管沟技术

管沟技术（通用7篇）

管沟技术 篇1

0 引言

某大学城污水总排管道工程位于珠江边淤泥质围塘地段。设计管径800~1 200, 管底埋深7.5 m, 总长1 830 m, D500水泥搅拌桩加固地基。淤泥层厚约15 m, 施工时正值雨季, 遇到很多技术难点和困难, 本文总结出来一起探讨。

1 淤泥地基处理技术控制

该工程地质条件是全饱和淤泥质地基, 地表约2.5 m厚素填土, 管道埋深-7.5 m左右, 位于淤泥层中, 属于典型的深基坑软地基。设计用9 m长水泥搅拌桩加固地基, 兼作道路路基。工程特点是线形工作面、深基槽、饱和淤泥, 而且在雨季施工。

土方开挖后首先发现的问题是设计桩长不足, 设计桩密度不够, 搅拌桩加固区域为线带状结构布置。淤泥质土搅拌桩桩身质量不易保证, 施工中出现比较明显的缺陷是桩身密度不均匀, 有断续的鳞状片状螺纹状结构。造成的后果是开挖后水泥桩连同地基整体上浮或者水平位移, 搅拌桩间淤泥流淌, 无法形成刚性管道地基, 没有起到设计预计的地基加固作用, 对于刚性接头的无压排水管道极其不利。经过研究讨论, 线形搅拌桩布置, 对深淤泥处理效果有限, 整个线形为柔性, 必要修改加宽处理范围, 两边增加3 m宽, 由线形成面。桩间距由1.5 m修正到1 000, 桩端加深到超过淤泥层3 m, 形成整体性受力地质结构。

搅拌桩处理位加宽, 由线形改为整体加固 (见图1) 。

返工治理水泥搅拌桩的设计施工质量关键做好以下几点:

首先, 设计桩尖必须达到管道基槽淤泥底以下3 m, 或者按照开挖管沟深度下埋比例不小于40%, 达到加固沟槽底部淤泥的作用。改造设计桩径不变, 桩间距加密为1 000, 桩身水泥含量不小于20 kg/m。

其次, 因为淤泥的渗透系数极低, 一旦受到触动后基本饱和液化。水泥搅拌桩施工时, 淤泥土很容易被切削为片状, 水泥浆几乎无法均匀注入土体, 而形成片状。所以要严格控制搅拌速度与提升速度的比率, 以80 r/m~100 r/m为佳, 钻头的升降速率控制在0.3 m/min内, 确保水泥浆和淤泥均匀拌合, 桩身没有“夹生层”。

注浆压力不得低于1.2 MPa~1.6 MPa, 注浆机转速不小于1 000 r/m。喷搅工艺以两搅三喷为宜, 不宜增加搅拌次数, 起转开喷, 钻头起沉时转速差不小于30 r/m。目的是在淤泥被动荷载触变液化之前, 确保桩身水泥的含量达到设计要求, 同时保证桩身水泥土的均质性。

水泥搅拌桩终究是一个地基加固的措施, 只能暂时局部改变淤泥地基的施工条件。淤泥土质的整体性好, 裂隙发育少, 受施工动荷载影响的范围很大, 淤泥质深基坑施工时还必须考虑边坡围挡和支护。

2 拉森钢板桩基坑支护的技术要点

拉森钢板桩的特点之一是整体性好, 施工便捷, 除基坑支护作用外, 对涌水、流沙、淤泥流淌的防护效果好。淤泥地质使用拉森钢板桩, 可以有效防止淤泥液化后的流动性带来的施工难度, 施工速度快。缺点是施工过程中振动荷载较大, 钢板支护有一定的柔性。沉拔桩时振动荷载大, 靠近桩身的淤泥土非常容易液化。直接受震动影响的范围在桩位直径600范围, 淤泥地质余载影响范围在1 m左右, 这是由淤泥土整体性好, 弹 (压缩) 性大, 液性指数低的特征决定的。

未加支撑的钢板桩, 在开挖基坑以后容易产生变形, 因为竖向钢板桩之间属柔性连接, 而且有微隙, 累积间隙尺寸大。所以钢板桩的水平支护需要采取有效的措施, 超深的基坑应该对钢板桩进行加密、分段、通长的支撑, 腰撑的水平层间距不大于3 m, 且不少于2道。针对饱和淤泥土特征, 钢板桩支护的底部需要特别的压脚支撑, 以防止沟底淤泥土受压上浮。

钢板桩的支护以钢结构形式为主, 施工速度优于钢筋混凝土, 材料回收率高, 缺点是成本较高。所以拉森钢板桩适用于时间短, 周转快, 工作面不大 (长) 的沟槽基坑支护。大面积开挖的、施工周期长的建筑物基坑不推荐使用钢板桩支护。钢结构支护钢板桩的结构要根据具体的地质和工程条件进行计算, 并按照相关规定进行计算、论证和试验。

拉森钢板桩支护的沟槽开挖, 要注意施工节奏, 挖土速度过快, 工作面增大, 桩底支护滞后, 容易发生支护变形, 从而引发沟底上浮返工。深沟槽土方推荐一次性深挖到位, 避免触发淤泥液化。

拉森钢板桩的桩身不宜超过12 m。沟槽开挖同时建议采用倒装法施工钢支撑, 从上向下分层安装。推荐“亚”型的定型钢结构支撑。拉森钢板桩的优点之一是其竖向咬合槽型的接口形式, 可以承受一定的水平侧向压力。其次, 施打钢板桩在地面作业, 钢板的定位较准确, 沿开口线横向误差较小。而且钢板桩支护垂直施打, 没有倾斜坡度。所以水平支撑可以采用间断式“亚”型定型支撑, 见图2。

定型支撑施工速度快, 便于在淤泥地质开挖后尽快支撑受力, 安全性能可靠。实践证明, 拉森钢板桩在明挖、超深的淤泥地质市政管沟施工中是比较实用有效的支护支撑工艺。

3 淤泥质基坑工程施工要点

淤泥基坑工程的特征是降水效果不好, 难度比较大, 地质整体呈弹性, 地表及基坑边坡很容易发生变形, 自然放坡差, 土体自立时间短。

由于淤泥土的抗剪力非常低, 淤泥质土方基坑施工中, 要绝对减小坑口的附加压力, 即减少坑口的堆载。土方机械要远离基坑边缘, 挖出的土方必须及时清理外运, 下基坑的材料设备要随用随到, 随到随下, 基坑边缘不能堆积。没有扰动的淤泥土, 外部堆载影响距离在5 m~8 m, 扰动过的震动过的淤泥土影响距离在20 m以外。淤泥土基坑边, 一旦形成淤泥高差, 而且有外部荷载, 任何一个界面都可能形成滑动面, 造成塌方。

淤泥土基坑施工中, 首先要绝对减少振动荷载, 有条件时建议工作面进行雨季覆盖或者晴天晾晒, 避免淤泥饱和, 淤泥土质细腻, 含水率是孔隙比的重要指标, 对淤泥液化的敏感程度和振动荷载一样重要, 淤泥塑限的临界点约为17, 低于临界点时, 淤泥土表现出更高的抗剪性。所以淤泥施工中要严格控制含水率, 严防雨水, 充分利用土体自身强度。

淤泥地质基坑施工要以工期为前提。工期紧, 基坑深度不超过9 m的, 建议一次性开挖。一次性开挖的前提条件是做好充分的准备, 车辆数量, 挖方顺序, 行车路线, 基坑一次性支护, 都要准备完善, 一旦开工, 一气呵成。工期松散的, 或者超深的, 基坑底部结构设计复杂的, 可以分层开挖, 分段倒运, 但是必须做好施工计划, 控制好节奏, 使土方工作面有充分的二次扰动时间间隔。

淤泥土基坑灾害处理有多种。混凝土桩基础淤泥的开挖要严肃对待, 首先要有专门的挖土挖泥方案和施工顺序, 坚决避免一次超深挖去桩间土, 因而造成桩体随淤泥流动而倾斜或者断桩。超深淤泥地质开挖过程中要加强观测桩身标高和垂直度, 一旦发现桩身上浮或者倾斜要及时停止土方作业, 运用平衡法措施, 尽快倒运清理桩周围荷载, 或者沿淤泥高差反向回填素土。桩身上浮时要立即停止外部振动荷载, 采用压载法或者平衡回填法处理。

非桩基淤泥地基也可以采用类似的方法处理淤泥地质灾害。淤泥地质灾害处理首先要从预防出发, 提前静置, 提前跨层降水, 提前晾晒, 从而尽量改善淤泥土质才是上策。

随着国家大量基础设施项目的实施, 类似的淤泥质工程地质, 带状的基础设施工程越来越多, 本文作为详细的施工技术讨论可以促进行业施工的发展, 避免弯路, 减少损失, 增加效益, 节约资源。

注:文中未注明单位以mm计。

参考文献

[1]徐杨, 阎长虹, 许宝田, 等.城市河道淤泥特性及改良试验初探[J].水文地质工程地质, 2013, 40 (1) :110-113.

管沟技术 篇2

1 市政道路的管沟开挖支护中存在的问题

1) 忽视管沟开挖中的支护工作。在现场的实际工作当中, 管沟开挖完毕, 往往要等待一段时间才能够进行线管的埋设工作, 因此, 需要在管沟开挖之前, 就对管沟进行打入钢板桩或者钻孔桩等支护方法进行边坡的支护, 防止基坑边坡的坍塌, 但是在实际的施工过程当中, 施工队伍往往出于对经济的节约, 跳过了施工钢板桩或者是钻孔桩的过程, 对基坑进行直接的开挖工作, 这就造成了基坑土体的不稳定, 更有甚者, 把开挖出来的土体直接堆载至基坑的边缘, 加重了基坑边坡的负担, 使得边坡更加容易形成坍塌, 不利于基坑的稳定与安全。

2) 基坑的开挖工序不科学, 忽视排水工作。有一部分基坑的地下水位较高, 这部分基坑在开挖之前应当做好基坑内部的排水工作, 把水位降到基坑底部以下, 但是有些施工单位在施工的时候, 往往忽略对地下水位的控制, 直接进行开挖, 使得基坑内部的土体受到地下水的浸泡, 内摩擦角变小, 土粒之间的摩擦力也变小, 承载力降低, 这样就导致土体的抗剪能力削弱, 在在受受到到基基坑坑边边坡的压力的时候, 土体剪切破坏, 使得基坑坍塌, 无法进行下一道工序的施工。更严重的是, 由于土体开裂, 会使得管道受力折断, 影响用户的使用性能, 还有一些施工单位在开挖之前不对地基进行处理, 这也会造成土体的塌方, 影响到工程的质量。

2 市政道路管沟开挖支护工作应当注意的内容

1) 施工时应当采用合理的基坑支护方法。在基坑的开挖施工当中, 应当采用合理的基坑支护方法, 首先应当在基坑开挖的位置放出边线, 便于施工人员对于基坑开挖位置的把握, 然后在基坑两侧打入钢板桩, 打入的标高应当符合施工方案的要求, 开挖的时候, 应当在开挖深度达到一定数值的时候, 在两排钢板桩之间打入顶撑, 形成开挖支护。对型钢进行施工的时候强调采用三点法, 采用机械施工的方式, 这样施工稳定性以及钢板桩的固定效果是很好的, 符合现场的施工需求, 而且在施工的过程当中也方便施工方对钢板桩水平以及垂直位置的调节, 便于钢板桩的校正工作。施工过程中钢板桩打入的位置间隔应当保持在50 cm左右, 在钢板桩之间插入挡土板, 挡土板的厚度大约也是50 cm, 具体宽度根据开挖基坑的距离进行调整, 施工过程当中以两根钢板桩作为一组进行施工, 钢板桩打入的高度应符合图纸设计要求, 并封闭好桩尖的底口, 变形的钢板桩在使用之前应当进行校正, 以满足现场施工的具体要求。

2) 管沟下部槽体开挖工作需要注意的内容。在市政道路管沟的下部开挖工作当中, 首先应当对支护的材料进行选择, 第一个可以选择自制的钢板桩, 第二个也可以选择吊钩, 通过挖掘机把支护的材料施工至设计的标高, 然后再安装好围檩和横撑, 在安装之前还应当把沟槽内部的土体挖出, 开挖深度大约1 m, 这样能够保证围檩和横撑的安装质量满足基坑开挖的要求, 用焊条把围檩与横撑焊接好, 形成一个开挖的空间, 开挖空间形成以后把多余的土体挖除, 采用机械开挖的时候要注意在开挖至标高距离基槽底部标高30 cm左右停止开挖, 改用人工开挖的方式挖至设计标高, 如果碰到地下的土体松软或者遇到淤泥质土的时候, 钢板桩的间距应当适当减小, 采用密集型的钢板桩进行处理, 必要时还要进行补桩。如果开挖时遇到有明沟或者含有其他杂质的土体的时候, 还应当对这部分的土体进行换填工作, 开挖的时候应当注意避免对周边的土体造成影响, 还应当保证开挖的速度, 因为基坑在空气中放置的时间越长, 越容易形成坍塌, 所以要保证进度, 及时回填。

3) 对开挖以后的管沟进行合理处理。对于地下水位较高的地段应当采用真空井点降水等方法对地下水位进行控制, 或者采用明渠排水等方法进行处理, 在开挖前期开挖方案应当征得监理工程师的许可再进行, 先放样出具体的开挖位置, 然后在与管沟垂直的位置开挖出一条侧沟, 并把周围的土体清理干净, 容易积水的管沟还应当在管沟的两侧开挖排水通道, 保证多余的水渍能够通过通道排出管沟, 保证管沟内部的干燥, 管沟开挖还应当根据不同的季节进行安排, 考虑到洪水对于管沟的影响, 防止出现水土流失或者泥石流等灾害。

4) 对地下管沟的顶板支护与防护工作。为了避免管沟形成坍塌, 在管沟开挖好以后, 应当做好相应的防护处理, 钢护空间的搭建必须满足相应的施工要求, 便于施工人员来回走动, 也要能够减小施工对于土体和支护的扰动, 在埋设地下管沟的时候, 要注意对管沟周围的杂质进行清理, 并预埋钢管对管沟形成支撑, 避免管沟局部由于承受承载力过大而造成管道的断裂, 在管沟的开挖过程当中还应当监控钢板桩的变形与位移, 如果发现异常应当立即向上级单位进行报告, 如果需要进行处理还应当准备相应的加固措施与应急预案, 防止出现突发情况, 并做好预防处理。

3 市政道路管沟开挖支护工作施工程序

1) 在基坑开挖的时候, 首先应当对钢板桩的位置进行放样, 并仔细进行校核, 放样完之后, 应当进行钢板桩的施工, 施工时应当对钢板桩的插入深度以及标高进行仔细校核, 在钢板桩施工完毕之后做好沉降与位移观测点, 以便随时进行观测, 钢板桩施工完以后, 先进行基坑的开挖, 当开挖达到设计要求的深度的时候, 做好横向支撑, 确保基坑的安全, 横向支撑与钢板桩体应当焊接牢固, 共同对基坑起防护作用, 在支护好以后, 再开挖到设计标高以上20 cm, 防止对基底的土体进行扰动, 人工开挖至设计标高。在开挖过程中, 如果遇到地质较差或者地下水较高的情况, 应当做好排水措施, 或者对地基土进行换填处理, 并把管沟两侧的垃圾杂物清理干净。

2) 杂物清理干净以后, 基底就可以埋设钢管的支撑, 这对于钢管受力的保证是很重要的, 防止钢管由于受到剪力而断裂, 钢管埋设完成, 连接好之后, 再进行基坑的回填处理, 在回填中要注意分层的厚度, 不得大于30 cm, 回填的压实度要满足设计的要求与规定。

4 结语

在我国城市的不断发展过程当中, 由于建筑行业的不断发展, 高楼的不断建立, 居民对于城市生活的配套措施的要求在不断地提高, 这样就加大了对于施工单位在施工管沟时的要求, 为了确保管沟施工的质量以及安全, 施工单位必须提高对于管沟开挖与支护的技术与施工方法, 采用科学的方法进行处理, 保证工程的质量和安全, 从而为管道铺设工作的完成提供保障。

参考文献

[1]刘宏彦.道路中过道管沟沉陷问题的分析[J].北方交通, 2012 (4) :71-72.

[2]王新文.管沟中污水管断裂安全性判定[J].洛阳工业高等专科学校学报, 2000 (1) :60-61.

[3]杨俊荣.室外供热管沟设计应注意的几个问题[J].林业科技情报, 2003 (3) :89-90.

[4]高乃会.地下管沟的防水渗漏[J].山西建筑, 2006, 32 (3) :144-145.

城镇道路综合管沟设计 篇3

本文结合工作中的实例简要介绍下城市综合管沟的设计成果和经验。

1 综合管沟的概况

综合管沟就是在城市地下建造一个隧道空间, 将市政管线 (如:电力、通信、燃气、热力、给排水等) 敷设在这一空间内, 同时需配备专门的检修口、吊装口及监测系统。

综合管沟是目前大城市中普遍采用的一种管道敷设方式, 是一种集约度高、科学性强的城市综合管线工程。它不经能较好地解决了城市发展过程中的道路反复刨掘问题, 解决了城市上空线路“蛛网”密布现象, 同时也解决了地下有限空间内敷设较多管道的问题;是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之一。

2 综合管沟设计原则

1) 管沟设计应依据城市用地规划、基础设施规划以及城市设计等相关各种规划, 要与城市社会和经济发展相适应;

2) 管沟设计要与道路横断面布置和各种管线设计方案相协调;

3) 在保证管沟安全运营和管理的基础, 结合各种管线特点制订纳入综合管沟工程的管线;

4) 管沟横断面布置不仅要紧凑, 同时还要考虑远期管线的扩容;

5) 综合管沟应考虑各类管线分支、维修人员和设备材料进出的特殊构造接口;

6) 综合管沟要设置供配电、通风、给排水、照明、防火、防灾、报警系统等配套安全管理设施系统。

3 工程设计实例

在南一环路城市道路工程中设计中, 结合设计内容, 依据以上原则, 本工程进行了综合管沟设计, 设计内容简要如下。

1) 综合管沟布置

结合南一环路道路沿线道路规划及管线规划情况, 考虑到道路红线外侧有20m宽的绿化带, 为减少综合管沟设置对道路和城市景观的破坏、减少对城市交通的影响及为降低工程造价, 本次综合管沟布置在道路北侧红线与控制线之间的绿化带内。综合管沟内支管采取直接穿越管沟侧壁、在穿墙处做柔性处理方式, 同时为避免管沟使用中重复挖路破壁, 本次设计充分考虑预留支管数量。

2) 综合管沟综合的内容

根据城市控制性详细规划和各专项规划, 南一环路道路沿线敷设的市政管线主要有给水输水、给水配水、雨水、污水、热力、燃气、电力、通信等。

由于雨水和污水管道为重力流管线, 需要一定坡降, 同时雨水管道和污水管道支管较多, 尤其是雨水管道支管和雨水口联络管较多, 不宜放在综合管沟内。若放置在综合管沟内, 会加大管沟尺寸和结构要求, 增大工程投资较大。

考虑到燃气管道运行需要较高等级的安全防护措施, 燃气管道也不宜放在综合管沟内, 若放置综合管沟内需要单独设置沟室, 会加大综合管沟的尺寸, 增加工程投资。

综合考虑本次设计进入综合管沟的管线有给水输水、热力、电力和通信。给水配水、雨水、污水和燃气管道仍采用直埋的方式敷设。

3) 综合管沟断面确定

根据南一环路需进入综合管沟的管线种类、数量及管径, 以及城市未来的发展余地, 合理设计综合管沟的断面尺寸。经方案比选, 计算设计, 综合管沟断面确定为B×H=3.5×4m。

4) 出入口和吊装口的设置

考虑综合管沟后期管理及运营, 本次综合管沟设计每隔200m为一消防区, 在每个消防分区内设置一处人员出入口和吊装口, 人员出入口处兼顾进风功能, 走道宽度1.0m, 地面上部分结合道路景观进行设计, 尽可能与城市道路绿化相协调。吊装口尺寸为:L×B=7.0m×1.0m, 吊装口上部设置混凝土盖板, 顶部与道路齐平, 盖板间应做好防止雨水下漏的措施。

5) 通风、散热系统

本次综合管沟设计换气次数确定为6次/小时。通风系统采用自然通风和机械通风相结合的方式。进风采用百页窗自然进气, 进风口设在人员出入口上部, 洞口尺寸为:L×B=3.0m×1.0m, 百叶窗面积2.4m2。排风采用轴流风机强排, 排风口设在每个消防分区的端部, 在管沟顶板上开洞安装轴流风机, 上部设2.0m×1.0m的竖井, 通过在竖井侧壁开百页窗与大气相通, 百叶窗面积1.4m2。

6) 排水系统

本次综合管沟的排水系统采用自动排水和强制排水相结合的方式, 综合管沟底部的横坡设计为2%, 坡向一侧的排水沟, 排水沟断面尺寸为200mm×200mm, 排水沟的纵坡设计为≥0.5%, 坡向集水坑, 在集水坑内设置潜污泵, 将排水强排至南一环路的雨水管道内。集水坑根据沿途的地形条件进行设置, 设置在综合管沟每个消防区的最低处。

7) 供电系统

本工程设置专用箱变供电, 在每个人员入口处设置动力配理论研究Theoretical Research

电箱, 给综合管沟内照明及动力配电。

同时本次设计在综合管沟内每隔50米设置一台插座箱, 里面设置三孔单相插座和四孔三相插座, 为管沟内设备安装及维修提供电源。

8) 监控系统

在综合管沟内设置以下仪表:

便携式甲烷、氧气、一氧化碳、二氧化碳四合一检测和报警仪表;

温湿度探测器;

缆式线型定温探测器;

火灾声光警报器;

通过以上仪表能够监测综合管沟内有害气体、温度、湿度等指标;能保证及时、准确地探测管沟内火情, 并将信息及时传递给监控中心;监控系统还能够监控排水设备和通风设备的运行情况。

综合管沟内设置带电话插孔的手动报警按钮, 便于维修人员和监控中心及时联系和通信。

9) 照明系统

本次设计综合管沟内设置一般照明和应急疏散照明。

一般照明灯具采用密闭型荧光灯。在综合管沟直线段人行道上的平均照度不小于101x, 最小照度不小于21x;在出入口、投料口、转弯、交叉处及设备安置处设置局部照明, 以提高照度;在出入口、投料口、防火分区门处应设手动开关按钮, 对灯具进行控制。

应急疏散照明每隔20m设置一处疏散指示灯, 在出入口设置安全出口指示灯, 应急疏散照明的电源供电时间为30min以上。

10) 消防系统

本次设计综合管沟内约每隔200米设置一处防火墙、甲级防火门、阻火包等。在出入口处, 设置手提式灭火器、黄沙箱等灭火器材;同时在综合管沟内设置移动式水喷雾灭火系统和火灾报警系统。

11) 综合管沟的埋深

根据南一环路道路下设计雨、污水管道的埋深情况, 以及与它们相交叉的各个规划道路下规划排水管道的设计情况, 并考虑综合管沟上其它管线能够穿越和进行绿化, 进行本次综合管沟埋深设计, 埋深为7.9m~9.1m。出入口、通风口处应高出地面300mm以上, 防止地面积水倒灌, 并设置防雨水的盖子。

12) 综合管沟结构设计

结构设计为在满足生产工艺要求前提下, 合理选用结构形式及材料, 以达到安全、经济、合理。本次综合管沟建、构筑物主体结构设计合理使用年限为50年, 主要建构筑物耐火等级为二级, 建筑物结构混凝土裂缝控制等级按三级控制, 最大裂缝宽度控制为0.3mm (特殊构件除外) , 构筑物中混凝土构件裂缝控制等级为三级, 最大裂缝宽度控制均为0.2mm。本次综合管沟设计全部采用现浇钢筋砼结构, 池壁及底板沿长度和宽度方向每隔30m设置一道伸缩缝。

4 综合管沟优缺点

1) 综合管沟的优点

(1) 统一规划、设计、建设和运营管理, 可以较好地协调各种管线的设计布置, 并能统一设计、建设和运营管理, 避免各部门管理相冲突;

(2) 随着社会的发展, 城市用地日趋紧张, 而各种市政管线却日益增多, 管径不断加大。在有限的地下空间, 管线直埋在许多情况下不能满足管线埋设安全间距, 因此, 很多时候需要增加用地, 而由于征地问题又会促使管线绕道而行, 增加了管线的投资。综合管沟恰恰解决这一问题——管线在地下集中布置, 紧凑合理, 能在有限的地下空间有序地敷设各种管线, 避免管线迂回布置, 从而节约了用地, 节约了资源;

(3) 避免道路重复“开膛破肚”, 减少事故发生, 延长管线寿命;

(4) 美化环境。由于综合管沟将市政管线统一在一个便于管理的空间, 不仅便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理, 而且减少了城市道路上的杆柱及各种管线的检查井、室等, 减少了这些检查井潜在的危害及对交通的不利影响, 同时节约的城市大量空间可用于城市绿化建设, 美化了城市的景观;

(5) 社会综合成本低。由于综合管沟要统一规划、设计、建设, 综合管沟的建设, 比各种管线独立铺设的一次性投资大。如果单纯从综合管沟的单项投资成本来看的确较高, 但综合社会成本却十分合算。有机构统计, 我国台湾的信义6.5公里共同沟比单项建设多投资5亿元台币, 但75年间产生的效益却有2337亿元台币 (包括堵车、肇事等社会成本的降低、道路及管线维修成本的减少等) ;

(6) 抵御冲击荷载, 具有防灾性能。把各种管线集中于综合管沟, 可以提高城市的综合防灾能力, 避免风、雨、火等灾害造成的危害。

2) 综合管沟的缺点

(1) 各种管线协调难度大。在国内, 水、电、通信、燃气、电视等等, 不同的管线分属不同的单位, 报批和施工各自为政, 使综合管沟建设难以统一进度。建设综合管沟是一个跨行业、跨组织的协调工程, 既需要政府部门加强集中管理, 也需要各管线权属单位进行配合协调;

(2) 一次性投资大。由于综合管沟要统一规划、设计、建设, 综合管沟的初期建设比各种管线独立铺设的一次性投资大很多;

(3) 综合管沟断面尺寸难以准确确定。由于城市发展很快, 市政管线的需求量难以准确预测, 而综合管沟断面尺寸的确定必须正确预测城市远期发展规划, 否则将造成管沟尺寸不足或过大, 而这种准确的预测比较困难。

5 结论

综合管沟作为一种有效的管道敷设方式, 其设计首先要通过科学合理的比选确定放入管沟的管道种类和数量, 其次要利用各种规划做好管沟的近期建设和开发利用, 最后要做好安全运营和管理。

摘要：综合管沟管道敷设方式近几年越来多在我国工程建设中得到应用。本文结合工作中的实例, 对综合管沟设计内容进行简要介绍, 为综合管沟在城市道路中的应用提供参考。

关键词：综合管沟,设计,实例

参考文献

[1]李德强.综合管沟设计与施工.中国建筑工业出版社.

[2]上海市综合管沟设计技术规范.DG/TJ08-2017-2007.

综合管沟的防水设计 篇4

在综合管沟设计中,为适应地基变形和混凝土本身收缩的需要,一般每隔30米左右会设置一道变形缝,综合管沟内的管道、电缆等在路口和一定位置均需设置出入口,故综合管沟的渗漏水的薄弱环节较多。在设计中综合管沟的防水问题就显得尤为重要,应予以重视。

综合管沟的防水应尽量采用复合式防水设计。在主体及构造节点的防水设计上避免单一式,以减少综合管沟工程的漏水概率。

1 主体防水

在广东省《城市地下空间开发利用规划与设计技术规程》中,将综合管沟工程的防水等级确定为二级,笔者认为较为合理。防水等级确定过低,影响工程的正常使用,或使防水设计失败,防水等级确定过高,又会造成不必要的浪费。

主体防水设计上,一般采用结构自防水(刚性防水)与防水卷材、防水涂料等外防水方式中一种或两种相结合的复合式防水设计。

1.1 结构自防水

首先应明确一个观点,并非混凝土强度越高防水效果就越好。综合管沟壁板多为大体积混凝土,混凝土强度越高,水泥掺量越大,混凝土水化热就高,混凝土内部产生的温度应力超过混凝土本身的抗拉强度时,混凝土就会产生开裂。为满足耐久性要求,一般综合管沟混凝土强度等级控制在C30~C35即可。水泥的强度等级应不小于42.5级,优先采用水化热低的矿渣水泥等,水泥的用量也不应太高,应控制在380kg/m3以内,粗骨料应采用5~40mm级配良好的石子和中粗砂,含泥量严格控制在1.5%以内。在自防水混凝土的主要原材料质量和混凝土配合比上把好管,是保证混凝土自防水效果的关键。

为保证自防水混凝土的的抗渗能力,在混凝土中掺入性能良好的膨胀剂以补偿混凝土收缩,降低各种应力对混凝土造成的开裂,从而提高混凝土的韧性和抗拉能力,减少开裂。一般膨胀剂能替代等量的水泥,加入膨胀剂后的混凝土搅拌时间应比普通混凝土延长30~60S。目前使用较多的纤维膨胀防水剂可视为一种较好的选择。

钢筋配置上,结构构件除满足承载力要求外,还需进行构件的抗裂验算,满足防水抗渗及耐久性要求,控制裂缝宽度不超过0.2mm,应尽可能采用小直径钢筋、小间距布置。混凝土迎水面的钢筋保护层厚度应尽可能做到50mm。

当然,混凝土的自防水效果还取决于施工中混凝土的浇筑与振捣、混凝土的拆模时间控制以及拆模以后的养护等等。

1.2 外防水

综合管沟作为防水等级为二级的地下防水工程,仅靠混凝土自防水是不够的,在主体防水措施上还应采取至少一种外防水措施。

外防水的方式较多,常采用的方式有防水卷材、防水涂料、防水砂浆等。

防水卷材作为一种使用较为广泛的防水方式,常用于处于地下水环境,且受侵蚀介质作用或受振动作用的地下工程。防水卷材铺设在混凝土结构的迎水面,即从综合管沟结构底板垫层铺设至顶板基面,在外围形成封闭的防水层。在沿海地区,RSA-821耐盐碱性聚合物改性沥青防水卷材由于其抗氯离子渗透性能和耐盐碱腐蚀性能较强而常被采用。高聚物改性沥青防水卷材的厚度一般不应小于4mm。聚氯乙烯高分子防腐卷材能耐根子渗透、耐碱性较强在有机质含量较高的场地使用较多。合成高分子防水卷材的厚度一般不应小于1.5mm。防水卷材的主要物理性能应满足相关规范的要求。

防水涂料由于其施工较为方便而常在防水工程中采用,防水涂料包括有机防水涂料和无机防水涂料。无机防水涂料可选用水泥基防水涂料、水泥基渗透结晶型涂料。无机防水涂料应具有较高的渗透性,宜用于结构主体的背水面。有机涂料(如水乳性、反应型、聚合物水泥等)宜用于结构迎水面。防水涂料的性能应符合相关规范的要求。

2 节点防水

施工缝、变形缝、穿墙孔、对拉杆、阴角等节点,在共同管沟工程中不可避免。这些节点均为防水的薄弱环节,共同管沟的渗水多源于此类节点,在防水设计上应予以高度重视。

2.1 施工缝

防水混凝土应连续浇筑,宜少设施工缝。严禁设置竖向施工缝。当水平施工缝不可避免时,按照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)的规定,墙体的水平施工缝应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。施工缝防水构造的主要形式有中埋钢板止水带和设置遇水膨胀止水条两种。采用单一的防水方式不能确保防水功能,除有施工原因外,还有防水方式本身存在的缺陷。故不提倡单独使用中埋钢板止水带或设置遇水膨胀止水条。可采用中埋钢板(或遇水膨胀止水条)与外涂防水涂层(或外贴防水卷材)复合使用。

2.2 变形缝

变形缝处的渗漏是综合管沟工程中主要渗水源之一,也是防水处理的关键环节。按照《给水排水工程构筑物结构设计规范》规定,一般地埋式构筑物每30米需设置一道变形缝。变形缝应做成贯通式,在同一剖面上连同基础或底板断开。一般变形缝处的防水构造应由止水板材、填缝材料和嵌缝材料组成。为确保变形缝处防水效果,建议在此基础上加设一道外防水层如局部外贴防水油毡层,增设一道防水防线,减少渗漏水机率。

2.3 穿墙管

综合管沟在道路口和一些需要的位置均设置有管线出入口。穿墙管埋设越多,渗漏水机会就越多。穿墙管处的防水也是综合管沟防水重点之一。若结构变形较小或管道伸缩量较小,可采用主管加焊止水翼环直埋入混凝土内的固定式防水法,并在迎水面预留凹槽以密封材料填实。但一般综合管沟较长,结构变形和管道的伸缩量较大,同时为方便更换,采用套管式防水法较多。套管应加焊止水翼环。

综合管沟内电缆、通讯管道较多,出入综合管沟时宜相对集中可采用穿墙盒方法集中进出。穿墙盒的封口钢板应与墙上的预埋角钢焊严,并从钢板上的预留浇注孔注入柔性密封材料或细石混凝土。

2.4 卸料口、通风口、人员出入口

为满足通风、消防以及管道施工的方便,综合管沟一般每隔150~200米左右需设置通风口、卸料口和人员出入口。这些孔口均需要伸出地面,也是地表明水(如雨水、地表积水等)进入综合管沟的主要通道。在这些孔口的防水细节设计上应注意阻止地表明水的流入。出地面高度较少的孔口,出地面的高度应不小于200mm;出地面高度较多的孔口,应注意侧壁洞口底离地高度应保证200mm以上,顶部盖板应密封,且盖板外延应伸出洞口壁外以防止雨水的渗入与飘入。

2.5 拉接筋

综合管沟施工时需设置大量的拉接钢筋,如果没有控制好其保护层厚度,将会形成一定数量的渗水通道。故在拉接筋设置时,应尽量少而精,采用“梅花型”布置,并不得接触模板。撑铁、撑角应设置在主体双排钢筋之间,对应的位置需加设保护层垫块。为了可靠,宜采用焊接的方法固定在主筋上。

2.6 对拉螺栓

用于固定模板的螺栓须穿越混凝土结构,可采用加焊方形止水翼环的工具式螺栓。拆模后应将留下的凹槽用密封材料封堵密实,并用聚合物水泥砂浆抹平。

综合管沟的防水涉及各个专业,在设计过程中需与工艺、电气、通风及建筑等专业密切配合。在施工过程中对材料选择与质量控制、配合比设计、施工振捣与细部节点处理、混凝土拆模与养护等均需高度重视。在使用阶段一旦发现渗漏水问题应及时采取措施。以上仅提出设计方面应注意的问题,一个优秀的工程还需各方面的共同努力。

摘要：随着城市的建设与发展,地下空间的综合利用正得到逐步的开发利用。综合管沟作为不同种类地下管线的载体,埋置于地面以下一定深度,由于管沟长度长,沿线地质情况变化多,因此,采用钢筋混凝土结构的综合管沟,不但要求其适应地基变形的能力要好,同时防水的性能也要好。

关键词：综合管沟,钢筋混凝土,结构,防水设计

参考文献

[1]李伯龙.地下防水混凝土工程的质量控制[J].淮北职业技术学院学报,2009,(05).

[2]黎舒良.清水混凝土的优点和施工质量控制[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(06).

管沟采用灰土回填的效果分析 篇5

茅洲河流域 (宝安片区) 水环境综合整治项目包括6大项目, 46个子项, 流域面积112.65km2, 总投资152.10亿元。6大项目分别是:河道综合整治工程、片区排涝工程、雨污分流管网工程、水生态修复工程、补水工程、综合形象提升工程。其中雨污分流管网工程含18个子项 (15个片区、3项接驳工程) , 片区总面积45km2, 管道总长804km, 投资55.62亿, 占总投资的36.57%。详见表1。

2. 管道开挖方式

在设计图纸中, 管道开挖有两种方式, 即:放坡开挖、支护开挖。开挖深度小于2m的, 采用放坡开挖 (即无支护开挖) ;开挖深度大于或等于2m的, 采用支护开挖, 如图1~图3所示。

3. 灰土回填的施工工艺及注意事项

原设计图纸中, 管槽开挖后, 土方直接运走, 需要找到弃土场地, 还需要大量的运输费;管道敷设完成后, 回填石粉渣, 并要求石粉渣最大粒径小于40mm, 分层夯实厚度为100mm~200mm。同样, 石粉渣需要花钱从外地购买, 还需要花费大量的运输费。如果管道敷设完成后, 采用灰土回填, 则既可以减少土方外运费用, 又可以减少采购石渣费用。

3.1 灰土回填的施工工艺

(1) 切割并清除需开挖管沟的路面混凝土。

(2) 用反铲开挖管沟土方, 并将土方堆放在附近晾晒, 以降低回填土的含水率。

(3) 采购石灰运至现场, 拌制灰土。石灰与土的拌和比例为3∶7, 拌和均匀后回填管沟, 并分层夯实, 每层厚度200mm, 压实系数≥0.95。

3.2 灰土回填的注意事项

(1) 需控制拌和土的含水率, 含水率不能太大, 否则无法拌和, 回填时也无法夯实。

(2) 灰土回填尽量选在枯水季节, 因为枯水季节雨水少, 地下水位低, 开挖出的土方含水率就底, 便于拌和灰土。

(3) 采用灰土回填时, 要求附近地形开阔, 有堆放土方、石灰的场地, 便于施工运输。

(4) 如果沟槽开挖完成, 发现有少量地下水, 需在沟槽底部分段挖排水坑, 并配备潜水泵排水, 保持沟槽干燥。

4. 灰土回填的效果分析

4.1 经济效益分析

根据目前市场信息价, 管沟开挖价格11.36元/m3, 按运距25km以内计, 每方土的外运价格是46.77元/m3, 石粉渣购买价80元/m3 (含运费) , 石灰的采购价格180元/m3 (含运费) 。按管径1.0m计, 取100m长管沟为1个计算单位, 假定采用A1型钢板桩支护, 按图纸要求, 沟槽开挖宽度B=1.8m, 沟槽开挖高度H=3.5m。表层0.5m厚为路面及路基混凝土, 必须破碎并运走, 则土方开挖量为540m3。

若采用石渣回填, 则需外运土方为540m3, 运入石渣为461.5m3;如采用灰土回填, 则外运土方为78.5m3;灰土配合比按3∶7配置, 即运入石灰按回填土的0.3倍计, 则需外购石灰为138.45m3。

根据2016年7月份信息价, 如果采用石渣回填, 所有开挖土方均需外运, 则开挖土方及外运费用为31390.2元, 回填石粉渣费用为36920元, 合计68310.2元;如果采用灰土回填, 沟槽土方开挖后30%外运, 则开挖土方及外运费用为13711.14元, 购买石灰费用为24921元, 灰土拌和施工费用为923元 (按2元/m3计) , 合计39555.14元。则每100m管沟采用灰土回填可节省资金28755.06元, 可节省管沟开挖及回填部分投资总额的比例为42.1%。

目前18项片区雨污分流管网工程, 只有沙井污水处理厂服务片区污水管网接驳完善工程 (25子项) 开工了, 且只完成了40%的工程量, 其余17项工程都还没开工。考虑到天气及地下水等因素的影响, 如果按50%的地下管网可采用灰土回填, 则可节省工程投资约为1.156亿元。

4.2 社会及环境效益分析

其次, 还可以减少运输量, 降低路面拥堵。计算如下:取100m为计算单位, 减少石粉渣运输461.5m3;减少土方运输461.5m3;增加石灰运输138.45m3。考虑到天气及地下水等因素的影响, 如果按50%的地下管网可采用灰土回填, 则可减少运输量3153891m3。按每车装载15m3进行计算, 则可以节省车次约为21万, 按工期100天计, 则每天可减少2100车次。

目前深圳交通非常拥堵, 每天减少2100车次货车的运输量, 既缓解了交通拥堵, 又可以让路面更干净整洁, 因为运土车辆经常会洒落泥土在路面。

结论

如果按照既定方案, 管槽开挖后土方直接运走, 需要找到弃土场地, 同时需要大量的运输费;管道敷设完成后, 回填石粉渣, 需要购买和运输石粉渣的费用。而管道敷设完成后采用灰土回填, 则即可以减少土方外运费用, 又可以减少采购石渣费用。

通过计算分析, 按50%的地下管网采用灰土回填, 本工程可节省投资金额约1.156亿元, 同时每天减少2100车次货车的运输量, 既缓解了交通拥堵, 又可以让路面更干净整洁, 产生良好的社会环境效益, 值得推广应用。

摘要：结合具体工程实例, 介绍了管沟开挖形式及采用灰土回填的施工工艺, 通过计算, 采用灰土回填较原先设计图纸方案, 取得了可观的经济效益和良好的社会环境效益, 值得在同类工程中推广应用。

关键词：灰土回填,经济效益,社会环境效益

参考文献

[1]李国, 陈敏.关于市政道路管沟开挖支护的施工技术分析[J].中国新技术新产品, 2014 (7) :95.

管沟技术 篇6

1 综合管沟在国内外的发展概况

综合管沟起源于欧洲,1833年法国巴黎在有系统地在城市道路下建设规模宏大的排水网络同时,开始兴建综合管沟,断面最大的地方达到6.0m×5.0m,其中接纳了给水,通讯,压缩空气管道等公用设施,形成世界上最早的综合管沟,目前巴黎地下的综合管沟已建有100km,形成较为完善的综合管沟网络。1861年,英国伦敦在兴建格里歌大街时修造宽3.66m×2.66m的半圆形综合管沟,其中容纳了煤气管道,给水管道及排水管道。1893年,德国汉堡建造3.4m×2.3m的综合管沟,容纳煤气管道及给水管道。1933年前苏联在莫斯科、基辅,列宁格勒等地修建综合管沟,目前仅在莫斯科就有130km长的综合管沟(断面3×2m,内不含煤气管道)。日本在1963年颁布《综合管沟实施法》后开始大规模兴建综合管沟,并在1991年成立了专门的综合管沟管理部门,负责推动综合管沟的建设工作。到1992年,日本全国综合管沟总长约310km,按规划到21世纪初总长度达到526km。

国外综合管沟建设的突出经验可归纳为两点:一是立法优先,如规定对已建综合管沟路段禁止再次开挖敷设管线,立法确定综合管沟的产权;二是整体规划,将综合管沟与地铁等地下工程统一纳入地下空间规划。

我国最早的综合管沟是1958年在北京天安门广场下敷设的一条长1.076km矩形管沟,宽3.5m～5m,高2.3m～3m,埋深7m～8 m,内部设置有电力,电信,热力管道。

1994年上海修建的浦东新区张杨路综合管沟是国内第一条现代化的综合管沟,投资约2亿元,长11.125km,设在路两侧人行道下,断面为矩形双室,其中给水管道,电力电缆、电信电缆共处一室,燃气单独布置在较小的室,综合管沟配备了相当齐全的安全配套设施,有排水、通风、照明、通信广播、闭路电视监视、火灾检测报警、可燃气体检测报警、氧气检测、中央计算机数据采集与显示系统。

2002年修建的上海嘉定区安亭新镇综合管沟是我国首条完整的民用综合管沟,一期总长5.8km,矩形断面2.4m×2.4m,安亭新镇综合管沟系统服务全镇,贯穿主要道路,小镇内的电力、通讯、给排水、广播电视、消防等管线均以层架形式设置在内,燃气管道置于上方专用燃气室,同时还设有专门的检修口、吊装口以及监测、排水、通风照明系统。

广州大学城综合管沟规划是目前国内距离最长、规模最大、体系最完整的一条综合管沟。这条综合管沟布置在小谷围岛中环路中央隔离带下,沿中环路呈环状结构布局,全长10km,总投资3.7亿元,断面为矩形三室,7m×2.5(3.1)m,内部设置电力、供冷、电讯、有线电视5种管线,预留部分管孔以备将来发展所需。

进入21世纪以来,随着经济的发展,我国许多城市都在积极创造条件规划建设综合管沟,特别是正在规划和建设中的新区,几乎都在规划建设综合管沟,如深圳中心区,上海松江大学城,昆明呈贡新区,宁波东部新城,兰州安宁新城等。

2 新建城区建设综合管沟的必要性

根据中国台湾地区的一项研究表明,综合管沟结合地铁建设、新城区开发、道路拓宽等工程建设时成本最低,一旦错过这种整合建设的时机,综合管沟的建设成本会大幅度上升。新建城区是在性质、用途、功能和技术要求方面与以往的市政建设有很大的不同,具有规划功能明确、设计风格统一、使用功能多样等特点。其管线敷设涉及面大、专业管线多、范围广,但是由于城市管线属于不同的管线建设单位,各专业部门通常是根据自身需要进行建设,道路和管线建设缺乏统一规划和同步施工,往往道路已建成,城市管线还未入地或仅有少数几种管线入地,道路建设未久,又重复开挖道路埋设管线。而这样反复开挖道路敷设管线、扩充管线的容量,必将影响新建城区的道路交通功能以及新建城区的发展。而且新建城区的基础设施服务水平应该高于老城区,需要敷设的管线的数量和密度也更高,要建设高质量的城市环境、城市景观,传统的架空拉线方式和直埋方式会给城市景观带来负面影响,因此在新建城区建设市政综合管沟是非常有必要的。

3 新建城区综合管沟建设的规划与设计

3.1 综合管沟的规划原则

首先应当在总体规划、分区规划、市政专项规划等各阶段,同步进行综合管沟的规划。其次综合管沟与市政公用管线规划,道路路网规划之间是一个反复交叉调整的过程,即综合管沟在道路路网与各市政公用管线规划的基础上进行,同时道路路网的横断面和各市政管线又要在综合管沟规划的基础上进行调整。最后要处理好综合管沟与地下空间利用、与地铁规划建设的关系,避免冲突。

3.2 综合管沟的主要设计内容

总体设计:包括平面、纵断面、横断面、交叉口及各类孔口布置设计。

结构设计:包括主体结构、围护、地基加固设计。

附属设备设计:包括综合管沟内的给水、排水、照明、供配电、通风、消防、标识、建筑结构、防灾报警、电控监视。

管线技术设计:包括电力电线、通信电线、给水管道、热力管道等技术设计。

3.3 综合管沟的入沟管线

根据国内综合管沟的实践来看,一般纳入综合管沟的市政管线有:电力电缆、电信电缆、给水管道、中水管道、热力管道。考虑到安全及经济因素,建议燃气管道,雨、污水管道不进入管沟,另行敷设。

3.4 综合管沟的布置

综合管沟建议布置在主路的中央隔离带下,沟中心与路中心重合,覆土控制在1.0m～1.5m。为避免高程冲突,雨、污水管道建议均双排布置在道路两侧。

3.5 综合管沟的断面形式

综合管沟的断面,应根据纳入管沟的各市政管线分别所需的空间、维护及管理通道、施工空间,并考虑各特殊部位结构形式、分支走向等配置,同时根据管沟沿线的地质状况、交通等施工条件,以及地铁、地下通道、其它地下管线及周围建设物等条件,综合后再确定经济合理的断面。

4 存在问题

目前我国针对地下空间的法律法规还存在空白,综合管沟设计施工技术规范尚未制定,综合管沟建设、管理经验缺乏,受建设资金、政策以及建成后管理等诸多问题困扰。

由于综合管沟不可能分期修建,而它的土建工程投资费用比传统的管线直埋方式要大得多,且需设置监控系统等附属设施,早期一次性投资巨大。目前我国各地方的市政管线建设和管理管理方式基本是独立建设、独立管理,即以专业管理为基础、条块分割的模式,如何分担费用的问题较为复杂,据目前上海广州等城市综合管沟的运营来看,因对费用分摊等存在矛盾,部分管线部门采用变更管线埋设的位置和走向,以避开综合管沟而另选其它道路开挖埋设管线。在市场经济的条件下,各管线单位的投资是否超出其管线直埋的一次性投资以及长期维修所付的费用总和,是影响综合管沟推广、普及的主要因素之一。

5 结语

与常规的市政管线敷设方式相比,综合管沟在确保道路的安全畅通、城市管线的安全性和综合管理以及城市环境保护等方面,有明显的优势,综合管沟的建设已成为21世纪城市基础设施现代化更新与改造的趋势和潮流。虽然综合管沟建设的一次性投资较大,但后期带来的社会效益、经济效益、提高城市发展竞争力等综合效益远远超过了其前期投资。

摘要：结合国内外综合管沟的建设情况,对城市新建城区建设综合管沟的必要性进行探讨,提出综合管沟的规划与设计原则及尚需研讨的问题。

关键词：综合管沟,规划,设计

参考文献

[1]GB50289-98,城市工程管线综合规划规范[S].

[2]陈霖,黄鹄.共同沟设计探讨[J].市政工程设计,2003(9):60～61.

某综合管沟工程渗漏水的治理 篇7

关键词：综合管沟,渗漏水,处理措施,注意事项

综合管沟是一种集约化、可持续性的管线敷设方式, 能够有效地解决传统直埋式市政管线在改造更新过程中引起的交通阻塞和环境污染等问题[1]。综合管沟在西方发达国家已较为普及, 我国由于受到建设资金、建材质量、施工技术等影响, 兴建较晚。近年来, 随着城市建设中的市政综合管沟项目日益增多, 新建综合管沟的渗漏水问题逐渐引起普遍重视。

1 工程概况

烟台市某综合管沟, 由混凝土盖板和钢筋混凝土箱涵组成, 其设计防水等级为三级, 长约6.4 km。该工程采用明挖法施工, 历时三年主体竣工。施工期间, 沿线群众因征地、拆迁等原因, 多次阻挠工程施工, 严重影响了工程进度, 而且当地降水频繁, 导致地基受雨雪水多次浸泡, 地基发生变异, 底板受力不均匀。2006年初, 所建成的管沟在预制盖板缝处、盖板与侧壁搭接处 (阴角) 、变形缝以及底板等处出现不同程度的渗漏现象。

2 渗漏处理措施

2.1 顶板渗漏处理

该工程采用预制板盖板, 其间的箱涵为现浇结构, 顶板上方铺设聚乙烯防水板。经现场勘查, 在管沟的多个段位, 在预制盖板缝和盖板与侧壁搭接部位 (阴角) 出现渗水现象。推断原因是:

1) 该工程采用低廉的防水材料, 致使防水效果不佳。

2) 据了解, 施工方为了抢工期, 没有分层回填, 并且回填土为杂填土 (含有石块等建筑垃圾) , 以致防水层没有得到有效的保护, 甚至遭到破坏。

为了有效地解决渗漏问题, 该部位采用了注浆法方案[2]。

1) 沿着预制顶板渗水缝布置注浆管, 如图1所示, 以300 mm～500 mm为间距, 埋入长约450 mm的注浆管。

2) 在处理盖板与侧壁交界部位时, 靠近顶板下表面, 向侧壁钻孔埋管, 如图2所示, 以300 mm～500 mm为间距, 沿管沟长度方向布置。

3) 选用双液注浆泵, 注浆材料为水泥—水玻璃双液浆。

4) 注浆管为铝塑管, 在埋管前需对其进行先期处理, 如在嵌入段管壁钻花孔, 并对铝塑管外表面均匀地涂一层塑料粘合剂 (即图中嵌入部分“200 mm”处) , 紧接着在上面撒一层干燥的粗砂, 固化20 min后即形成表面粗糙、坚硬的中介层, 可保证与堵漏灵的良好结合。

2.2 侧壁防渗处理

侧壁表面出汗潮湿, 并散落分布着结碱物。针对此现象, 可采取背水面防水处理, 表面涂抹水泥基渗透结晶型防水材料 (CCCW) [3]。

该防水材料具有封堵混凝土细微收缩裂缝的能力。结晶体吸收湿气, 湿气在裂缝中激化结晶体不断增长, 从而封堵裂缝使结构变为抗渗漏水的致密体。但是, 这个性能仅限于宽度小于0.5 mm的裂缝, 对“活动”的裂缝是无效的。对于活动的裂缝可以在现场凿槽, 用含有CCCW的砂浆封堵, 同时辅以聚氨酯化学注浆。涂抹前必须对混凝土表面进行处理, 清除混凝土表面的化学养护膜、模板隔离油、浮灰等, 使混凝土毛细管通畅, 对于有缺陷的表面 (如蜂窝麻面等) , 须先做好表面修补工作。

2.3 变形缝 (沉降缝、伸缩缝等) 渗漏处理

变形缝等部位出现渗漏问题, 原因可能是施工时止水带与混凝土振捣不密实, 或止水带在浇捣混凝土时出现跑偏和翻转而导致渗水, 或者所选用的止水橡胶带质量不佳, 已老化所致[4]。在变形缝附近开凿, 凿开宽120 mm～150 mm, 深120 mm的V形槽, 用水清洗凿面的表面浮灰。沉降缝每300 mm～500 mm用ϕ14钻头钻深150 mm的孔, 先植入一根注浆管, 再用堵漏灵堵住缝隙, 然后注入LW型水溶性聚氨酯化学灌浆料封缝。待浆液注满凝固后, 凿除外露注浆管和周围堵漏灵, 清理干净。把聚苯乙烯棒或海绵条安置在V形槽里面, 注入HK 8505型聚氨酯密封胶密封, 外部抹30 mm聚合物砂浆, 最外层用水泥砂浆找平。

2.4 底板渗漏处理

对于底板等渗漏严重的部位, 依据设计单位的补充设计在管沟底部铺一层钢筋, 沿沟长方向设置ϕ20@150的钢筋, 沿垂直沟的方向铺ϕ10@200的钢筋, 同时浇筑200 mm厚C30混凝土。侧壁水平和竖直方向均加ϕ6@200的钢筋, 浇筑60 mm厚C30混凝土。为了验证补充设计的合理性, 针对此工程本文采用ANSYS进行有限元模拟分析, 以求达到希望的加固效果, 从而保证结构的安全运行, 不再出现大的裂缝和渗漏水现象[5]。加固前后Y方向的位移变化图以及结构的应力矢量变化图如图3, 图4所示。

从图3可看出, 管沟底板的混凝土材料发生不同的位移, 由于位移大小不同导致互相之间产生错动, 由中部到两端部向下 (Y的负方向) 的位移越来越大, 导致管沟底部混凝土平面的中间部位产生起拱现象, 从而形成较大的混凝土裂缝, 出现渗漏水现象。而图4则不同, 其经过加固后Y方向位移变形主要集中在土的部分, 混凝土结构部分整体刚度较大, 发生的位移变形较小, 并且位移变形比较统一, 从而保证混凝土结构不发生破坏。

3 注意事项

1) 在注浆前, 可利用埋入的注浆管排水, 充分排水后方可进行注浆。对于其他渗水严重部位, 可插入塑料软管进行导流。注浆时, 要经常检查、保持注浆机正常使用状态, 记录相关数据, 观察裂纹在注浆过程中有无发展。每段注浆结束后, 要检查注浆效果, 达不到要求的, 可调节压力进行二次注浆或其他补救措施。注浆完毕后, 应及时关闭阀门, 以免漏浆。2) 对变形缝等防水处理时要慎重对待, 既满足堵水, 又要适应变形需要。要采用能够适应变形的弹性防水材料, 甚至采用多种材料, 刚柔结合多道设防 (例如先用聚氨酯树脂堵漏, 然后用环氧树脂补强) , 这样才能更好地达到预期效果[6,7]。3) 底板加固施工时先将底板上原有的砂浆层全部清除, 然后对底板顶层进行凿毛处理, 并用清水冲洗干净, 确保无浮渣灰尘。底板表面凿毛、植筋后, 应先涂刷界面粘结剂后再现浇防水混凝土, 侧墙与底板交接处应各增设倒角。如果现场情况允许, 倒角截面尺寸应尽可能做大。

4 结语

1) 对管沟渗漏水的防治, 要防、堵、排相结合, 以排为主, 建设相应的配套设施, 才能提高管沟的抗渗、抗蚀能力。2) 不断采用成熟的先进技术和新型防水材料, 因地制宜, 结合具体问题分段予以整治。3) 必须对管沟的渗漏水现象进行有效监控, 以便及时发现问题并得以有效解决。

参考文献

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