公路隧道综合管沟施工工艺及控制要点_张春成.pdf

道路桥梁建 筑 技 术 开 发132 Roads and BridgesBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月公路隧道综合管沟施工工艺及控制要点张春成1，陈家欣1，马伸康1，李 通1，孔凡胜2，李达强2（1.中铁三局集团第四工程有限公司，北京 100000；2.吉林大学建设工程学院，长春 130000）摘要 为解决寒区公路隧道消防管道的防冻问题，桓仁集安段高速公路大路2号隧道工程首次应用综合管沟技术。文中介绍了有仰拱段综合管沟的施工工艺，主要包括仰拱开挖支护、防排水措施、管沟立模浇筑和仰拱回填。重点介绍了施工过程中的控制要点，总结了综合管沟技术在寒区公路隧道工程中应用的优势，可为综合管沟的施工和推广提供借鉴。关键词 综合管沟；施工工艺；寒冷地区；公路隧道 中图分类号U449 文献标志码A 文章编号1001-523X（2023）02-0132-03CONSTRUCTION TECHNOLOGY AND CONTROL POINTS OF INTEGRAL TRENCH IN HIGHWAY TUNNELZhang Chun-cheng，Chen Jia-xin，Ma Shen-kang，Li Tong，Kong Fan-sheng，Li Da-qiang AbstractIn order to solve the problem of anti-freezing of tunnel fire pipeline in cold area,the integrated trench technology is applied in tunnel No.2 of Huanren-Jian Highway for the first time.The construction technology and of integral trench with inverted arch section are introduced,which mainly includes excavation and support of inverted arch,water proof and drainage,vertical shuttering grouting of integral trench and backfilling of inverted arch.The construction control points are highlighted,and the advantages of integral trench technology are summarized,which can provide reference for the construction of integral trench.Keywordsintegral trench;construction technics;cold region;vehicular tunnel在寒区公路隧道中，消防管道冬季防冻这一区域性难题至今尚无万全之策。在以往的施工建设过程中，多采取保温层配合电伴热主动加热的方式进行 防冻。但多年的工程实践表明，该工法在运营过程中耗电量较大、费用高昂，且电伴热带耐久性不好，经常出现局部伴热带老化造成消防管道冻结，给公路隧道运营安全带来极大隐患。而综合管沟的设置在理论上可以解决上述问题。在当前无其他切实可行的防冻方法的情况下，探索综合管沟技术在寒区公路隧道中的适用性，以期彻底解决消防管道的防冻问题具有一定的积极意义。鉴于综合管沟技术为公路隧道工程项目中的首次应用，重点介绍了该技术的施工工艺及控制要点，为综合管沟在寒区公路隧道中的应用和推广提供强有力的技术 支撑。1 工程概况本工程为桓仁集安段高速公路。根据工程实际情况，选取较具有代表性的大路2号隧道实施综合管沟。根据本工程所在区域地质条件，管沟施工采用挖掘机结合人工开挖仰拱。有仰拱处综合管沟设计图如图1所示，综合管沟实施隧道具体情况见表1。隧道中心线路面结构预制盖板3030150消防管道20mm泄水孔土工织物仰拱回填仰拱回填横向排水管仰拱258030341901001%1%251001611.5图1 有仰拱处综合管沟设计表1 拟实施综合管沟隧道一览表隧道名称起讫桩号长度/m洞门形式隧道类别大路2号隧道左幅 LK209+460LK211+525 2 065端墙式 削竹式长隧道右幅 K209+402 K211+5292 127削竹式 削竹式与传统的中心排水沟相比，在寒区公路隧道工程中应用综合管沟技术具有以下诸多优势。（1）取消消防管道电伴热。（2）可将消防管道安放于综合管沟内，提高运营期间消防管道的可靠性。收稿日期：20230113作者简介：张春成（1979），男，北京市人，高级工程师，主要研究方向为建筑施工。道路桥梁建 筑 技 术 开 发 133Roads and BridgesBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月（3）保证了中心排水沟、横向排水管在运营期均可实现可达、可检、可疏通，有利于保障排水系统畅通。（4）有仰拱段仰拱下卧后可适当加大纵、横向排水管埋深，有利于纵、横向排水管的防冻。2 综合管沟施工工艺综合管沟施工工艺流程如图2所示，主要包括仰拱开挖支护、防排水措施、管沟立模浇筑和仰拱回填。总体施工安排按“先下部后上部，先主体后附属”。仰拱及管沟所有钢筋在标准化钢筋加工场分段集中加工制作，平板车运输至现场，人工配合汽车式起重机分节安装。混凝土采用混凝土搅拌车运输，混凝土养护安排专职人员进行24 h不间断养护。施工准备测量放线监理工程师复核仰拱开挖安装型钢拱架布置纵向排水盲沟挂土工织物及防水板单层绝热材料反包水沟底垫层施工安装综合管沟、管壁钢筋绑扎洒水养护假设模板、加固模板管沟壁浇筑拆除沟壁外侧模板仰拱浇筑拆除其他模板安装盖板布置泄水孔安装横向排水管仰拱钢筋网绑扎仰拱开挖支护防排水措施管沟立模浇筑仰拱回填初期支护图2 现浇隧道中心管沟施工工艺流程3 施工控制要点3.1 仰拱开挖支护仰拱开挖深度为隧道路面向下3.1 m，水沟底宽1 m。仰拱每循环开挖2.32.5 m，每天一个循环。隧道施工应贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行整幅施工，两工作面间距控制在23个循环长度内。隧道内仰拱、底板混凝土整体一次浇筑成型，每912 m为一段。采用湿喷工艺进行混凝土施工，混凝土强度为C25，厚度26 cm，开挖后先初喷4 cm，型钢拱架安装完成后再复喷至设计厚度。钢架支护采用I20a型钢，间距0.6 m/榀。钢筋网片为 8双层布置，间距为20 cm20 cm，42锁脚锚杆长度3.5 m，下台阶8根。仰拱安装型钢拱架施工图如图3所示。图3 仰拱安装型钢拱架3.2 仰拱防排水措施纵向排水管全隧道埋设，埋设坡度与隧道纵坡一致。环向施工缝、沉降缝处需设置中埋式止水带，沉降缝必须全断面设置。仰拱防水施工顺序如下。（1）挂土工织物及防水板。（2）设置止水带。（3）布置纵向排水盲沟。（4）单层绝热材料反包。同时进行仰拱钢筋网绑扎，钢筋网相关参数根据围岩级别参考设计文件确定，并由现场技术和监理验收。本次综合管沟主体结构采用一次浇筑，需要在垫层施工前预埋部分拉杆。垫层混凝土采用C30混凝土铺地，采用溜槽下放，人工配合平板振动器平整、振捣。本设计中，水沟底垫层宽1.5 m，中轴线处高21 cm，两端高17 cm，坡度为1%，在底板两侧分别设置宽25 cm，高11.5 cm的三角形排水槽。此外，随后安装的综合管沟兼做中心排水沟，侧壁下部设置直径2 cm泄水孔，间距 15 cm15 cm，梅花形布置，在外模预留处安装横向排水管连接仰拱侧壁。3.3 管沟立模浇筑综合管沟采用净高 1.9 m，净宽 1.5 m 的矩形断面。沟壁厚度 30 cm，侧壁及底板采用现浇 C30 混凝土，顶板厚度 30 cm，采用 C30 预制混凝土。管沟壁捆扎钢筋直径为8 mm，纵向间距20 cm，如图4所示。道路桥梁建 筑 技 术 开 发134 Roads and BridgesBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月预制盖板3051021190仰拱21015020205555图4 综合管沟沟壁钢筋构造综合管沟现浇沟壁顶面坡度根据路拱横坡及路线纵坡适当调整，要求预制盖板安装后与路面坡度相同。洞外综合管沟均从桥台肋板中间穿过，施工时应合理安排桥台肋板及盖梁与综合管沟的施工顺序。此外，洞口段综合管沟施工时注意风机安装预埋件的埋设。侧墙模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损时方可拆除，模板拆除时混凝土强度通常需达到2.5 MPa。管沟立模浇筑施工如图5 所示。（a）（b）图5 管沟立模浇筑（a）示意1；（b）示意23.4 仰拱回填仰拱回填施工如图6所示，其施工控制要点包括以下几点。图6 仰拱回填（1）仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，填充材料采用C15片石混凝土。（2）仰拱填充与隧道中心排水沟、检查井、横向引水管等构造物有直接关系。填充施工时，填充混凝土浇筑至横向引水管铺设底面需埋设好横向排水管再浇筑，隧道中心排水沟的沟槽和各种检查井应同时立模浇筑。注意底面和顶面高程控制，以便于排水。（3）仰拱施工后应及时施作填充和铺底，顶面高程和坡率应符合设计要求。待混凝土终凝后，去除加固模板设施，将所有模板拆除。预制盖板有效宽度2.1 m，高30 cm。预制盖板必须在混凝土强度达到设计强度的85%后才能脱模、移动和堆放，堆放时应在快件端部用两点搁支，不得把上下颠倒。安装时使用挖掘机或者吊车运输盖板，人工调整位置进行盖板的安装及对齐。此外，为方便消防管道的运输及安装，应合理安排施工组织，建议消防设施施工单位提前介入，在水泥混凝土路面施工之前完成消防管道的运输及安装工作。4 结束语依托桓仁至集安段高速公路大路2号隧道工程，首次将综合管沟技术应用于公路隧道工程中，以解决寒区公路隧道消防管道的防冻问题。重点介绍了有仰拱段综合管沟施工工艺，讨论了仰拱开挖支护、防排水措施、管沟立模浇筑和仰拱回填4个主要施工阶段的控制要点，为综合管沟在公路隧道工程中的应用和推广提供了有力的技术支撑。参考文献1 邓飞，陈家欣，马伸康，等.装配式箱涵施工工艺及控制要点J.建筑技术开发，2022，49（5）：5053.2 仲鑫.预制装配式综合管廊设计及施工技术J.四川建材，2021，47（12）：150151.3 高雪刚.城市地下综合管廊的设计和施工研究J.城市住宅，2020，27（3）：205206.4 任子华，李林.城市地下综合管廊结构设计与施工解析J.中国建筑金属结构，2022（2）：3031.5 李根.分析城市地下综合管廊结构的设计和施工要点J.建材与装饰，2017，（40）：45.6 张楠.综合管廊设计施工关键技术研究与应用J.市政技术，2021，39（3）：108111，149.7 潘勇，孙文侠，王红燕.严寒地区隧道消防管道保温防冻措施探讨J.公路交通科技（应用技术版），2010，6（11）：214215.8 王璇，陈寿标.对综合管沟规划设计中若干问题的思考J.地下空间与工程学报，2006（4）：523527.9 侯文俊，蒋海军，孙伟，等.城市地下管线共同沟建设与发展J.市政技术，2005（4）：229232.10 薛伟辰，胡翔，王恒栋.综合管沟的应用与研究进展J.特种结构，2007（1）：9699.11 徐宇杰.严寒地区高速铁路隧道防排水施工关键技术研究J.中国设备工程，2020（11）：242243.