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北京建筑業報道二公司高速推進管廊革命
   本網訊 2019年第1期《北京建筑業》雜志報道中建一局二公司助推中國“管廊革命”進入高速推進時代,全文如下:

  2016年3月中建一局二公司從進藏天路的起點出發,承接國家首批管廊項目西寧城市綜合管廊一期工程(二標段),開啟了轉型升級中的管廊戰役。從青藏高原到塞上明珠銀川,從革命老區南昌到現代化天津中新生態城,中建一局二公司在四大城市陸續承建7條管廊項目,成為管廊建設的先鋒力量。

  在管廊建設的實踐和應用中,中建一局二公司總結不同的風土特點和建設要求形成六項針對綜合管廊施工過程的關鍵施工技術,經綜合評定,整體技術水平達到國內領先水平。

  不同風土百變基坑為百年工程護航

  管廊建設施工第一步要解決的就是基坑工程的開挖和圍護。中建一局二公司從水文地質條件、現場條件、適用范圍、施工效率、施工難度、施工成本等多方面進行對比分析,為7個管廊項目尋找適合其特點的基坑圍護結構和施工方式。并由此形成“地下綜合管廊基坑圍護結構設計與圍護結構施工技術研究”成果。

  ■拉森鋼板樁支護體系挑戰老城區狹小施工空間

  在42米寬的城市老街下修寬9米、高4米、埋深3米的管廊,還要不斷路,不影響雙向道路正常通行,這就是南昌青山北路綜合管廊項目部必須要攻克的第一的挑戰。

  南昌青山北路綜合管廊項目是南昌市第一條位于城市主干道下的地下綜合管廊,總長度約1.8公里。管廊建成后將全面解決革命老區架空線網密集、市政道路反復開挖、地下新老管線布排混雜等城市頑疾,讓老區建設煥發新的活力。

  捉襟見肘的施工現場,使常規的放坡開挖在這里根本行不通。最終項目在1.8公里長的地下管廊施工區域打入9000根單根重1噸、12米長的拉森鋼板樁進行豎向基坑支護,在基坑兩側筑起一道銅墻鐵壁后進行土方開挖,下挖至地下-1米和-4米時用10米長、單根1.7噸重的圓形鋼管進行上、下兩層橫向支撐,確保了整個施工的安全性,最大限度縮小了施工范圍。萬噸鋼材組成1.8公里的長龍,成為建設“百年管廊”至關重要的環節。

  ■拉圍堰施工法取道湖底筑起千米鋼鐵般圍堰

  銀川閱海湖隧道管廊工程是我國首條穿越湖底的隧道與管廊合建項目,隧道全長1830米。按照雙向八車道城市主干道標準設計,中間為行車道,兩側上部為管廊倉,下部為人行道。

  銀川閱海湖隧道采用圍堰施工法,“第一在湖里先填土圈出一圈,打入拉森鋼板樁并進行加固,把中間的湖水抽干后挖出一條明渠;第二在明渠上修管廊;第三,重新填入原土、引水恢復閱海湖原貌。” 項目經理井玉陽將工程劃分為三個步驟。

  約7000根6米長的拉森鋼板樁連成千米鋼墻,用震動沉樁機打入湖底不透水層2米,形成一道堅固的壁壘,圍堰圈出的長龍就是銀川湖底隧道管廊的施工現場。“我們用后期可以直接拆除的鋼板樁代替了常規的混凝土樁基進行筑土圍堰,這樣可以最大程度的減少對湖內生態平衡的破壞。”井玉陽說。

  項目部將整個圍堰分為四段,采用平行流水施工、立體交叉作業的施工方法分段、分倉進行施工,在過程中始終保持其中一個施工段閱海湖水體是聯通的,滿足閱海湖正常通航的要求。這樣的方案可以確保兩側水系的流動性,有利于保護湖泊水質、水生環境及閱海湖湖底原始生態的平衡,同時降低了圍堰的防洪風險。

  多措并舉確保百年工程防水安全

  萬米長廊建設,常年面臨遇水侵蝕以及其他不良影響,極易造成管廊建設范圍內地基不均勻沉降等問題,對廊體的使用壽命造成致命的影響。中建一局二公司通過“地下綜合管廊變形縫防滲、防水技術應用研究”、“地下綜合管廊防水材料應用技術研究”兩項關鍵技術研究成果,聚力攻克防水技術難關。

  ■五層防水衣攻克管廊變形縫打造中國品質

  西寧管廊項目地處高原,施工區域地勢崎嶇且地質結構、地下水位差別較大,為了防止不均勻沉降和超長結構導致的混凝土開裂、變形,需要每隔不超過30米設計一處柔性連接變形縫。西寧市根據其自身的地理區位因素及地勢條件,將雨污水納入綜合管廊,且雨污水不是采用管道而是設立獨立艙室利用管涵本體進行排放,這對變形縫防水質量控制提出了更高的要求。

  針對施工中的524條變形縫,中建一局二公司西寧管廊項目為廊體精心打造5層防水衣,確保百年工程質量。

  第一層,采用橡膠止水帶進行變形縫軟性鏈接,將2塊15毫米厚的多層板做成坡口形狀卡住橡膠止水帶中部30毫米止水環,并通過支撐結構及措施筋進行固定,防止混凝土振搗造成止水帶偏位,同時黏貼海綿條防止漏漿,有效提高第一層“防水衣”質量。

  在此基礎上,變形縫內兩側用低發泡高壓聚乙烯閉孔型泡沫塑料進行填充,在延緩橡膠止水帶老化的同時增加防水保護層,形成密閉的柔性變形結構,形成第二層“防水衣”。

  按照常規施工,第三層“防水衣”將采用用雙組份聚硫密封膏進行嵌縫處理,但施工過程中通常存在基層清理不徹底等因素施工質量。為此,項目部將第三層防水衣工序細分為剔鑿、清理、定位和分層灌膠雙組份聚硫密封膏,精心打造第三道防水保護。

  在此基礎上鋪設兩層SBS改性瀝青防水卷材,為管廊穿上第四層和第五層防水衣,幾項措施將管廊變形縫處質量控制一次合格率提高到95%,提高近15%。

  ■精選材料為防水打造黃金鎧甲

  中建一局二公司始終堅持給管廊最好的施工方案,最優的材料,最高的品質,對廊體防水材料選擇也是格外用心。

  貼心內衣呵護到每一個毛孔。在西寧管廊建設過程中,項目部為管廊內壁穿上一層水泥基滲透結晶型涂料“防水衣”,結晶體充滿毛細管孔隙并與混凝土結合成整體,在混凝土表面形成一層保護膜,堵塞混凝土內部的毛細孔道,從而使混凝土致密,防止水滲漏。

  柔性外衣給與360度永不變質的周到呵護。項目為管廊穿上了一層非固化、不成膜的蠕變性材料“非固化橡膠瀝青涂料”作為“防腐衣”,這種材料能夠永不固化,始終保持蠕變性、自愈性、壓敏性和粘結性,可以與基層始終保持粘附性,確保了整個復合防水層長期保持完整性,避免產生界面竄水現象。

  防曬隔離黃金鎧甲為管廊提供立體防護。南方高溫多雨、地下水豐富,外部環境因素對管廊的防水質量提出了嚴峻的考驗,南昌青山北路管廊項目部在柔性外衣“非固化橡膠瀝青涂料”基礎上組合使用“自粘聚合物改性瀝青防水卷材”。這種防水材料如同一層抗高溫黃金鎧甲,具有耐高溫,抗拉性能好,粘結牢固等優勢,既保證了卷材與基層的粘結力,滿足了防水功能,又能起到密封作用,構成上保險式的防水效果。

  “以塑代木”節材降本護生態

  中建一局西寧管廊項目踐行“綠色中建”戰略,基于“以塑代木”、“以塑代鋼”的環保優勢,對其性能優勢進行研究。形成“地下綜合管廊模架體系選型與設計研究與應用”成果,采用組合式帶肋塑料(PC)模板及輪扣式鋼管支撐架的模架體系,取得良好效果。

  項目部組織廠家進行放樣、繪制了模板設計圖,針對管廊不同部位的結構尺寸進行三維放樣,綜合考慮了定型模板以及特殊板塊的使用率,設計出最為便捷、經濟的模板方案和支撐體系,為管廊量體裁衣。

  塑料模板的使用可以明顯減少混凝土錯臺、漏漿現象的發生,降低了拆模后二次修補及清理的工作量。且輕便靈活,適合艙室內模板人工倒運,一次安裝后,部分板塊不需要拆分,安裝效率明顯提高。

  萬米管廊施工結構相似,為塑料模板的周轉提供了極其便利的先決條件。標準段結構施工周轉可達到40次,每平米相對于木模板可降低成本2.06元。且施工效率明顯超過傳統木模板以及其它新型模板,可節約人工、機械成本投入,使工程綜合成本進一步降低,經濟效益和社會效益顯著。

  “裝配式”助力管廊支架系統安裝

  中建一局二公司南昌青山北路管廊項目將“裝配式”概念引入管廊建設之中,打破傳統的管線支架安裝方式,通過研究“裝配式”支架系統,形成“城市綜合管廊裝配式支架系統安裝技術應用與研究”成果,助力管廊建設。

  管線是綜合管廊重要的組成部分之一,管廊內的管線需要通過支架系統安裝在管廊側壁上,若管廊管線支架安裝不當,會使管線組成件在運行中損壞,增加后期維護的成本及難度。

  常規的施工方法中,無論是采用化學錨栓與混凝土結構固定還是預埋鋼板后期再焊接都存在安裝不靈活、不美觀,對混凝土結構有損傷以及影響防水性能等潛在的隱患和通病。

  為此項目部提出裝配式施工思路,由專業公司生產定型化裝配式支架,在結構施工中先預埋標準化U型帶齒槽道,后期采用T型高強螺栓固定支架托臂,通過標準化裝配式組裝,實現對混凝土結構的零損傷,提高了管廊的防水性能,從而提高了管廊主體結構的安全性。

  然而,這個方案最初卻曾被項目總工王詩耀叫停。原因是他發現常規方法下U型預埋槽道合格率僅為81.6%。針對這一問題項目形成以“提高U型預埋槽道合格率”為題目的研究課題。通過加強現場操作培訓和考核,改進預埋加固、定位方案等方式,使U型預埋槽道一次驗收合格率達到了96%,發明的定位裝置已申請國家專利。

  4D-BIM平臺實現管廊建設一體化管理

  天津中新生態城北部地區綜合管廊項目將BIM技術融入日常施工管理,通過建立管廊模型標準、參數化族庫等方式,實現了管廊項目的快速建模,為后續管廊項目建模標準化提供了依據。另外,項目部應用基于4D-BIM綜合管理平臺,形成“BIM技術在城市綜合管廊工程的應用研究”成果,實現BIM技術在管廊建設領域的一體化管理應用。

  4D-BIM平臺基于云的BIM數據儲存,進行進度、質量、安全等方面的管理。CS(電腦端)、BS(網頁端)、MS(手機端)三大應用系統無縫集成,實現基于BIM的跨平臺施工項目管理。從而實現對資料、進度、質量安全、材料控制、數據記錄、人員管理等方面的精細化管理。

  項目部將創建好的模型和進度計劃導入到4D-BIM平臺并進行關聯,通過施工模擬,提前驗證施工計劃的可行性。在施工過程中,網頁端將每周應完成的工作發送到工長的手機端,工長根據接收到的信息對施工進度進行檢查,將每天工程進度完成情況、完成部位、天氣、溫度、時間等信息通過手機端進行錄入,信息自動同步到電腦端和網頁端,并自動進行計劃完成時間節點和實際完成時間節點的統計,工程進度的超前或滯后在系統中一目了然。

  6項重要成果指導施工,7個管廊工程交錯驗證,綜合評定達到國內領先,為二公司轉型升級深入推進管廊建設提供了堅實基礎。

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