CN107794942A - 一种下穿河床综合管廊结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下穿河床综合管廊结构及其施工方法，该结构包括管廊结构和围护结构，所述管廊结构为沿河道延伸方向设置的由混凝土浇筑形成的廊体，管廊内部设有若干分隔腔体，所述围护结构包括竖直设立于河床底部的围护桩，围护桩沿管廊结构两侧长度方向对称设立有若干个，管廊结构同一侧围护桩顶部通过冠梁连接固定，两侧冠梁之间设置有若干平行间隔排列的连系梁，连系梁底部通过立柱与管廊结构上部连接固定。该结构及其施工方法巧妙利用围护结构，在不增加成本的前提下，将围护结构与廊体巧妙连接，形成独特的河道底部结构，既能稳定管廊结构不受复杂河底沉降位移影响，又能防止廊体因自重及上部重量不足而造成的上浮风险。

Description

一种下穿河床综合管廊结构及其施工方法

技术领域

本发明属于市政工程领域，具体涉及一种城市综合管廊下穿河道的结构及其施工方法。

背景技术

城市地下综合管廊属于百年市政民生工程，其优越性在于使用周期长，能将传统的电力、通讯、燃气、供水供热等一系列管线布置到管廊中去，集中管理且维护方便，一次投资将产生巨大的经济效益。目前全国地下综合管廊投资建设力度不断加大，在工程建设时不断面临一些新的技术难点。地下综合管廊在地下也将形成管线网，因此会不断穿越城市主次干道、河流等，特别是管廊穿越既有河道时，廊体位于河床底部，地质条件复杂，地下水量丰富，施工难度与风险均较大，对于管廊结构的要求要比常规区域的要求要高很多，因此，一种安全可靠、经济、施工快捷的穿越河床的综合管廊结构具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种下穿河床综合管廊结构，包括管廊结构和围护结构，其特征在于：所述管廊结构为沿河道延伸方向设置的由混凝土浇筑形成的廊体，管廊内部设有若干分隔腔体，所述围护结构包括竖直设立于河床底部的围护桩，围护桩沿管廊结构两侧长度方向对称设立有若干个，管廊结构同一侧围护桩顶部通过冠梁连接固定，两侧冠梁之间设置有若干平行间隔排列的连系梁，连系梁底部通过立柱与管廊结构上部连接固定，通过连系梁将管廊结构与围护结构连接成整体，管廊结构底部设有垫层，管廊结构与围护结构之间利用三七灰土回填，围护结构顶部非结构区域安装有铅丝石笼。

所述管廊结构内部有三个均沿管廊长度方向设置的腔体，分别为电力舱、综合舱和燃气舱，以满足市政地下管网分布需求。

所述铅丝石笼内密实填充大小规整的片石，片石为非风化片石，保护管廊结构上方土体不被河水冲刷，同时也为以后河道清淤提供便利。

所述管廊结构顶板采用细石混凝土作为保护层，管廊结构外墙采用PE泡沫板作为保护层，避免管廊结构在灰土回填时遭到破坏。

所述三七灰土回填层顶部铺设有双层膜料防渗层，防止回填土遭河水冲刷而逐渐流失影响管廊结构的安全。

所述冠梁的顶部标高与河道河床底部标高一致，铅丝石笼的顶部标高与冠梁顶部标高一致。

每根所述连系梁底部设有若干垂直立柱，立柱底部对应的管廊结构上方预埋设置有预埋锚杆和预埋钢板，连系梁底部立柱通过上部垫板和预埋螺杆上部与管廊结构顶部连接，使得连系梁的立柱与管廊结构的顶部通过螺栓螺杆连接，形成一个整体。

一种所述下穿河床综合管廊结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、管廊周向围护结构施工：按需将待施工河段截流后，在河床下方钻孔支护若干围护桩，围护桩沿河道宽度方向对称设置两组，每组沿河道长度方向纵向并排设置若干根，围护桩浇筑完成后，对围护桩顶部破除桩头进行冠梁的施工，冠梁与河床底部标高等高，根据管廊穿越河道中心线的位置和河道宽度，确定管廊结构上方连系梁的具体位置，在施工冠梁时，在冠梁侧边预留与连系梁连接的施工缝和突出的钢筋；

步骤二、管廊结构施工：将管廊基坑开挖完成且可靠支撑后，进行基坑底部垫层的施工，然后在垫层上按管廊结构设计要求进行浇筑施工，在管廊结构顶板浇筑前，在以确定的连系梁位置下方对应的管廊结构上设置预埋锚杆和预埋钢板，然后进行管廊顶板浇筑施工，得到管廊结构，在预埋钢板的所在区域完成防水保护层施工；

步骤三、管廊顶部围护结构施工：管廊结构施工完成后，按步骤一中设计确定的各段连系梁的位置，进行连系梁与冠梁的连接施工，以及连系梁与管廊结构顶部的连接施工，连系梁的钢筋主体与冠梁侧边预留的突出钢筋进行钢筋绑扎，连系梁底部立柱钢筋下连接有上部垫板，上部垫板上设有供预埋螺杆上方穿过的螺栓孔，将连系梁底部立柱与管廊结构上方预埋螺杆连接固定后进行连系梁的混凝土浇筑施工，拆模；

步骤四、防水层施工：在管廊结构顶板上采用细石混凝土作为保护层，外墙用PE泡沫板作为保护，将管廊结构外周与围护结构之间用三七灰土分层回填夯实，回填标高至原河床下部适当高度，整个回填面夯实平整后，在其上铺设双层膜料防渗层，防止回填土遭河水冲刷而逐渐流失影响管廊结构的结构安全；

步骤五、整体结构顶部施工：根据冠梁的顶部标高，在冠梁与连系梁之间形成的非结构区域内安装铅丝石笼，铅丝石笼内密实填充大小规格的非风化片石，保护管廊结构上方土体不会被河水冲刷，同时为今后河道清淤提供便利，至此由基础管廊结构和围护结构组成的下穿河床综合管廊结构施工完成。

本发明具有如下优点：

本发明下穿河道地下综合管廊结构在河床下部形成连通式稳定的结构体，最大限度地减少河床的异动和上部复杂水系对地下综合管廊的影响；

地下综合管廊的维护结构在管廊结构施工完毕，基础回填后就无利用价值，本发明将维护结构与管廊本体连接成稳定的结构体，在不改变管廊主体结构的同时，充分利用现有资源，取得超预期的效果；

根据河床底部标高，合理控制廊体结构标高，并在廊体顶部铺设铅丝石笼作为永久防护，确保管廊本体免受流水冲刷，确保了管廊在寿命期内使用安全；

该施工方法巧妙利用围护结构，在不增加成本的前提下，将围护结构与廊体巧妙连接，形成独特的河道底部结构，既能稳定管廊结构不受复杂河底沉降位移影响，又能防止廊体因自重及上部重量不足而造成的上浮风险。

附图说明

图1为本发明地下管廊结构系统剖面图；

图2为本发明地下管廊下穿河床剖面图；

图3为本发明地下管廊结构体连系梁俯视平面图；

图4为本发明所述的地下管廊结构与连系梁连接节点示意图；

其中：1、管廊结构，1-1、电力舱，1-2、综合舱，1-3、燃气舱，2、围护桩，3、冠梁，4、铅丝石笼，5、膜料防渗层，6、垫层，7、三七灰土，8、管廊外围土体，9、河床底部，10、连系梁，11、预埋锚杆，12、施工缝，13、管廊结构边线，14、预埋钢板，15、上部垫板，16、河堤。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1-4所示，一种下穿河床综合管廊结构，包括管廊结构1和围护结构，管廊结构1为沿河道延伸方向设置的由混凝土浇筑形成的廊体，管廊内部设有若干分隔腔体，围护结构包括竖直设立于河床底部的围护桩2，围护桩2沿管廊结构1两侧长度方向对称设立有若干个，管廊结构同一侧围护桩2顶部通过冠梁3连接固定，两侧冠梁3之间设置有若干平行间隔排列的连系梁10，连系梁10底部通过立柱与管廊结构1顶部连接固定，通过连系梁10将管廊结构与围护结构连接成整体，管廊结构1底部设有垫层6，管廊结构1与围护结构之间利用三七灰土7回填，围护结构顶部非结构区域安装有铅丝石笼4。

管廊结构1内部有三个均沿管廊长度方向设置的腔体，分别为电力舱1-1、综合舱1-2和燃气舱1-3，以满足市政地下管网分布需求。

铅丝石笼4内密实填充大小规整的片石，片石为非风化片石，保护管廊结构1上方土体不被河水冲刷，同时也为以后河道清淤提供便利。

管廊结构1顶板采用细石混凝土作为保护层，管廊结构外墙采用PE泡沫板作为保护层，避免管廊结构在灰土回填时遭到破坏。

三七灰土7回填层顶部铺设有双层膜料防渗层5，防止回填土遭河水冲刷而逐渐流失影响管廊结构的安全。

冠梁3的顶部标高与河道河床底部标高一致，铅丝石笼4的顶部标高与冠梁3顶部标高一致。

每根连系梁10底部设有若干垂直立柱，立柱底部对应的管廊结构1上方预埋设置有预埋锚杆11和预埋钢板14，连系梁10底部立柱通过上部垫板15和预埋螺杆11上部与管廊结构1顶部连接，使得连系梁10的立柱与管廊结构1的顶部通过螺栓螺杆连接后形成一个整体。

一种所述下穿河床综合管廊结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、管廊周向围护结构施工：按需将待施工河段截流后，在河床下方钻孔支护若干围护桩2，围护桩沿河道宽度方向对称设置两组，每组沿河道长度方向纵向并排设置若干根，围护桩2浇筑完成后，对围护桩顶部破除桩头进行冠梁3的施工，冠梁3与河床底部9标高等高，根据管廊穿越河道中心线的位置和河道宽度，确定管廊结构上方连系梁10的具体位置，在施工冠梁3时，在冠梁3侧边预留与连系梁10连接的施工缝12和突出的钢筋；

步骤二、管廊结构施工：将管廊基坑开挖完成且可靠支撑后，进行基坑底部垫层6的施工，然后在垫层6上按管廊结构设计要求进行混凝土浇筑施工，在管廊结构1顶板浇筑前，在以确定的连系梁10位置下方对应的管廊结构上设置预埋锚杆11和预埋钢板14，然后进行管廊顶板浇筑施工，得到管廊结构1，在预埋钢板14的所在区域完成防水保护层施工；

步骤三、管廊顶部围护结构施工：管廊结构施工完成后，按步骤一中设计确定的各段连系梁10的位置，进行连系梁10与冠梁3的连接施工，以及连系梁与管廊结构1顶部的连接施工，连系梁10的钢筋主体与冠梁3侧边预留的突出钢筋进行钢筋绑扎，连系梁10底部立柱钢筋下连接有上部垫板15，上部垫板15上设有供预埋螺杆11上方穿过的螺栓孔，将连系梁10底部立柱与管廊结构上方预埋螺杆连接固定后进行连系梁10的混凝土浇筑施工、拆模；

步骤四、防水层施工：在管廊结构1顶板上采用细石混凝土作为保护层，外墙用PE泡沫板作为保护，将管廊结构外周与围护结构之间用三七灰土7分层回填夯实，回填标高至原河床下部适当高度，整个回填面夯实平整后，在其上铺设双层膜料防渗层5，防止回填土遭河水冲刷而逐渐流失影响管廊结构1的结构安全；

步骤五、整体结构顶部施工：根据冠梁3的顶部标高，在冠梁3与连系梁10之间形成的非结构区域内安装铅丝石笼4，铅丝石笼4内密实填充大小规格的非风化片石，保护管廊结构上方土体不会被河水冲刷，同时为今后河道清淤提供便利，至此由基础管廊结构1和围护结构组成的下穿河床综合管廊结构施工完成。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (8)

1.一种下穿河床综合管廊结构，包括管廊结构和围护结构，其特征在于：所述管廊结构为沿河道延伸方向设置的由混凝土浇筑形成的廊体，管廊内部设有若干分隔腔体，所述围护结构包括竖直设立于河床底部的围护桩，围护桩沿管廊结构两侧长度方向对称设立有若干个，管廊结构同一侧围护桩顶部通过冠梁连接固定，两侧冠梁之间设置有若干平行间隔排列的连系梁，连系梁底部通过立柱与管廊结构上部连接固定，通过连系梁将管廊结构与围护结构连接成整体，管廊结构底部设有垫层，管廊结构与围护结构之间利用三七灰土回填，围护结构顶部非结构区域安装有铅丝石笼。

2.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：所述管廊结构内部有三个均沿管廊长度方向设置的腔体，分别为电力舱、综合舱和燃气舱，以满足市政地下管网分布需求。

3.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：所述铅丝石笼内密实填充大小规整的片石，片石为非风化片石。

4.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：所述管廊结构顶板采用细石混凝土作为保护层，管廊结构外墙采用PE泡沫板作为保护层。

5.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：所述三七灰土回填层顶部铺设有双层膜料防渗层。

6.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：所述冠梁的顶部标高与河道河床底部标高一致，铅丝石笼的顶部标高与冠梁顶部标高一致。

7.如权利要求1所述的一种下穿河床综合管廊结构，其特征在于：每根所述连系梁底部设有若干垂直立柱，立柱底部对应的管廊结构上方预埋设置有预埋锚杆和预埋钢板，连系梁底部立柱通过上部垫板和预埋螺杆上部与管廊结构顶部连接，使得连系梁的立柱与管廊结构的顶部通过螺栓螺杆连接，形成一个整体。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种下穿河床综合管廊结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、管廊周向围护结构施工：按需将待施工河段截流后，在河床下方钻孔支护若干围护桩，围护桩沿河道宽度方向对称设置两组，每组沿河道长度方向纵向并排设置若干根，围护桩浇筑完成后，对围护桩顶部破除桩头进行冠梁的施工，冠梁与河床底部标高等高，根据管廊穿越河道中心线的位置和河道宽度，确定管廊结构上方连系梁的具体位置，在施工冠梁时，在冠梁侧边预留与连系梁连接的施工缝和突出的钢筋；

步骤二、管廊结构施工：将管廊基坑开挖完成且可靠支撑后，进行基坑底部垫层的施工，然后在垫层上按管廊结构设计要求进行浇筑施工，在管廊结构顶板浇筑前，在以确定的连系梁位置下方对应的管廊结构上设置预埋锚杆和预埋钢板，然后进行管廊顶板浇筑施工，得到管廊结构，在预埋钢板的所在区域完成防水保护层施工；

步骤三、管廊顶部围护结构施工：管廊结构施工完成后，按步骤一中设计确定的各段连系梁的位置，进行连系梁与冠梁的连接施工，以及连系梁与管廊结构顶部的连接施工，连系梁的钢筋主体与冠梁侧边预留的突出钢筋进行钢筋绑扎，连系梁底部立柱钢筋下连接有上部垫板，上部垫板上设有供预埋螺杆上方穿过的螺栓孔，将连系梁底部立柱与管廊结构上方预埋螺杆连接固定后进行连系梁的混凝土浇筑施工，拆模；

步骤四、防水层施工：在管廊结构顶板上采用细石混凝土作为保护层，外墙用PE泡沫板作为保护，将管廊结构外周与围护结构之间用三七灰土分层回填夯实，回填标高至原河床下部适当高度，整个回填面夯实平整后，在其上铺设双层膜料防渗层，防止回填土遭河水冲刷而逐渐流失影响管廊结构的结构安全；

步骤五、整体结构顶部施工：根据冠梁的顶部标高，在冠梁与连系梁之间形成的非结构区域内安装铅丝石笼，铅丝石笼内密实填充大小规格的非风化片石，保护管廊结构上方土体不会被河水冲刷，同时为今后河道清淤提供便利，至此由基础管廊结构和围护结构组成的下穿河床综合管廊结构施工完成。