任力 邵武濤 王博帥 楊呈
【摘要】根據(jù)西安市科技八路地下綜合管廊施工的實踐經(jīng)驗,詳細介紹了盾構管廊內(nèi)二次結構(分艙墻、通風道)在施工中 通過采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預制蓋板、四種相結合的方法,解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉及通風施工的難題,將盾構管廊分為四個艙室??偨Y了盾構綜合管廊二次結構施工綜合技術在盾構管廊中的應用。
【關鍵詞】盾構綜合管廊;二次結構;綜合;技術
1、概述
科技八路綜合管廊為《西安市城市地下綜合管廊規(guī)劃》確定的“一環(huán)、六放射、多組團”的干支線地下綜合管廊體系中高新區(qū)組團的主要干線管廊。盾構段沿科技八路東西向布置,西起經(jīng)九路,東站丈八北路,全長1022.5m,包含957.5m盾構區(qū)間和65m礦山法區(qū)間(地裂縫處理);盾構隧道采用單線單圓結構,單圓盾構開挖直徑6.44m,管廊內(nèi)徑5.5m,掘進深度達地下18.7m。盾構管廊沿線共設置4個節(jié)點井,包含1個盾構始發(fā)井,1個接收井,2個節(jié)點井。本項目為單線單圓隧道,隧道結構內(nèi)分為四個艙,各艙室組合形式上層為:電纜、通信艙及專用的緊急逃生通道;下層為:天然氣艙和給水艙;管廊斷面中的尺寸如下:人行寬度≥0.9m;管廊下層凈高2.30m、管廊上層凈高2.60m;天然氣艙地面寬度2.0m,電力艙地面凈寬2.60m。
2、施工技術措施簡介
為解決盾構管廊內(nèi)空間狹小、材料運輸周轉(zhuǎn)難度困難及混凝土澆筑施工難度大等問題,如全部采用現(xiàn)澆混凝土施工,風道部位空間狹小,現(xiàn)澆混凝土無法實現(xiàn);采用預制塊拼裝,施工空間小運輸及安裝無法滿足;因此采用現(xiàn)澆混凝土分艙隔墻、鋼立柱、砌筑墻、預制蓋板、四種形式相結合的施工方法,從而有效的解決了狹小空間內(nèi)管廊快速分倉及風道施工的難題,既節(jié)約了成本又滿足功能使用,還大大縮短了工期。
現(xiàn)澆分艙墻分為三次施工進行,每30m為一施工段,每30m預留20mm施工縫。先進行底板混凝土施工至與設計底板面平;第二次進行側(cè)墻、下部中隔墻及中板結構施工,側(cè)墻采用定型鋼模板加鋼管固定,中板采用鋼管式腳手架滿堂支撐,承重支架由立桿、橫桿、斜桿和可調(diào)頂?shù)鬃冉M成,30m模板進行周轉(zhuǎn)重復使用。最后施工上部中隔墻?;炷翝仓捎玫乇眠M行泵送完成分艙隔墻現(xiàn)澆施工。待現(xiàn)澆分艙隔墻施工完成后進行通風風道施工。
通風風道采用鋼立柱+磚墻結構形式:在電纜支架位置設置鋼立柱,支架滑槽焊接在鋼立柱上,立柱間距1.5m;立柱上下與混凝土結構通過預埋鋼板焊接連接;風道頂部及中間層板采用預制混凝土板固定在鋼橫梁上。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻,內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。
防火分區(qū):盾構段電力艙、天然氣艙均分為七個防火分區(qū),每個防火分區(qū)長度不大于200m,電力艙設有逃生口可到達綜合艙,天然氣艙通過逃生口可直達天然氣艙逃生通道,通過間距不大于400m的工藝井到達地面。綜合艙為四個防火分區(qū),每個防火分區(qū)均設有獨立、可達到達地面的逃生口。
3、盾構管廊內(nèi)部分倉結構施工要求
3.1中板上隔墻要滿足防火和密閉的分隔要求:
(1)天然氣艙需要密閉分隔;
(2)電力艙需要滿足 3 小時阻燃分隔要求。
3.2中板要滿足艙室排水要求及吊裝管線和懸掛設備儀器的受力要求:
(1)在隧道底板設置一道沿縱向方向250mm*100mm 的排水溝;其他艙室設置沿集水井方向的1%的坡面,以便水流入集水井進行集中抽排。
(2)為滿足大管徑管線安裝需求,在中板下方需設置 1 組Φ22圓鋼吊鉤,每組 2個均勻布置,縱向間距5 米。
(3)為滿足下層艙室懸掛設備儀器需求,在中板下方需安裝弱電線槽、線型差定溫火災探測器、O2 檢測儀、濕度監(jiān)測儀、監(jiān)控攝像機及機器人系統(tǒng)等。
3.3風道滿足管廊通風需求,風道側(cè)壁滿足電纜支架安裝受力要求:
(1)風道最小截面尺寸748*500mm滿足通風要求。
(2)通風風道采用鋼立柱+磚墻結構形式:在電纜支架位置設置鋼立柱,支架滑槽焊接在鋼立柱上滿足受力要求。
3.4中板及墊層要滿足入廊管線支墩、支架荷載受力要求:
根據(jù)各艙室管線敷設要求,內(nèi)部結構中板和墊層設計需考慮管線支墩及支架的規(guī)模、位置、功能及荷載,現(xiàn)階段暫按以下條件:
支墩布置間距:給水支墩為混凝土現(xiàn)澆,在二次結構施工時隧道內(nèi)管道支墩一起施工,縱向間距6.0m設置一個,支墩尺寸:800*600*615mm(寬*長*高)。燃氣、再生水、電力、通信為后裝支架。
4、關鍵施工關鍵點
4.1現(xiàn)澆板及隔墻混凝土澆筑
現(xiàn)澆構件采用地泵由內(nèi)向外連續(xù)倒退澆筑,每次澆筑 30m, 然后快速進行泵管拆卸清洗,每次澆筑需要保證混凝土罐車數(shù)量及地泵的泵送距離能夠滿足連續(xù)作業(yè)時,方能開始澆筑。
4.2風道施工
立柱上下與混凝土結構通過預埋鋼板焊接連接;風道頂部及中間層板采用預制混凝土板固定在鋼橫梁上,預制板與鋼梁及混凝土墻之間用1:2防水水泥砂漿填縫,表面做20mm砂漿抹面。鋼立柱之間砌筑120mm厚磚墻,內(nèi)外側(cè)砂漿抹面厚20mm。磚墻采用M15多孔磚M10水泥砂漿砌筑,抹面砂漿強度M10,鋼材采用Q235B鍍鋅鋼管。
5、施工難點
(1)盾構管廊內(nèi)部施工空間狹小;整個管廊內(nèi)部凈空為直徑 5.5m 的圓形,但卻包含底板、中板、分隔墻、風道等結構,結構緊湊,人員作業(yè)空間極小,各工序無法交叉施工。
(2)盾構管廊盾構工藝井間距大,洞內(nèi)運距遠,作業(yè)緩慢。
(3)盾構管廊單線最長達 1022m,二次結構最多只能有兩個工作面,采用傳統(tǒng)的全現(xiàn)澆施工,需要周轉(zhuǎn)大量模板及架體,拆除及倒運困難。隧道內(nèi)隔板較薄混凝土澆筑難度大。
結語:
盾構綜合管廊內(nèi)部分倉結構在管廊內(nèi)的施工是一項挑戰(zhàn)與創(chuàng)新,通過在西安市地下綜合管廊(科技八路盾構段)工程的實踐, 成功的解決了狹小盾構空間分倉結構及風道的施工,使內(nèi)部結構能夠快速施工的同時,又能滿足管廊內(nèi)各種管道功能要求及通風需求,為類似工程提供參考意義。
參考文獻:
[1]《西安市地下綜合管廊建設PPP項目Ⅰ標段高新區(qū)科技八路綜合管廊設計圖紙》;
[2]《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2015;
[3]《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012;
[4]《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010;