现浇混凝土综合管廊的施工监理探索.doc

.现浇混凝土综合管廊的施工监理探索浙江耀华工程咨询代理有限公司 赵海波 备注：该论文曾发表于建设监理杂志2015年2月刊摘要：近几年城市综合管廊在我国城市建设中发挥着越来越重要的作用，文章介绍了综合管廊的基础知识，并从监理角度阐述了综合管廊施工的重点和难点以及相应的监理措施。关键词：综合管廊 监理 要点 措施引言由于传统直埋管线占用道路下面地下空间较多，同时管线的敷设往往不能和道路的建设同步，造成道路频繁开挖，不但影响了道路的正常通行，同时也带来了噪声和扬尘等环境污染。因而在我国一些经济发达的城市，开始借鉴国外先进的市政管线建设和维护方法，开始兴建综合管廊工程。一、城市综合管廊的概念和定义城市综合管廊亦称“共同沟”，即把市政、电力、通讯、燃气、上水、中水、排水、热力等各种管线集于一体，在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道，同时设有专门的检修口、吊装口和监测、控制系统。根据城市综合管廊工程技术规范，城市综合管廊的定义是：“实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施”。二、建设城市综合管廊的优点及意义建设城市综合管廊的优点及意义主要有以下六点：1、避免城市道路反复开挖，解决令广大市民怨声载道的“马路拉链”问题；2、改善环境，提升城市形象和品质；3、充分利用地下空间资源，节约城市土地资源；4、管廊内部环境较封闭，容易控制、便于检修，可延长市政管线寿命；5、管廊位于地下，因此抗震、抗台风性能较好，提高了城市防灾能力；6、经济可行三、城市综合管廊的断面和分类城市综合管廊常见结构形式有2种：现浇混凝土综合管廊和预制拼装综合管廊。本文主要针对现浇混凝土综合管廊而言。综合管廊的标准断面应根据所容纳的管线种类、数量、施工方法综合确定：采用明挖现浇施工时宜采用矩形断面；采用明挖预制装配施工时宜采用矩形断面或圆形断面；采用非开挖技术时宜采用圆形断面、马蹄形断面。双舱箱形结构的管廊断面，如图1；图1-双舱箱形结构综合管廊断面图矩形管廊断面，如图2：城市综合管廊按其所容纳的管线等级和数量的不同，其性质及结构有所不同，大致可分为干线综合管廊、支线综合管廊、电缆沟等形式。1、干线综合管廊干线综合管廊一般设置于机动车道或道路中央下方，主要连接原站（如自来水厂、发电厂、热力厂等）与支线综合管廊，一般不直接服务于沿线地区。综合管廊内主要容纳的管线为高压电力电缆、信息主干电缆或光缆、给水主干管道、热力主干管道等，有时结合地形也将排水管道容纳在内。在干线综合管廊内，电力电缆主要从超高压变电站输送至一、二次变电站，信息电缆或光缆主要为转接局之间的信息传输，热力管道主要为热力厂至调压站之间的输送。干线综合管廊的断面通常为圆形或多格箱形，综合管廊内一般要求设置工作通道及照明、通风等设备。2、支线综合管廊主要用于将各种供给从干线综合管廊分配、输送至各直接用户。其一般设置在道路的两旁，容纳直接服务于沿线地区的各种管线。支线综合管廊的截面以矩形较为常见，一般为单舱或双舱箱形结构。综合管廊内一般要求设置工作通道及照明、通风等设备。 3、电缆沟电缆沟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。截面以矩形较为常见，一般不要求设置工作通道及照明、通风等设备，仅设置供维修时用的工作手孔即可。四、现浇混凝土综合管廊的施工监理要点1、图纸会审综合管廊工程，监理工程师对图纸的审查重点为：1) 热力管道、燃气管道不得同电力电缆同舱敷设 （强制性条文）；2) 信息电缆与高压电缆应分开设置；给水管道与排水管道可在综合管廊同侧布置，排水管道应布置在综合管廊的底部；3) 核查综合管廊标准断面内部净高、净宽是否满足各种管线排布和检修、运输的要求；4) 综合管廊同其它方式敷设的管线连接处，应做好防水和防止差异沉降的措施； 5) 核查逃生孔的设置是否符合规范要求；6) 复核验算各种管道和电缆的钢支架是否满足承载力要求，特别要重点复核大直径热力管道、给排水管道的钢支架的承载力；7) 核查管廊的消防系统是否满足规范要求；2、测量放线综合管廊的测量放线，监理单位应重点复核以下部位：1） 管廊变截面、变坡、转弯等变化部位2） 干线综合管廊和支线综合管廊的相交部位3） 基槽的底标高和坡度3、基坑开挖和降（排）水城市综合管廊总长度往往超过1公里，基坑土方开挖应严格执行“分段分层、严禁超挖”的原则。通常情况下，支线综合管廊的开挖深度并不太深，但干线综合管廊的开挖深度有可能超过5m，达到深基坑的标准，这种情况下管廊基坑工程的专项施工方案需要组织专家论证后才能付诸实施,并且在管廊施工期间应委托有资质的专业机构对深基坑进行监测。综合管廊的基坑大多采用明挖方式，管廊深基坑支护通常采用“土钉墙局部结合松木桩”的形式，如果管廊施工期间周边道路保持通行状态，考虑到大吨位车辆行驶时产生的振动荷载，应采取水泥搅拌桩、围护桩、地下连续墙等支护结构形式。综合管廊的基坑降水方式，应根据地下水位和地质情况合理确定，尽量做到经济可行，综合管廊的基坑降（排）水方式通常有：1）明沟集水井排水法（适合地下水位不高、基坑不深时采用，经济易行）；2）轻型井点降水法；3）深井降水法；4）复合式降水法（多种降水方法相结合）。4、地基处理和验槽综合管廊属于狭长形结构，当地质条件复杂时，往往会产生不均匀沉降，因此监理工程师应格外重视地基处理和验槽工作：1） 当设计为天然地基时，对于局部存在的淤泥质软弱土、“弹簧土”等不良地质段，应按照设计要求进行换填等加固处理。2） 当设计为人工地基时，应该在人工地基处理完毕后，对人工地基的承载力进行有关试验和检测，满足设计要求后方可进行管廊基础结构施工。5、现浇混凝土结构施工现浇混凝土综合管廊的结构类似于民用建筑地下室的箱型结构，其施工方法与地下室基本相同，因此笔者无需多讲，仅强调一点，那就是监理工程师要认真检查钢支架工程的预埋件，严格隐蔽验收，做到预埋件的数量无遗漏、位置准确、在浇捣混凝土的过程中不偏移。6、地下防水工程施工综合管廊的地下防水工程类似于民用建筑地下室的防水工程，其施工方法可参考地下室的防水施工。但在实际施工过程中有两个防水关键部位，施工单位往往处理不到位，导致渗漏水，所以本文专门强调这两个关键部位，监理工程师应特别重视，施工单位应认真处理。1） 伸缩缝（变形缝）部位橡胶止水带的固定和接头处理综合管廊是超长结构，设计沿着长度方向每隔一段距离设置一条伸缩缝（变形缝），而伸缩缝（变形缝）历来是防水的薄弱部位。设计者常采用中埋式橡胶止水带作为伸缩缝的防水材料，中埋式橡胶止水带的施工应该特别注意以下两点：务必要用附加钢筋来固定橡胶止水带的位置，尽量使止水带在伸缩缝的两个方向（左右和上下）都居中，无论砼如何振捣，都不要偏移走位。许多施工单位图省事，没有设置附加钢筋来固定橡胶止水带，造成橡胶止水带的位置严重偏移，导致渗漏水。（注意：严禁用钢筋、钢丝穿透橡胶止水带的方式来固定其位置，也严禁焊接钢筋时将橡胶止水带灼伤。）在综合管廊的伸缩缝部位，橡胶止水带应环绕管廊截面最终交圈闭合，要做到天衣无缝的闭合，必须处理好橡胶止水带的接头。橡胶止水带的接头数量应尽量少，接头位置应选在管廊顶板部位，因为该部位所承受的水压最小。在实际施工过程中许多施工单位都没有处理好橡胶止水带的接头，导致在止水带接头部位渗漏。如何处理橡胶止水带接头，本文推荐采用“现场热接硫化法”：使用与止水带匹配的热硫化模具及生胶片在现场硫化热接，如图： 2） 管廊外墙和底板转角部位的防水处理管廊外墙和底板转角部位应严格按照“外防外贴法”的标准节点详图施工，具体做法参照地下室底板相应部位，如图： 7、抗浮验算管廊结构施工完成后就成为一个埋设在地下水位以下的封闭箱体，我们必须根据设计条件验算结构的抗浮稳定。根据城市综合管廊工程技术规范的要求，抗浮验算时不应计入管廊内管线和设备的自重，其他各项作用均取标准值，并应满足抗浮稳定性抗力系数不低于1.05。抗浮设计水位通常在地质勘察资料或设计总说明中可查到，抗浮验算的原理就是根据阿基米德浮力定律，比较管廊的浮力和自重，若浮力大于自重，设计就需考虑抗浮构造措施，例如在基础底板下方设置抗拔锚杆。8、土方回填城市综合管廊属于狭长形结构，两侧回填土的高度较高，如果两侧没有对称、均匀回填，会产生较大的侧向压力差，严重时导致综合管廊的侧向滑动，所以综合管廊两侧回填土应对称、分层、均匀。为了避免破坏管廊顶板结构和防水层，管廊顶板上部1m范围内回填材料应采用人工分层夯实，禁止大型碾压机械直接在管廊顶板上部施工。 9、钢支架施工管廊的钢支架有两大作用：1） 承受各种管线的重力荷载；2） 确定各种管线的安装标高。因此钢支架施工的监理重点就是：1） 确保钢支架的承载力满足使用和检修要求，应采取以下监理措施：复核验算钢支架的承载力，尤其是大直径管道的钢支架；严格控制钢支架的原材料质量以及焊接、防锈、防腐的施工质量；2） 监理人员认真测量、复核钢支架的标高，将偏差控制在允许范围内。 3） 考虑到检修、管理人员的安全，钢支架的端头应采取“倒圆角”或“软包”等钝化处理措施，严禁钢支架出现尖锐棱角伤人。10、管线安装敷设管廊内的高压电力电缆、信息主干电缆或光缆、给水主干管道、热力主干管道等专业管线的安装敷设，皆应按照相应的专业施工规范施工，本文限于篇幅，不做详细阐述。11、标识系统1) 在综合管廊的主要出入口处应设置综合管廊介绍牌，对综合管廊建设的时间、规模、容纳的管线等情况进行简介。 2) 纳入综合管廊的管线，应采用符合管线管理单位要求的标志、标识进行区分，标志铭牌应设置于醒目位置，间隔距离不应大于100m。标志铭牌应标明管线的产权单位名称、紧急联系电话。 3) 在综合管廊的设备旁边，应设置设备铭牌，铭牌内应注明设备的名称、基本数据、使用方式及其紧急联系电话。4) 在综合管廊内，应设置“禁烟”、“注意碰头”、 “禁止触摸”等警示、警告标识。 5) 在人员出入口、人员逃生孔、灭火器材等部位，应设置明确的标识。 六、施工安全监理要点城市综合管廊的安全施工，应特别注意以下四点：1、 土方开挖和基坑工程（前文已有阐述，此处不再重复）2、 管廊内的临时通风管廊的混凝土结构施工完成后，施工单位将在管廊内焊接钢支架、安装敷设各种管线，这需要相当长的工期。虽然在设计上，城市综合管廊每隔几百米会设置一个通风口，但管廊内依然是一个狭长且相对封闭的地下空间，若没有良好的通风措施，会导致管廊内空气污浊、甚至缺氧，危及施工人员生命安全，尤其在钢支架焊接的时候安全风险更大。因此综合管廊施工前应先编制临时通风方案，宜采用自然通风和机械通风相结合的通风方式，在合理的位置设置风机，有组织地进行排风和进风，排除污浊空气，送入新鲜空气。3、 施工用电和照明的安全管理城市综合管廊的施工环境有以下3个特点：1） 管廊空间狭长；2） 处于地下阴暗、潮湿环境；3） 管廊内有许多钢支架，易导电。在这种特殊的施工环境下，根据施工现场临时用电安全技术规范的有关规定，在施工用电和照明的安全管理方面，应重点做到以下3点：1） 在狭窄、潮湿场所和金属构架上操作时，严禁使用类手持式电动工具，必须选用类或由安全隔离变压器供电的类手持式电动工具，其开关箱和控制箱应设置在作业场所外面。金属外壳类手持式电动工具使用时，其金属外壳与PE线的连接点不得少于2处，开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s，其负荷线插头应具备专用的保护触头。所用插座和插头在结构上应保持一致，避免导电触头和保护触头混用； 2） 潮湿和易触及带电体场所、灯具安装高度2.5m以下的场所，皆应使用36V以下的安全特低电压照明器；3） 照明灯具的金属外壳必须与PE线相连接，照明开关箱内必须装设隔离开关、短路与过载保护电器和漏电保护器。4、 集水坑周边的防护按照设计规范，综合管廊内每隔400至少设置一个集水坑，用来收集综合管廊内部渗漏水或供水管道排空水、消防积水。由于地下管廊采光受限、光线昏暗，实际施工过程中发生了许多次“施工人员跌入集水坑中”的教训。为了保障人员安全，管廊施工阶段必须做好集水坑的防护措施，对于面积较小的集水坑，可采用盖板防护；对于面积较大的集水坑，应在集水坑周边设置防护栏杆。七、现浇混凝土综合管廊的验收城市综合管廊在我国的运用已有多年，但长期面临没有相关技术规范和验收标准的尴尬。直到2012年10月11日我国住建部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了国家标准城市综合管廊工程技术规范（GB50838-2012），城市综合管廊的验收终于有了规范依据。根据城市综合管廊工程技术规范，现浇混凝土综合管廊的验收主要包括以下9方面，见表1：表1 现浇混凝土综合管廊的验收内容和依据序号验收内容（分部工程）验收的依据及有关规范、标准1地下防水工程地下防水工程施工及验收规范GB502082基础工程城市综合管廊工程技术规范第6.2节；建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502023现浇钢筋混凝土结构混凝土结构工程施工质量验收规范GB502044附属工