0 管廊
0 管廊
管廊可以形象的叫做各类管线的走廊。传统的管线埋在浅土里面,阴暗潮湿;或者高挂天空,风吹雨淋,检修不易,经常形成拉链公路。管廊为这些管线提供了一个家,干燥、阴凉甚至恒温恒湿,便于检修,又提高了使用寿命。
林立“天线”(网络图)
管廊内景(网络图)
1管廊定义
城市综合地下管廊(日本称“共同沟”、中国台湾称“共同管道”),是指在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设置专门的检修口,吊装口和检测系统。实施“统一规划、统一设计、统一建设和管理”,是保证城市运行的重要基础和“生命线”。
2管廊分类
2.1按功能分类
城市综合管廊示意图(网络图)
2.2 按开挖形式的防水设防措施
城市综合管廊防水设防措施
3城市综合管廊防水
3.1城市综合管廊防水层设防等级要求
较早关于城市综合管廊防水的要求可参GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》,里面对防水工程的着墨不多,但意义很大,也引起了不小的争论。
该规范8.1.3规定,综合管廊工程的结构设计使用年限为100年。
8.1.8 规定 综合管廊应根据气候条件、水文地质状况,结构特点,施工方法和使用条件等因素进行防水设计,防水等级标准应为二级,并应满足结构的安全、耐久性和使用要求,综合管廊的变形缝和预制构件接缝等部位应加强防水和防火措施。
该规范对防水设计说的比较概括,但防水等级标准定为二级,一度在防水圈引起火热的讨论,觉得设计为百年的管廊建筑处于地下,且内置大量管线,设为二级总觉不妥。
为了进一步指导综合管廊的防水工作具体实施, T/CECS562-2018《城市综合管廊防水技术规程》在2019年3月印制,2019年5月1日实施。同时,19J302《城市综合管廊工程防水构造》图集也在2019年1月印制。一规程一图集,对管廊防水做了颇为详细规定。
19J302《城市综合管廊工程防水构造》
T/CECS562-2018城市综合管廊防水工程技术规程
对于防水设防等级的要求,后续的规范这样规定:
综合管廊的防水等级应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108的规定及协会标准《城市综合管廊防水工程技术规程》T/CECS562-2018的要求。综合管廊防水等级不应低于二级,干线综合管廊或管廊上部有种植绿化要求时,防水等级宜为一级。
3.2 明挖现浇混凝土结构综合管廊
(1)明挖现浇法综合管廊介绍
明挖现浇法是利用支护结构支挡/支撑条件下,在地表进行地下基坑开挖,在基坑内做内部结构的施工方法。
优点:简单、施工方便,工程造价不高。和传统民用建筑地下空间修建类似。
缺点:现浇需要留设支模空间,土方工程量大,对周边环境影响较大,施工作业时间长,现场湿作业工作多,混凝土养护时间长。
明挖法管廊分离式结构示意图(网络图)
(2)明挖现浇法综合管廊防水工程
明挖现浇法综合管廊多半采用放坡开挖(开膛破肚),底板、侧墙、顶板都具备一定的防水作业空间,所以这类管廊柔性防水施工容易,其防水材料的设计、选材和做法和普通民用建筑地下空间的做法差别并不是很大。
防水工程依然要按照“刚柔相济、因地制宜”的设防原则,所以城市综合管廊结构的迎水面应采用防水混凝土。
从防水的部位的角度,分为外设防水层和接缝防水处理两个维度。
外设防水层
明挖法现浇综合管廊外设防水层要求如下
摘自 T/CECS562-2018《城市综合管廊防水工程技术规程》
采用两道设防时,可有卷材-卷材、卷材-涂料、卷材-砂浆、涂料-砂浆叠合使用的设防措施。
采用高分子自粘胶膜预铺防水卷材时,可为一道。
管廊防水施工(底板)
管廊防水施工(侧墙)
接缝防水处理
在施工中,由于工艺技术,施工时间的原因,会留设大量的接缝,这些接缝包含了施工缝、后浇带、变形缝等部位,是防水工程的薄弱环节,需要按要求设计,按图施工。
施工缝部位
管廊拼结处止水带设防措施(网络图)
结构断面内的防水措施,下述防水措施A、B、C应选用两种;D措施可选。
A 中埋式钢板止水带或自粘丁基橡胶止水带
B 遇水膨胀止水胶(条)
C 预埋注浆管
D水泥基渗透结晶型防水涂料(可选)
在施工缝处涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,用量不少于1.5kg/㎡。
3.3明挖预制装配式混凝土结构综合管廊
(1)明挖预制拼装及装配整体式综合管廊介绍
这类管廊拼装法采用装配式施工工法,具有工期短、成本较传统现浇工艺降低,需要较大规模的预制厂和大吨位的运输吊装设备。
装配式混凝土城市综合管廊(Precast concrete assembled utility tunnel)
构件在工厂预制,现场采用拼装工艺施工成为整体的城市综合管廊,分为预制拼装城市综合管廊和装配式整体城市综合管廊。
预制装配式城市综合管廊(Composite precast assembled utility tunnel)
城市综合管廊分段在工厂预制成型,运至建设现场,采用拼装工艺施工形成整体。拼接缝部位采用可靠密封措施,但无钢筋连接的装配式混凝土城市综合管廊。
装配式整体城市综合管廊(Monolithic precast assembled utility tunnel)
预制混凝土构件的拼接部位钢筋,通过可靠的方式连接并在现场浇筑混凝土形成整体的城市综合管廊。
预制拼装城市综合管廊现场拼装(网络图)
装配整体式城市综合管廊(网络图)
(2)装配式混凝土城市综合管廊防水设防措施
A 预制拼装综合管廊防水设防要求
摘自 T/CECS562-2018《城市综合管廊防水工程技术规程》
预制拼装城市综合管廊在预制场(网络图片)
B装配整体式综合管廊防水设防要求
3.3 暗挖法城市综合管廊
与明挖相对应,暗挖法是指不挖开地面,而在地下地下挖洞的施工方式。
矿山法和盾构法均属于暗挖法。
(1)矿山法城市综合管廊
1)矿山法城市综合管廊介绍
矿山法(mine tunneling method)是一种传统的隧道施工方法
矿山法将隧道单面分成若干小块进行分段开挖,随挖随用钢材和木杆做支撑(边开挖边支撑),然后从上到下、或从下到上地砌筑刚性衬砌;施工过程中始终把围岩看成是必然要松弛(开挖后受到爆破影响)而成为作用于支护结构上的荷载。
矿山法开挖(网络图片)
提到矿山法,就不能不说新奥法。随着喷锚支护技术发展,进而发展为新奥法。
新奥法(奥地利隧道施工方法简称)(New Austrian tunneling method)以隧道工程经验和岩体力学理论为基础,将锚杆与混凝土组合在一起,作为支护手段的一种方法。利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全面断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道洞身。
外层衬砌,采用喷涂混凝土、锚杆、钢支撑等,也成为初次柔性支护,系在洞身开挖后必须立即进行的支护工作,其作用是围岩体自身承载能力得到最大限度发挥。
第二次衬砌主要起到安全储备和装饰美化作用。
新奥法施工地下隧道(网络图)
2)矿山法城市综合管廊防水设防
防水层设置在初次衬砌(初期支护)和二次衬砌(简称二衬)之间。
矿山法综合管廊防水层设置交圈示意图
矿山法综合管廊二次衬砌防水设防要求
值得一提是卷材防水层可选用高分子自粘胶膜预铺反粘防水卷材,这类防水卷材要与缓冲材料(土工布)结合使用。
高分子自粘胶膜防水卷材在隧道工程应用示意图(网络图)
矿山法综合管廊高分子自粘胶膜防水卷材铺设示意图
高分子自粘胶膜立面固定示意图
矿山法施工现场(白色为防水卷材 网络图)
矿山法综合管廊接缝防水设防要求
(2)盾构法城市综合管廊
1)盾构法城市综合管廊介绍
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法(百度百科)。
盾构法施工现场(盾构始发 朋友圈图片)
盾构法混凝土衬砌管片(网络图片)
盾构法隧道内景
2)盾构法城市综合管廊防水措施
盾构法综合管廊示意图
环缝拼缝密封示意图
盾构法管片密封用环纵缝弹性密封垫(橡胶制品 网络图片)
3.4 顶管与箱涵顶进法城市综合管廊
(1)顶管与箱涵顶进法综合管廊介绍
顶进施工是一种非开挖或少开挖的施工方法,在工作坑内借助顶进设备产生顶进力,克服顶管或箱涵与周围土壤之间的摩擦力,顶入土中,然后将土方运走,一节完成后,接着顶入下一节。
箱涵(网络图片)
箱涵顶进施工(网络图片)
顶管顶进施工1(网络图)
顶管顶进施工2(网络图)
(2)顶管与箱涵顶进法综合管廊防水措施