發布時間：2020-03-18所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：以上海世博會B片區改造工程為例，在深基坑開挖過程中對鄰近的地下綜合管廊保護措施進行了研究，并介紹了基坑不同施工階段時相應的地下綜合管廊保護措施。實測監測數據表明，該保護措施效果顯著，整個施工過程中管廊變形量均滿足市政部門監管的嚴格要求
摘要：以上海世博會B片區改造工程為例，在深基坑開挖過程中對鄰近的地下綜合管廊保護措施進行了研究，并介紹了基坑不同施工階段時相應的地下綜合管廊保護措施。實測監測數據表明，該保護措施效果顯著，整個施工過程中管廊變形量均滿足市政部門監管的嚴格要求。
關鍵詞：深基坑開挖;綜合管廊;施工保護;變形監測
綜合管廊(又稱共同溝)作為一種將各類公用管線集中容納，并預留檢修通道的隧道結構，最早于1832年在法國巴黎開始建設。至今為止在日本、美國等發達國家均有超過50a的應用歷史。
我國在綜合管廊建設方面發展較晚，1992年上海市張楊路綜合管廊作為中國內地第1條綜合管廊開始建設。近年來，綜合管廊在管線保護、地下資源高效利用和后期管線維護方面優勢明顯，在國務院及住建部相關文件指導下，在我國一些發達的大城市，如北京、上海、杭州、蘇州等地蓬勃發展。
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伴隨著各地綜合管廊的建設，一個隨之而來的問題就是如何確保這類管廊的耐久性滿足市政設施要求。一般而言，作為一個淺覆土隧道結構，管廊本身具備一定剛度，在承受常規道路和周邊土體荷載下僅需定時檢修即可。但一旦周邊發生諸如毗鄰區域基坑卸載，下方隧道或地下通道施工等水土環境突變情況，綜合管廊的防水性和完整性將受到極大考驗，從而對周邊居民的衣食住行產生巨大風險。因此，為確保綜合管廊的使用安全，在周邊進行各類土方卸載施工前，必須提前對管廊采用可靠合理的保護措施。
1工程背景
1.1工程概況
上海世博會B片區改造工程位于世博園“一軸四館”西側，規劃范圍東鄰世博館路，西至長清北路，南鄰國展路，北至世博大道，其中B02、B03地塊以博成路為界分割為南北2個基坑。北側基坑開挖面積約46000m2，開挖深度11～15m;南側開挖面積約110000m2，開挖深度15～20m。2個基坑靠近博城路一側地下連續墻，深度分別為36、34m。
博成路下設有3個地下通道連接2個地塊，1#通道及3#通道內截面尺寸為8000mm×3300mm，長度為30m，為單層人行通道。2#通道內截面尺寸為15000mm×6150mm，長度為30.6m，地下通道均采用明挖法施工。綜合管廊區域地下通道圍護結構為重力式擋墻[1-3]。
1.2綜合管廊結構概況
綜合管廊位于博城路人行道路下方，覆土厚度2.85m，管廊為標準斷面高3.8m、寬3.3m的矩形板殼結構，壁厚0.3m〔圖1(a)〕。
綜合管廊主體結構采用C25防水混凝土，抗滲等級S6。墊層采用C15素混凝土，厚度為100mm。
綜合管廊內主要布置有電纜支架、電纜箱、電纜線、給水管及消防水管等。給水管側電纜箱內目前并無管線布置，另一側電纜支架上共布置約15根電纜線〔圖1(b)〕。
1.3重點保護階段分析
根據市政部門要求，綜合管廊在整個施工階段最大位移不能超過20mm，施工控制要求極高。鑒于毗鄰綜合管廊的特殊性，本工程在以下階段必須采取必要措施對管廊進行保護：
1)地下連續墻施工階段。本工程地下連續墻的外邊線與綜合管廊之間的距離僅為1.4m(扣除寬800mm的混凝土傳力帶)，必須控制外墻止水注漿和基坑卸載對管廊的影響。
2)明挖地下通道施工階段。綜合管廊和3個地下通道均有相交，與1#通道相交的長度為9.4m，與2#通道相交的長度為21.6m，與3#通道相交的長度為9.3m。3條地下通道頂部距離管廊墊層距離均不到1m，必須采用合理措施避免土體開挖對管廊的影響。
2針對性保護措施
2.1地下連續墻施工階段
本工程采用土體加固和優化注漿方案來減小地下連續墻施工對綜合管廊的影響。
2.1.1土體加固
考慮到管廊與地下連續墻外邊緣間隔極小，最終采用樹根樁對綜合管廊與地下連續墻之間的土體進行加固(圖2)。
如圖2所示，擬采用單排φ400mm@500mm的樹根樁用于博城路下綜合管廊與地下連續墻之間的土體加固，樹根樁樁身長17.5m，緊靠混凝土傳力帶進行打樁注漿。
2.1.2優化注漿方案
采用2根半圓形三重管高壓旋噴樁(定向擺噴)作為地下連續墻接縫止水工藝，樁體直徑1000mm(根據高壓水壓力18～20MPa確定)，2根樁圓心孔的間距為600mm，搭接400mm，水灰比0.8，水泥用量控制為450kg/m3。為減小對管廊(埋深為地下6.6m)的影響，相對于普通旋噴注漿止水工藝，采用以下優化措施：
1)加固深度為地下8m至地下連續墻墻底，從而保證綜合管廊附近無噴射漿液。
2)設定擺噴的方向為朝著地下連續墻的方向，進一步降低了注漿壓力對綜合管廊的影響。
3)嚴格控制每根樁的提升速度，控制根樁的施工時間為5h，每天施工2根樁。
2.2地下通道施工階段
通道基坑施工期間，綜合管廊擬采用懸吊法進行保護。懸吊系統采用“撐吊結合”的思路進行設計。“撐”為在綜合管廊兩側格構柱下架設支撐，“吊”為采用橫梁懸吊綜合管廊(圖3)。
懸吊系統主要由上部橫梁、下部擔梁、拉筋、懸吊梁、格構柱及鉆孔灌注樁組成。
下部擔梁采用150mm×300mm×6.5mm×9mm雙拼H型鋼。為了增加擔梁剛度，型鋼兩側每150mm焊接1道厚10mm加勁板，并在型鋼上翼緣和下翼緣焊接厚10cm鋼板。擔梁布置間距為1m一道，負責承受綜合管廊的重力。
拉筋采用φ32mm的PSB785精軋螺紋鋼，通過螺母連接擔梁兩端，拉筋將擔梁所受管廊重力傳遞至上部橫梁。
上部橫梁采用150mm×300mm×6.5mm×9mm雙拼H型鋼，同樣在腹板兩側每150mm焊接1道厚10mm加勁板來增加橫梁剛度。橫梁布置間距為1m，將拉筋應力傳遞至懸吊梁。
地下通道基坑第1道混凝土支撐兼作懸吊梁，懸吊梁尺寸為1000mm×1500mm。混凝土懸吊梁將橫梁傳來的管廊重力荷載傳遞給格構柱。
整個懸吊系統布置鉆孔灌注樁及格構柱作為承力結構，樁和格構柱縱向布置間距為2.5m。鉆孔灌注樁直徑為800mm，長度為25m，格構柱尺寸為460mm×460mm。格構柱將管廊重力荷載傳遞給鉆孔灌注樁，再由鉆孔灌注樁將荷載傳遞給地基[4-7]。
3實際加固效果
3.1監測方法
為了評價各個施工階段對綜合管廊的影響，在管廊內部布置橫向位移和豎向位移監測點進行人工及全天候自動化監測。
在地下連續墻施工和基坑開挖施工階段，使用全站儀進行位移監測，監測頻率為3h一次。
在懸吊系統施工階段，采用自動化監測手段對綜合管廊進行監測。監測頻率為2min一次。當單次位移達到5mm以上或累計位移達到2cm以上時電腦自動報警。
3.2監測結果
3.2.1地下連續墻施工和基坑卸土開挖階段
從綜合管廊沿地下連續墻方向位移曲線(圖4)可以看到，綜合管廊在地下連續墻接縫注漿階段后發生1cm左右的水平位移和不到3mm的隆起位移，隨后在基坑施工階段發生最大不超過2cm的水平位移和0.7cm的沉降。最終，最大水平位移控制在1.1cm，最大沉降控制在0.9cm，均在綜合管廊變形允許值范圍之內。
3.2.2綜合管廊懸吊系統施工及地下通道施工階段
以2號管廊為例，從綜合管廊在地下通道施工階段的位移曲線(圖5)可以看到，綜合管廊在懸吊階段發生0～2mm的水平位移和6mm左右的沉降位移，隨后在基坑施工階段發生1mm的水平位移和不到4mm的沉降。最終，最大水平位移控制在3mm之內，最大沉降控制在1cm之內，都在綜合管廊變形允許值范圍之內。
4結語
鑒于綜合管廊在確保居民生活質量方面的重要性，在管廊周邊進行土體卸載施工必須采取適當措施保障將其變形控制在一個合理范圍。實際工程表明，采用樹根樁土體加固、優化旋噴注漿以及懸吊管廊方法，綜合管廊在周邊土體開挖過程中最大變形控制在1.1cm左右，滿足市政管線2cm最大變形值的苛刻要求，管廊完整性和耐久性得到保證，整個保護措施有效得當。
SCISSCIAHCI
