印象,避免了管线架空,美化了城市空间环境,杜绝因铺设和维修各种管线对城市道路、绿地重复开挖,消除了由此造成的资源浪费和对市容、交通以及居民生活的不良影响,大大节省了城市地下空间。,,图5 综合管廊上部中央隔离绿化带,,图6 综合管廊在道路横断面中的设置位置,,图7 综合管廊检修口,,(1)设计特点 广州大学城综合管廊干线共同沟断面图如图8所示,其设计有如下特点各种弱电管线独自敷设一室;电力电缆直接自敷一室,敷设固定在室内两边侧壁上的支架上;高压的高质水管、杂水管、供热水管共置同室。 图8 综合管廊断面示意,,共同沟的人孔(下料口)每隔200m设置一个,人孔设计位于人行道或绿地;为保证安全运行,沟内还设置了完善的安全监测系统,包括照明、通风、温度、湿度监测记录、积水报警、闭路电视监测、通信等系统。 支线综合管廊的断面以矩形断面较为常见,一般为单格或双格箱形结构。综合管廊一般要求设置工作通道及照明、通风等设备,如图9所示。 图9 支线共同沟标准横断面,,支线综合管廊的特点主要为有效(内部空间)断面较小;结构简单、施工方便;设备多为常用定型设备; 一般不直接服务大型用户。 缆线综合管廊主要负责将市区架空的电力、通信、有线电视、道路照明等电缆收容至 埋地的管道。缆线综合管廊一般设置在道路的人行道下面,其埋深较浅,一般在1.5m左右。缆线综合管廊的断面以矩形断面较为常见,一般不要求设置工作通道及照明、通风等设备,仅增设供维修时用的工作手孔即可,如图10所示。干支线混和综合管廊在干线综合管廊和支线综合管廊的优缺点的基础上各有取舍,一般适用于道路较宽的城市道路,如图11所示。,,图10 缆线共同沟标准横断面 图11 干支线混合共同沟标准横断面,,(2)主要规格 第1类长9.93km,宽为7m,高为3.7m和3.1m,它呈环状结构布局,沿某主干路中央隔离绿化带下,布置有供电、高质水、杂水、供冷、电信、有线电视等管线,管类最齐全,如图12所示。 第2类长1.1km,规格为4.4m 3.55m,内规划管线有电力/高质水和杂质水管道。 第3类长0.9km,规格为4.25m 2.26m,内规划管线有电力、通信、高质水和杂质水管道。 第4类 长 0.9km,规格为 3.2m 3.45m,内规划管线有电力管道。,,图12 综合管廊在中环路的标准横断面,,(3)综合管廊的埋深 综合管廊埋深的确定主要根据综合管廊设置在道路横断面下的具体位置以及排水管道、地铁等与综合管廊发生交叉穿越的情况、结构抗浮要求等情况综合考虑。干线综合管沟一般设置在道路机动车道下面,其埋深尚需考虑车载对其结构的影响,因此,干线综合管廊一般埋深较深,达2.5m以上。支线综合管廊一般设置在道路人行道下,因此,其埋深相对较浅,一般不小于1.5m。由于广州大学城综合管廊干线综合管廊布置在道路中央绿化带小,因而埋深可采用 0.81m,当上部有横向道路交叉时,局部埋深采用 2.5m,以利于交叉口处各种管线沟交叉。,,(4)综合管廊断面形式 根据各管线入沟后分别所需的空间、维护及管理通道、作业空间以及照明、通风、排水、消防等设施所需空间,考虑各特殊部位结构形式、分支走向等配置,并考虑设置地点的地质状况、沿线状况、交通等施工条件,以及地铁、下水道等其他地下埋设物以及周围建设物等条件,对综合管廊的断面作综合研判后决定其经济合理的断面。国内外相关工程通常采用矩形断面作为主要断面,在穿越河流、地铁等障碍时通常采用盾构掘进的施工方法,因此,该部分一般是圆形断面。广州大学城综合管廊基本不穿越不能停航的河流和地铁等,因此,综合管廊的断面形式采用矩形断面(图13)。综合管廊内清洗用水引自沟内供水管,冲洗污水的排出点设置在道路交叉口的集水井。,,图13 综合管廊标准横断面照片,,2.5.2施工技术 (1)基坑支护与土方开挖技术 根据基坑开挖深度和地质情况,广州大学城综合管廊选取了以下3种支护形式 放坡开挖,坡面设5cm厚水泥砂浆护坡层。该法适用于土质较好的开挖段,若为硬塑性黏性土,则采用1(0.51)的放坡支护形式,坡面抹0cm厚水泥砂浆层以防雨水冲刷。 拉森钢板桩加钢支撑支护。该法适用于软基处理段,由于土质较差,搅拌桩强度增长较慢,为确保施工安全,采用拉森钢板桩-钢支撑支护,钢板桩桩长L 10.0m,桩底进入硬塑土层3.0m以上;钢支撑选用350钢管,间距4.0mm,钢板桩顶靠通车道内车坡面设5.0cm厚水泥砂浆层以防雨水冲刷。,,密排钢板桩加钢支撑支护。该法用于基坑开挖深度为5.3m,采用密排钢板桩支护, L12.0m,桩顶以下1.2m处设一道支撑,钢支撑选用50钢管,水平间距4.0mm。 基坑采用反铲挖掘机进行开挖,填方路段开挖深度2.02.5m,相对路堑段开挖深度4.7m-5.4m。采用后退式开挖,分层开挖深度在2.0m以内,挖出的土方直接运往堆放点,开挖按施工分段跳跃式进行。 基坑土方开挖质量控制开挖前打设井点降水,当地下水位稳定在槽底以下0.5m时再进行土方开挖,开挖后及时支撑以防槽壁失稳而导致基坑坍塌;基坑开挖到设计标高后,应报监理验收并进行土工试验,检查合格后尽快进行地基垫层施工,以防渗水使基底受到浸泡;,,基坑开挖时必须保证其断面尺寸准确,沟底平直,沟内无塌方、积水、油污杂物等,转角应符合设计要求。挖沟时不允许破坏沟底原状土,若不可避免则必须用原土夯实平整,干挖时严格按施工方案分层、分段依次进行,形成一定坡度,以利于排水。 开挖后的土若达到回填土质量要求,经监理确认后可用作填筑材料,否则应弃于业主和监理指定地点,基底土质与设计不符时应报监理研究讨论,然后进行软基处理;开挖完成后应及时做好防护措施,尽量防止对地基土的扰动,夜间开挖时应有足够的照明设施,并合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖;边坡应严格按图纸进行施工,不允许欠挖和超挖,采用机械开挖时边坡应采用人工修整。,,基坑土方回填质量控制 回填材料选用合适的挖出土或经试验合格的外运材料(不得回填淤泥、腐殖质土、冻土及有机物质),回填时应确保基坑内无积水。 管廊必须验收合格后方可回填,采用分层对称回填并夯实的施工方法,每层回填高度20cm,对中距管顶0.4m范围采用人工夯实处理。 在地基持力层、综合管廊两侧(综合管廊顶板以上25cm范围、综合管廊顶板往上25cm至路基的回填土密实度应分别达0.95、0.90、0.87、0.93以上,如不符合要求则根据具体情况加适量石灰土、砂、砂砾或其他可提高密实度的材料。,,在回填管廊时,为防止管廊中线偏移或管廊损坏,应先用人工对管廊周围的填土进行夯实,并从管廊两边同时进行夯实直至管顶0.5m以上。每层回填土压实后按规范规定进行环刀取样,达到要求后再进行上一层土的回填。 (2)模板工程技术 侧模钢板 采用钢摸(5mm厚钢板) ,其构造尺寸为4.9m 2.75m,竖向小肋采用扁钢(606),间距490mm,横肋采用槽钢8,间距300mm和350mm,竖向大肋采同28 ,间距1.37m,模板拉杆采用14钢筋(对拉螺栓),纵横间距分别为800mm、600mm,第1道支撑距板面300mm,各道支撑间距600mm, 使用一次性对拉螺栓,侧墙摸板用斜支撑固定,综合管廊模组装如图14所示。,,图14 综合管廊模板组装图,,模板安装时,应将墙轴线和边线准确放线后,将模板预组分块再开始安装,先安装部外侧模,经吊锤吊直和拉线拉平后将其固定撑牢,再依次安装其余外侧模,待钢筋等隐蔽验收完成后安装另一侧模板,同时安装并收紧对拉螺栓、斜撑等和加以固定。 顶板模板 采用钢模和门架式脚手架支顶,满堂红支顶必须满足强度和变形要求,先用门式脚架搭好板模支顶,调整地脚托顶,使支顶顶面水平一致,脚手架顶部放顶托和100100500枋木,再铺设钢模板。顶板底模铺设应考虑预留沉降量,以确保净空和限高要求。,,模板安装必须严格按照“模板横档立档对拉螺栓斜撑”的顺序自下而上进行施工,并严格按图纸进行,并做好构件预埋和孔洞预留工作。 墙模板在混凝土浇筑7d后拆模,管廊顶板模板必须在混凝土达到设计强度后才可拆模,要求按与安装相反的顺序自上而下拆除,严禁乱撬猛拉,以免损坏混凝土表面质量。,,(3)钢筋工程技术 广州大学城综合管廊钢筋用量大,约为3300t,制作过程中对22以下钢筋用对焊或搭接焊22以上钢筋用搭接焊或螺纹连接;在安装过程中,对22以下的板筋和墙筋采用绑扎搭接,22以上则墙筋用螺纹连接,板筋用螺纹连接,若设计上有特别要求的则按要求进行钢筋连接。钢筋搭接时要保证搭接长度,并按规定错开,制造、安装过程中按设计要求埋好各种预埋件,有防水要求的墙体和板体在施工缝或有物体贯穿墙体、板体的位置要按设计要求安装好止水片。,,预埋件施工质量控制 采用涂刷含锌硅酸盐漆或热浸镀锌法对钢板(管)进行保护; 在对钢板(管)进行保护处理前,采用喷射、抛光、化学清洗或其他方法将污垢、油、油脂、铁锈、热轧钢材表面的氧化皮、焊渣及其他杂质等清除干净,使其露出金属色泽。 (4)混凝土工程技术 混凝土搅拌应按以下原则进行,即采用强制式搅拌机,充分搅拌足够时间,水泥、水、外加剂、掺合料等材料用量误差控制在1,砂、石为2,外加剂溶成较小浓度后加如搅拌。由于管廊较长,故底板可能出现温度收缩裂缝而导致管廊漏水,为此采取以下措施,, 优化混凝土配合比,掺入高效减水剂和一级粉煤灰、超细矿粉等,控制水泥用量在280kg/m3以下。 相邻变形缝间距为30m,中间不设竖向施工缝,为减少裂缝产生而在混凝土中掺入少量膨胀剂。 区间结构合理分段,以提高施工精度。 采用薄层浇筑,以加快混凝土的前期散热。 采用信息化施工,即在混凝土施工时埋设测温计,分别测取混凝土板底、中、面温度,其中板面与板中温差应在20 以下,绝对温度低于600 ,若接近该值则应调整养护蓄水深度。,,(5)防水工程施工组织及方法 采用明挖法施工,结构以自防水为主,防水工程设计遵循“以防为主,刚柔结合,多道防线,综合治理”的原则,管廊结构按一级防水要求进行设计。因此,在施工过程中,必须对结构防水混凝土、外防水层和特殊部位防水施工加强管理,以确保工程和防水质量达标。 管廊采用C25防水混凝土,抗渗强度0.8MPa,结构外防水采用水基和水泥基型防水涂料。,,止水带施工质量控制 保证止水带宽度和材质的物理性能符合设计要求,且无裂缝和气泡;接头采用热接,接缝应平整牢固,不得出现裂口和脱胶现象。 止水带中心线应与变形中心线保持重合。 防水涂料粉刷前,先在基面上涂一层与涂料相容的基层处理剂。防水涂抹分多遍完成,每遍涂刷时交替改变涂层的涂刷方向,并将同层涂膜的先后搭接宽度控制在3050mm。 防水涂料的涂刷程序为;先涂刷转角处、穿墙管道、变形缝等部位,后进行大面积涂刷。,3 武汉黄孝河轴线综合管廊工程实例,3.1 工程概况 3.1.1工程简介 拟建工程场地位于武汉市江岸后湖地区,本项目起于北湖西路,沿长江日报路、中一路、黄孝河明渠和谐大道前行,止于三环线,全长11.6公里,本次设计范围为武汉市黄孝河轴线综合管廊永旺段,地点位于黄孝河明渠(永旺段),起点为石桥一路(桩号为SK0030),管廊至SK0168.16处沿黄孝河明渠(HG0000)至兴业路,终点桩号为HG0471.309,长度为609米。具体位置如图15所示。,,综合管廊为支线综合管廊,采用双舱断面,即综合舱和高压电力舱,断面标准尺寸为BH7.5m4.3m,管廊内纳入给水、热力、通信、高压电力4种管线。在沿黄孝河段综合管廊相邻并行于美联的六孔箱涵,间距10cm,支护结构为单排灌注桩拉森钢板桩辅助支护。场地地势较为平坦,呈西高东低的走向,局部地段稍有起伏,现状地面高程在18.424.4之间。,,基础采用612001400旋喷桩进行加固,加固后地基承载力特征值不低于110kPa(根据结构施工图及地质勘察报告桩长约为17.8米)。管廊及其附属工程结构为钢筋混凝土结构,采用现浇施工,混凝土为C35防水混凝土,抗渗等级P8。找坡层为C20,垫层采用C15素混凝土。水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。 结构设计使用年限100年,安全等级为一级。结构构件重要性系数取1.1,结构构件裂缝控制等级为三级,最大裂缝限值0.2mm,防水等级为二级。场地类别为类,地基基础设计等级为丙级,混凝土结构的环境类别为二a类,结构环境作用等级I-B。本工程所处地区抗震设防裂度为7度,抗震等级为三级,砌体施工质量等级为B级。,,图15 综合管廊区位图,,3.1.2 工程特点 本项目工程量大,工程施工面在地下-7.2m-2.8m处,深基坑支护工程量大,作业面长。另该工程紧临建设中的排水管涵工程,作业面小,不利于工程的开展。该工程周边存在电线铁塔,需要外迁,施工管廊周边存在排水主水管、燃气管道、电信管道等,涉及配套单位较多,周边情况复杂。 兴业路段还有一处工作井需施工,该处因施工深度较深,该处管廊在穿越兴业路需避让已建成的雨水箱涵,箱涵断面BH24001900,考虑管廊的建设条件,管廊穿越此处时,需采用顶管法施工。,,基础底面标高为-7.2m,工程土方开挖量大,开挖后,要清理基础底部,清淤量较大,填土方量较大,工期紧,季节性比较强,必须加强季节性施工措施,制定有力的工期保证措施,以确保在要求工期内优质完工。 施工方法综合管廊采用明挖现浇方式施工。,,3.1.3 工程重难点 (1)设计管廊沿黄孝河与兴业路相交,下穿现状高架。穿越段所处位置现状有10KV电缆沟,接收井所处位置为现状小区广场。 (2)兴业路两侧均分布有污水、给水、燃气、通信、电气管线,其中大管径较深的为雨水箱涵2.4米1.9米,覆土约为5米。 (3)管廊明渠段(穿越兴路段)规划路由按管廊外侧距离桥墩2米控制,需改迁DN1400、1200、1000的管线。同时占用永旺600平方米和日月星辰小区120平米的用地。,,(4)管廊明渠段(穿越兴路段)路面为避免影响交通,无法采用明挖法,计划采用方型顶管施工。管廊周边临近立交桥桥墩、已有箱涵、已有管线,具体分布如图16所示。 (5)本工程位于后湖片区,土质较差,施工过程中如若措施不当,地表沉降会比较大,对周边环境的影响较大,因此对开挖、排水、注浆等方法提出更高要求,施工难度及设计风险增加。 (6)横穿三根污水压力管。,,图16 管廊位置示意,,3.2 基坑施工 3.2.1基坑支护形式 本工程采取四种支护形式灌注桩、双管旋喷桩、拉森钢板桩、喷锚。在石桥一路(桩号为SK0030)至SK0168.16段采取1.51.8米间距灌注桩施工,在两根灌注桩桩间部位加设800双管旋喷桩进行止水。黄孝河明渠(HG0000)至兴业路,终点桩号为HG0471.309段由于施工面外侧已有排水压力管,在排水压力管与灌注支护桩之间,设置拉森钢板桩,施工过程中,拉森钢板桩和灌注支护桩交叉施工,施工完后再施工双管旋喷桩,支护桩施工完毕后,进行土方开挖,清理出支护桩表面,在支护桩表面进行挂网、喷锚。,,在黄孝河路HG0380HG0395段管廊基坑支护除了采用8001100,22m长的灌注桩以外,在现状地面以下6.5m设一道8008006000砼支撑、1.5m处设一道8007006000砼支撑。 在石桥一路HS0040至HS0160段管廊基坑支护除了采用8001100,15m长的灌注桩以外,在现状地面以下1.5m处设一道8007006000砼支撑。 在石桥一路HS0160HGO180段管廊基坑支护除了采用8001100,24m长的灌注桩以外,在现状地面以下6.5m设一道8008006000砼支撑、1.5m处设一道8007006000砼支撑。,,3.2.2基坑支护方案 双管旋喷止水桩。本工程为支护桩间旋喷桩止水工程,其支护桩为800、1300、1500等钻孔灌注桩,桩间距为15001800,桩外围采用深层搅拌桩止水,钻孔桩间采用双管高压旋喷桩作为固结填充,其旋喷桩设计如下每钻孔灌注桩间采用一双管高压旋喷桩,旋喷桩桩径为800mm,桩深度为10米。注浆材料的选择a.浆液材料采用42.5普通硅酸盐水泥;b.水泥浆液的水灰比为0.81.1;,, 拉森钢板桩。为保护原有污水管网,在污水管网与现施工的管廊支护桩之间设置拉森钢板桩,桩型为12m长FSP-型。 喷浆支护。对土方自然放坡部位采用标号为细石砼对边坡进行均匀喷洒,提高开挖边坡的整体稳定性。在灌注桩之间,因土质情况较差,先采用20010050的灰砂砖砌筑挡土墙,再挂上501002的钢板网,在钢板网表面喷射C20砼,厚度为100mm,其配合比为水泥砂细石水1220.45;水泥为普通硅酸盐42.5级,碎石最大粒径不超过15mm,砂为中粗黄砂。喷射顺序是由上而下,喷头与受喷面距离控制在1m左右,喷射方向垂直于受喷面。,, 冠梁施工。根据深基坑设计要求,在灌注支护桩的上端设置冠梁,冠梁结合下方桩基直径,大小分别为1700(宽度)1000(高度)、1500(宽度)1000(高度)、1000(宽度)800(高度)等规格。根据现场实际情况破除桩头,桩头伸入冠梁100mm,冠梁为C30砼连续浇筑而成。,,3.2.3 土方开挖 (1)边坡开挖 综合管廊开挖边坡沿施工宽度方向放坡,每25m作为一个施工段,放坡坡度为10.75,边坡放坡较平缓,故在综合管廊基坑开挖时不需要做开挖边坡支护措施,在坡面采用细石砼C20喷锚,喷锚厚度为10cm。 (2)基坑开挖 基坑开挖分两次开挖。第一次开挖综合管廊主体基坑,第二次开挖综合管廊特殊段集水坑。采用机械与人工相结合的方式进行开挖。根据设计要求限时的原则开挖,分层推进,层高不宜超过1m,采用放坡法开挖施工段,以25m长度为一个施工段。,,(3)应急措施 基坑开挖至设计标高后,先检查基坑底部的尺寸,基坑长、宽以及预留的工作面、水沟、土袋堆垒宽度是否满足要求,检查基坑边坡坡度是否达到放坡系数要求。检查上部边坡有无裂缝,如有则将有裂痕处土方挖除,及时消除安全隐患。,,土袋制作采用450800普通编织袋,袋内装砂质土,个别部位装河砂,以确保土袋自重有效抵挡边坡土方的侧压力。堆放前应先将边坡稍作人工修整,堆放底部第一排土袋时应先将基础挖下0.2米左右,基底应平整,确保底部土袋受力平稳,如基础土质较差时底部应打木桩、设挡土板,以防止底部土袋在侧压力作用下发生位移。 基坑支护土袋堆垒方法为底部3m高范围内水平双排错层堆垒,3m以上水平单排错层堆垒。,,土袋堆放时,同一排同时往上堆,堆放时做到上下排错位、左右搭接,堆垒密实,以确保土袋受力的整体性,堆放的土袋袋口应向内(朝向边坡),且应紧贴边坡,空隙用土塞填密实,土袋外侧应平整、坡度统一、坡度应符合要求。 (4)安全措施 堆放土袋时,应确保土袋的堆砌质量,表面平整、堆垒密实、坡度统一,施工过程加强边坡的稳定性监测,防止边坡变形导致支护结构坍塌。 因地下部分工作量大,工期长,为保证土袋支护结构及边坡的稳定,以及施工防暴雨、强降雨冲刷边坡导致边坡失稳,对边坡还应采用防水雨布遮盖,确保安全施工。,,3. 3 管廊施工 3.3.1地基处理 管廊基础落在淤泥层上,采用60012001400旋喷桩,桩深10-13米,进行地基加固,加固后地基承载力特征值不低于110Kpa。加固后地基处理结构换填0.3m天然砂砾石,粒径为20mm,C15素混凝土浇筑10cm,基坑内部根据实际开挖情况可设置集水坑及纵向排水盲沟。 基坑挖到距基底20cm后采用人工开挖。,,天然砂砾石换填分2层施工,每层15cm,压实方式采用人工配合20T振动压路机压实。 C15混凝土垫层采用商品混凝土浇筑,要求振捣密实。 单管旋喷桩检测对管廊基坑支护的单管旋喷桩(止水帷幕)、旋喷桩进行质量检测;检测方法为单桩复合地基静载荷验、标准贯入试验、无侧限抗压强度试验及抽芯检测。 3.3.2防水处理 砼垫层施工完成后,在综合管廊底板与C15混凝土垫层之间由下至上依次施工300厚碎石垫层;100厚C15素混凝土垫层、1.5mm厚高分子自粘胶膜防水卷材、50mm厚C20细石混凝土保护层。变形缝处为充填橡胶止水带。,,防水标准 管廊防水等级为