深圳地铁12号线工程共建管廊工程明挖法施工关键技术研究

邓大龙1，高阳1，李猛1

摘要：本文以深圳地铁12号线工程共建管廊工程为背景，针对使用明挖法综合管廊的施工技术，以及施工设计情况进行阐述，提出针对于深圳地铁共建管廊的明挖法施工设计方法，解决了施工方法不明确以及施工技术设计混乱的难题，通过设计方法并结合实际施工情况，验证了施工方法以及施工技术设计合理可行，可为类似工程提供借鉴和参考。

关键词：综合管廊；明挖法；施工流程；关键技术  

0 引言

近年来，地铁与地下综合管廊交叉、并行等案例越来越多，综合管廊邻近地铁工程施工时，对地铁建设及运营存在诸多影响，安全风险及施工难度较大。因此，采用合理的设计施工方法，显得至关重要。一些学者对城市轨道交通与综合管廊同时设计共同修建进行了研究。荆云鹏[1]从设计和施工角度阐述了城市综合管廊和地铁共建的合理性和可行性；张华[2]和段宪锋[3]针对不同环境下的地铁和管廊共建施工方法和组织设计进行研究对比，得出了针对不同地层条件下的施工技术和设计方法。杜永帮等[4]针对深圳市实际工况，调研并分析了轨道交通共建综合管廊的时间里，研究得出城市综合管廊与轨道交通共建可采用的技术标准；吕亮等[3,4]通过分析地铁工程与综合管廊工程的空间关系，考虑了多种因素下的施工方案以及综合施工方式下对环境的扰动情况，综合分析了该施工方法的优劣。

目前国内外对地铁线共建的明挖法综合管廊整体施工技术设计及相关内容研究较少，本文以深圳地铁12号线工程共建管廊工程为背景，针对使用明挖法综合管廊的施工技术，以及施工技术设计情况进行阐述，提出针对于深圳地铁共建管廊的明挖法施工技术设计方法，总结相关施工经验，为城市地下综合管廊工程提供指导作用。

1 工程概况

深圳市12号线共建管廊工程土建一工区项目位于宝安中心城区，沿前进一路、前进二路（即湖滨路～西乡大道）下方敷设，前进路段管廊长度为4.95km，其中土建一工区承建的区间管廊长度约3.1km，含5个区间：同乐站～新安公园站区间、新安公园站～灵芝站区间、灵芝站～上川站区间、上川站～流塘站区间和流塘站～宝安客运中心站区间，除同新区间下穿新安二路和新灵区间下穿新圳河采用顶管法外，其余均采用明挖法施工。明挖段主体结构为地下一层钢筋混凝土箱形框架结构型式，有现浇法和叠合预制法。

本工程综合管廊为除地铁12号线管廊范围同步建设的市政综合管廊节点土建工程外的区间管廊，其中前进一、二路段综合管廊长度为3.2km，除前进一路K0+900～K0+950段以及K0+630～K0+680采用顶管法外，其余均采用明挖法施工。施工总平面图如下图所示。

图1 12号线共建管廊土建一工区总平面图

前进一二路明挖综合管廊均为叠合预制管廊地下一层钢筋混凝土箱形框架结构型式，分三个舱位。叠合预制段管廊结构宽10.1m、高3.5m，底板、顶板均厚0.4m（顶板由0.1m厚预制叠合板+0.3m厚现浇板组成），侧墙厚0.4m、中隔墙厚0.3m，高压电力舱净宽2.0m、电力通信舱净宽2.8m、综合舱净宽3.9m，结构净空高2.7m。

图2 明挖法综合管廊断面示意图

2 施工工序

2.1 施工流程

本工程管廊采用明挖法施工，主体结构为现浇和叠合式预制拼装两种方式，施工工序：施工准备→前期工作→围护结构施工→冠梁及第一道支撑施工→基坑开挖（同步架设内支撑、坑底排水）→防水及主体结构施工→顶板回填→场地恢复。

2.2 施工步序

2.2.1 明挖叠合管廊施工步序

施工步序如下表所示。

表1 明挖现浇管廊施工步序横剖面示意图

工序1及内容	工序2及内容
（1）进行前期工程、分阶段分期围蔽施工。 （2）围护结构施工，地基加固处理（部分区段地铁隧道与管廊距离较近，需进行地基旋喷加固处理）。	（1）进行冠梁及第一道支撑施工。 （2）基坑边排水沟及防护栏施工。 （3）基坑开挖施工，坑内设排水沟，随挖随排。有第二、三道支撑的随基坑开挖及时架设支撑。
工序3及内容	工序4及内容
（1）垫层施工，底板、侧墙防水及保护层施工。 （2）预制拼装构件吊装并固定就位后，进行底板连接处的砼施工，两节间50cm环向现浇段，侧墙及中隔墙浇筑至腋角以上20cm位置。	（1）顶板预制件吊装。 （2）进行50cm环向现浇段侧墙钢筋安装、顶板钢筋安装，一次性整体浇筑混凝土。
工序5及内容	工序6及内容
（1）支撑拆除及基坑回填，并分层碾压密实。 （2）地面以下2.5m范围内冠梁及围护桩破除。	（1）恢复路面及交通。

2.2.2 明挖现浇管廊施工步序

（1）横向施工步序：

1）进行前期工程（征地拆迁、绿化迁移、管线改迁）、分阶段分期围蔽施工。围护结构施工，地基加固处理（部分区段地铁隧道与管廊距离较近，需进行地基加固处理）。

2）土方开挖至第一道支撑底部，施做第一道支撑及冠梁。基坑边排水沟及防淹挡墙施工。基坑开挖施工，坑内设排水沟，随挖随排（如有二、三道钢支撑时，开挖至钢支撑底部50cm后进行安装）。土方开挖至基底以上20～30cm时，采用人工清底，超挖处用砾石砂填实。

3）进行垫层、底板防水层及保护层施工。施工底板，并浇筑侧墙及中隔墙至腋角以上20cm处。

4）待底板达到设计强度后（如有钢支撑，先进行拆除），进行侧墙防水施工。侧墙钢筋安装，顶板支架搭设、侧墙模板及顶板钢筋安装，浇筑侧墙及顶板混凝土。顶板防水及保护层施工。

5）支撑拆除及基坑回填，并分层碾压密实。地面以下2.5m范围内冠梁及围护桩破除。管廊结构白蚁防治施工。

6）恢复路面及交通。

（2）纵向施工步序：

1）完成围护结构及地基加固施工。完成冠梁及第一道混凝土支撑施工，并完成基坑开挖条件验收。

2）第一、二段基坑开挖至基底以上20～30cm，进行人工收底。第一、二段垫层、底板防水层及保护层施工。第一段底板施工（侧墙及中隔墙位置浇筑至腋角以上20cm）。

3）第二段主体开挖并完成底板施工（同第一段主体）。第一段侧墙防水施工，侧墙及中隔墙钢筋安装、定型模板安装及混凝土浇筑完成。

4）第三段主体开挖完成并完成底板施工（同上一段主体）。第二段侧墙防水施工，侧墙及中隔墙钢筋安装、模板安装及混凝土浇筑完成。第一段顶板支架模板、钢筋安装及混凝土浇筑完成。

5）基坑开挖与主体施工按上一步骤流水作业。第一段顶板混凝土达到设计强度后施做防水及保护层。启动支撑、冠梁破除及顶板土方回填作业。

7）以此类推，直至完成主体结构施工。

8）顶板土方回填全部完成，并恢复原状路面及交通。

3 施工工艺及施工措施

3.1施工工艺流程

工艺流程图如下图所示。

图3 管廊施工工艺流程图

3.1.1 垫层施工

（1）清除基坑底部软土、泥浆及浮碴，并排出积水；

（2）素混凝土垫层采用分段施工，在主体结构施工节段长度两端加200mm；

（3）垫层混凝土由商品混凝土供应商直接运送到工地基坑内，输送泵泵送混凝土至作业面。人工摊平，平板震捣器捣固。底板垫层捣固密实后找平、收光。

3.1.2防水施工

地下结构防水应遵循“以防为主、多道设防、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则，根据环境条件、结构形式、施工方法，选择有效、可靠、操作方便的防水方案。

1、结构自防水

管廊结构的防水，采用钢筋混凝土结构自防水，结构埋深＜20m，抗渗等级≥P8；埋深≥20m，抗渗等级≥P10，底板和顶板不设置纵向施工缝。同时在主体结构施工时加强混凝土施工控制，保证混凝土施工质量，从而保证结构自防水效果。

2、防水层施工

1）柔性防水卷材施工工艺流程

图4 防水施工工艺流程图

2）主要施工工艺

① 基层处理:基面平整、坚硬、无尘土、无油污。基面无明水(允许有湿渍)。

② 涂刷基层处理剂：防水卷材与基面最好采用专用界面剂，确保防水卷材与基面充分接触。

③ 节点处理：管道、落水口周边及泛水处做附加层处理。

④ 待卷材表面清除干净；掀起搭接卷材底面粘结隔离纸，（如遇气温低时,用加热器加热）立即粘合排气辊压粘牢；将缝中挤出的外溢胶刮压密实。卷材搭接宽度层面为60mm，地下工程为100mm。

⑤ 结构阴阳角、施工缝、上下翻梁、结构高程变化处阴阳角按照设计要求铺设500mm宽加强层。

⑥ 自检修理:检查卷材面有无撕裂、刺穿、气泡，修理时在缺陷部位切开，排出气泡后恢复；在上面延长150mm，附加层专用压紧压实，边缝隙用粘不离密封膏封边处理。

图5 防水卷材施工

3.2施工措施

3.2.1 预制件现场吊装

预制件吊装采用龙门吊或汽车吊吊装就位。在吊装前准备1mm、2mm、5mm、10mm厚的150mm*150mm钢垫块，以调节构件吊装位置四角水平度。

图6 预制构件吊装

3.2.2混凝土浇筑

混凝土采用C40抗渗等级P8自密实混凝土，在浇筑过程中底板浇筑顺序从一端向另一端逐步推进浇筑或从中间向两端浇筑，底板浇筑混凝土时不宜两侧同时浇筑。钢筋混凝土保护层厚度为结构外侧50mm、内侧40mm。待底板砼从预留孔冒出及浇筑振捣密实后，然后从两端分别对称分层浇筑各部分墙体。待墙体浇筑完毕后，浇筑顶板混凝土从一侧逐步推进浇筑。

3.2.3预制拼装施工分段

预制拼装结构单节长度模数为4.5m，施工按13.5m（即3节）/段进行施工，每开挖出13.5m后施工一段垫层及防水，吊装3节预制件。

因预制拼装段管廊基坑支护为标准断面，第一道砼支撑间距为9m，刚好为预制节段4.5m的2倍，在预制件吊装施工时，每个范围内第一节吊装位置选取时预制件中心位置避开上方砼支撑位置，以避免预制件吊装时吊装钢丝绳与砼支撑相交而影响吊装就位。

因分段长度（13.5m）和砼支撑间距（9m）不一致，导致有两种吊装站位（即A段和B段，如下图所示），A段吊装顺序为a-①→a-②→a-③，其中a-①节有部分位于砼支撑下方，吊装时从砼支撑间吊入至离基底50cm时再平移至就位处就位，a-②、a-③节吊装不受砼支撑影响；B段吊装顺序为b-①→b-②→b-③，其中b-②节吊装与a-①节吊装方式相同，b-①节吊装时因a-③节已经拼装就位，无法与a-①节方式吊装，吊装时构件与轴线垂直吊装基坑内，离基底50cm后再旋转90°就位。

图7 防水卷材施工

4 应用实例介绍

4.1 深圳地铁12号线共建管廊工程土建一工区同新区间

深圳市轨道交通12号共建管廊工程施工总承包土建一工区同新区间采用叠合式预制拼装管廊施工，既保持管廊结构良好的施工质量，还具有较高的施工效率。管廊主体结构为三舱断面，标准断面尺寸为：（3.9+2.8+2.0）m×2.7m；预制段结构设计每节段长度为4.5m，侧墙和中隔墙预留0.5m现浇连接段，叠合板拼装后用作底模施工顶板现浇。预制与现浇有效结合，连接节点可靠，整体防水性能好（结构自防水、构造防水、材料防水）。同新区间施工5段15节叠合式预制管廊节约成本47.59万元和工期30天。

4.2 深圳地铁12号线共建管廊工程土建一工区新灵区间、灵上区间、上流区间和流宝区间

深圳市轨道交通12号线共建管廊工程施工总承包土建一工区，选址位于宝安区新安街道、西乡街道，项目拟用地地面层用地面积150.69平方米,其中建设用地150.69平方米，地下层用地面积为48482.41平方米。共建管廊线路沿前进一路、前进二路下方敷设，前进路段管廊长度为4.95km，其中区间管廊长度约3.148km。管廊主体结构为三舱断面，标准断面尺寸为：（3.9+2.8+2.0）m×2.7m；预制段结构设计每节段长度为4.5m，侧墙和中隔墙预留0.5m现浇连接段，叠合板拼装后用作底模施工顶板现浇。本工法先应用于同新区间叠合式预制管廊的施工，在同新区间取得良好的效果后，逐步推广应用于其他四个区间施工叠合式预制管廊。叠合式预制拼装管廊适用于标准段管廊，受场地限制和叠合式预制拼装管廊预制构件生产进度，其余四个区间总共施工19段58节叠合式预制管廊。新灵区间3段8节叠合式预制管廊节约成本28.6万元和工期16天。灵上区间3段10节叠合式预制管廊节约成本31.74万元和工期20天。上流区间1段3节叠合式预制管廊节约成本9.75万元和工期6天。流宝区间12段37节叠合式预制管廊节约成本117.13万元和工期74天。通过本工法的实施，19段58节叠合式预制管廊共计节约成本187.22万元和工期116天。

4 结语

本文以深圳地铁12号线工程共建管廊工程为背景，针对使用明挖法综合管廊的施工技术，以及施工技术设计情况进行阐述，提出针对于深圳地铁共建管廊的明挖法施工技术设计方法，解决了施工方法不明确以及施工技术设计混乱的难题，通过设计方法并结合实际施工情况，验证了施工方法以及施工技术设计合理可行，可为类似工程提供借鉴和参考。

参考文献

[1]荆云鹏.城市综合管廊与地铁共建合理性研究[J].四川建材,2021,47(06):187-188.

[2]张华.地铁明挖车站与城市综合管廊共建施工方法探索[J].现代城市轨道交通,2022(12):53-57.

[3]段宪锋.粉细砂层明挖地铁车站与管廊同步施工技术[J].铁道建筑技术,2022(11):164-167+215.

[4]杜永帮,徐恢荣,王建新.深圳市轨道交通共建综合管廊建设实践[J].现代城市轨道交通,2021(S1):12-16.

[5]吕亮,邱婧,王综勇等.城市综合管廊与地铁车站协同建造施工方法综述[J].工程与建设,2021 ,35(5):1041 -1045.

[6]邱婧等.城市综合管廊与地铁隧道协同建造方法综述.市政技术,2021.39(9):第128-135页.