市政工程综合管廊和管道安装施工技术要点分析

巩海强

（中铁二十一局集团路桥工程有限公司，陕西西安 710065）

0 引言

目前，城市地下空间已成为当下相对宝贵的资源，修建综合管廊可以充分利用地下空间，将各类地下管线进行整合和集中管理，从而避免传统地下管线交叉密布、错综纠缠的情况，有效提高土地利用率。所以，施工团队应提高对综合管廊以及管网施工技术的关注，充分了解如今城市管廊以及管网的状况，采用行之有效的分析方式，实现对施工技术的探究，以满足后续城市现代化建设工作的需要，达到提升市政管网工程整体质量、提升城市形象以及改善环境质量的目的。

1 工程概况

案例项目为清平路（宝通街—仓南街）工程，其位置规划在火车站的南广场片区；项目南面的起始区域为宝通街，经过玉泉街等街道，项目的实际长度为2965.043m；道路红线宽度为50m。在项目建设期间，工作人员需按照双向六车道的要求建设，在中央区域增设6m 宽的绿化分隔带，在车行道的两边分别设置宽度12m 的隔离带。另外，施工人员也应增加对后续交通量的考虑，以确保城市慢行系统的完善，使行人、自行车都能顺利通行。而且，该区域内的地面标高最大值39.96m，最小值31.50m，地表相对高差8.46m。经工作人员勘察发现，当地的基坑开挖深度是6.675～10m；内部净尺寸是2.8m×3.2m；入廊管线为110kV 电力、35kV 电力、10kV 电力、通信管线及d500 给水管道；施工管理人员还需基于管廊主体，运用钢筋混凝土矩形箱体结构，完善综合管廊结构设计方案，以延长管廊的使用寿命到100 年，该区域内的防水等级是一级，抗震设防烈度为Ⅷ度。区域内的断面示意图如图1 所示。

图1 区域内的断面示意图

2 地质勘察与设计规划

综合管廊设计前的勘察设计工作是非常重要的，它为后续的设计和施工提供了基础数据和信息[1]。需要勘查和调查的信息主要包括以下7 个方面：①地质勘察。包括地质构造、地层特征、地下水情况等方面的调查，以评估地下工程条件和可能遇到的地质灾害风险。②地形测量。对管廊所在区域的地形进行测量，包括地势高低、地表特征、建筑物分布等，为设计提供地形数据。③地下管线调查。对已有的地下管线进行调查和记录，确保新建综合管廊与现有管线的协调和避让。④管廊走廊选择。通过勘察确定最佳的管廊走廊位置，考虑地质条件、土地利用、环境影响等因素。⑤环境影响评价。评估综合管廊建设对周边环境的影响，包括噪音、振动、空气质量等方面。⑥土壤力学性质测试。对工程用地的土壤进行力学性质测试，为地基设计提供数据支持。⑦水文地质勘察。对地下水文地质条件进行调查，评估地下水位、水质等对工程的影响。这些勘察设计工作将为综合管廊项目的设计提供必要的基础数据和信息，有助于保障工程建设的安全和可靠性[2]。

3 施工前准备工作

为保证综合管廊顺利开工，在开工前需要做好以下7 个方面的准备工作：①现场布置和准备方面，精确确定施工区域范围，清理现场，确保施工区域干净、整洁，并设置施工标志和警示标识。②施工物资准备方面，准备好所需的施工材料、设备和机械，包括钢筋、混凝土、管材、施工机械等，并确保其质量、规格和数量符合设计要求。③施工人员需加强安全培训，每位参与者依据进场时间先后完成安全培训工作，培训内容需涵盖施工操作规程、安全防护措施等，确保施工人员具备必要的安全意识和技能。④施工方案确定方面，根据设计方案和施工图纸，制定详细的施工方案和施工工艺流程，明确各项工程任务的分工和实施步骤。⑤施工设备方面，对施工所需的各类机械设备进行必要的检查和调试，确保设备正常运转和安全可靠。⑥现场勘察和标高复核方面，进行现场勘察，确定施工标高和布置位置，为后续施工提供必要的基础数据和信息。⑦施工组织管理方面，科学制订施工组织规划，包括施工进度计划、工程质量控制计划、安全生产计划等，确保施工过程能够有条不紊地进行[3]。这些准备工作将为综合管廊施工能够顺利实施提供必要的支撑和保障[4]。

4 盾构法管廊施工控制要点

为避免软土地基造成的地基处理困难，提高施工进度，本案例工程部分段落管廊采用盾构法施工，施工过程中需重点控制以下6 个方面。

（1）盾构机选型。根据工程要求和地质条件选择适合的盾构机类型和规格。盾构机应具备足够的推进力、稳定性和适应性，能够应对各种地质情况和管廊设计要求，且应选择合适的盾构机参数和施工措施[5]。

（2）支护结构选择。根据地质条件和工程要求，选择合理的盾构施工支护结构，包括衬砌材料、支撑方式等，确保施工过程的安全和稳定。

（3）施工工艺和步骤。制定详细的盾构施工工艺和步骤，包括推进前的准备工作、盾构机的调试和试推、推进过程中的土压平衡、排土和管片安装等，确保施工按照规定的顺序和方法进行。

（4）盾构机监测和控制。设置盾构机的监测系统，对盾构机的推进力、位移、土压等进行实时监测和控制，及时调整施工参数，确保施工安全和质量。

（5）管片制作和安装。根据设计要求，制作符合规范的管片，并确保其尺寸和质量。在盾构推进过程中，及时安装管片，并进行精确的对接和固定。

（6）安全管理和环境保护。加强施工现场的安全管理，包括施工人员的安全培训、防护设施的设置、事故预防和应急处理等。同时，采取有效的措施保护施工环境，减少噪音、振动、排放物等对周边环境的影响。

通过合理选择盾构机、充分了解地质情况、设计合理支护结构、制定科学的施工工艺和步骤，以及加强安全管理和环境保护，可以有效提高综合管廊盾构法施工的安全性和效率，保证工程质量达标。

5 防水工程施工要点

本案例防水工程中主要采用了新型材料进行防水作业，主要应用的防水材料有：防水管片、密封防水垫等，现就各种材料的防水技术性能和要点做如下分析。

（1）自防水衬砌混凝土管片结构。工作人员在衬砌混凝土管片生产活动中中，需提前开展配合比的设计工作，严格选购材料、控制生产并完成检测工作，强化管片所具备的抗渗性能。过程中，工作人员可以通过衬砌混凝土的试验检测，让其强度满足C50 高强混凝土的要求，使它的抗渗等级不小于1.0MPa。若管片处于0.8MPa 的水压力范围内，并进行3h 恒压处理后，其渗透深度必须在5cm 以内。而且，衬砌混凝土管片在预制过程及出厂前必须进行以下检查验收：①管片混凝土的抗渗试验报告是否合格。②管片的外型精度和混凝土的外观质量，其中外观质量的检查不仅要检查管片嵌缝条槽口部位，而且管片的内外面也必须仔细检查，绝不允许有蜂窝麻面情况的出现。③管片拼装后的精度及结构尺寸，必须满足设计要求。

（2）管片接缝弹性密封防水垫。工作人员需保证接缝处的防水施工满足设计要求，结合管片接缝处区域的情况，增加嵌缝以及弹性密封垫，合理应用弹性密封垫，确保达到预期的防水效果。其中弹性的橡胶密封垫在环、纵缝张开6mm 时，所能承受的水压压力为0.6MPa。因为弹性密封垫主要以三元乙丙橡胶为主，采用挤出硫化的方式制作而成，所以它的顶面会利用水膨胀橡胶嵌入，而且防水垫的下端设有孔槽，能够实现对压应力、应变能力的改善，所以，工作人员也需增加对接缝区域的关注，使其在接缝张开时，保证接触面处压应力变化较小，并且减小部分拼应力。

工作人员为避免封顶块进行插入时，其中的弹性密封垫发生过多的摩阻力，可以增加润滑剂在顶块两侧的应用，在弹性橡胶密封垫进行拼装以前进行涂刷。工作人员利用单组份氯丁-酚醛胶粘剂（粘度为300cps）水性涂抹剂，使混凝土管片和弹性橡胶密封垫之间可以进行有效黏结。

若此时，弹性橡胶密封垫的顶面呈现嵌入状态，工作人员将膨胀剂在水膨胀橡胶的表面进行涂刷，强化其防水能力。同时为提升密封垫的角部防水能力，可以通过丁基橡胶薄板的应用，改善其角部防水能力，丁基橡胶薄板由未进行硫化的丁基橡胶薄片组合而成。它的宽度是50mm，厚度是1.5mm，长度为75mm×2。工作人员粘贴过程中应保证一半的弹性密封垫被覆盖，使其剪切粘接强度能够≥0.07MPa。管片密封垫防水示意图如图2 所示。

图2 管片密封垫防水示意图（单位：mm）

（3）螺栓孔密封圈。工作人员通过遇水膨胀橡胶密封圈的应用，采用压密处理和膨胀作用的方式强化栓孔防水效果，且具有更换简便的特点。采用遇水膨胀橡胶密封圈也可以防止螺孔出现点漏、渗漏等问题。螺孔密封圈布设示意图如图3 所示。

图3 螺孔密封圈布设示意图（单位：mm）

6 管廊内管道安装技术要点

综合管廊内管道安装是一个重要的工程环节，下面主要从管道选材与设计、测量与定位、管道支撑与固定、接口连接处理、防腐防蚀处理、管道检测与验收以及文档记录与管理等方面逐一进行分析。

（1）管道选材与设计。根据综合管廊的使用要求和环境条件，选择适当的管道材料，如PVC、PE、钢管等，并且根据管道的输送介质、压力、温度等参数进行具体设计。

（2）准确的测量和定位。在管道安装前，需要进行准确的测量和定位工作，包括管道的长度、高度、倾斜度等参数，以确保安装的精确性。

（3）管道支撑与固定。在安装过程中，需要根据设计要求设置合适的支撑和固定设施，如支架、吊架、悬挂件等，以保证管道的稳定性和安全性。

（4）接口连接处理。管道的接口连接是管道安装的关键步骤，必须根据管材、设计压力等要求采用适当的连接方式，如焊接、螺纹连接、橡胶密封等，并严格按照相关标准和规范进行操作，确保连接的牢固和密封。

（5）防腐处理。对于暴露在外的管道，需要进行防腐处理，如涂层、防腐包裹等，以保证管材的质量，延长管道的使用寿命和保护环境安全。

（6）检测与验收。在管道安装完成后，需要进行必要的检测和验收工作，如压力试验、渗漏检测等，确保管道的质量和安全性符合要求。

（7）文档记录与管理。对于管道安装过程中的各项数据和操作，需要进行详细的文档记录和管理，包括图纸、施工记录、验收报告等，方便后期的维护和管理。

综合管廊内管道安装需要严格按照相关标准和规范进行，同时结合具体工程的实际情况进行合理的设计和施工，以确保管道的质量和安全运行。

7 结语

综上所述，为满足市政工程综合管廊和管道安装施工技术要求，过程中应加强地质勘察与设计规划、做好开挖前准备工作、明确管廊施工工艺控制要点、做好管廊施工过程中的防水工程施工、合理选用管道材料以及加强管道布控和安装质量，才能满足综合管廊施工和管道安装施工的技术要求，保证工程质量达标，减少对市区道路的频繁开挖和损毁，降低维护成本和对市民生活的影响，从而加强城市地下空间利用率，城市管网规划井然有序，达到提升城市形象和环境质量的目的。