大型建筑群体数字化协同管理中的共同沟设计及施工难点

1.大断面的共同沟保护难度大

共同沟对于整个地下空间起到了至关重要的作用:

(1)实现统一施工和集中运营管理,大大提高了效率;

(2)减少道路的重复开挖,避免了对正常交通的影响;

(3)有利于满足市政管网逐步持续性增长对通道、路径的需求;

(4)具有较高容量性,而且具有耐用性和便利性,同时方便维修;

(5)有利于城市管线的灵活配置,提高了地下空间的利用率。

地下空间的施工对共同沟产生的影响:

因共同沟内有上水管,上水管属于有压管道,对位移极其敏感,为保证上水管及共同沟自身的安全,将沉降控制在2 cm内。共同沟(标准段)截面尺寸为3.3 m×3.8 m,是上海市目前最大的一条共同沟。

通道基坑采用明挖法进行施工,共同沟位于地下通道北侧,与三条通道斜交。共同沟与1号通道相交的长度为9.4 m,与2号通道相交的长度为19.2 m,与3号通道相交的长度为9.3 m。与1号通道及3号通道相交的共同沟断面为连续标准断面,断面形式单一。与2号通道相交的共同沟较为复杂,除了标准断面外,还有共同沟通风口及共同沟伸缩缝。共同沟通风口内设有防火门及180 mm厚的防火隔墙,断面形式较为多样,共同沟伸缩缝相当于将共同沟截成两段,原本的共同沟为超静定结构,现在变为两个悬臂体系,在同等情况下,伸缩缝处将产生更大的位移,不利于沉降控制。

共同沟内布置有伸缩缝及上水管,上水管接头泄漏,将直接威胁共同沟安全,最直接的影响即可能会对共同沟主体结构造成破坏,间接可能对有压管道带来破坏,二者对于差异沉降非常敏感。差异沉降容易造成伸缩缝处防水层撕裂,影响共同沟运营。因此共同沟设计及产权单位给予施工控制指标为伸缩缝差异沉降≤10 mm,总沉降量≤20 mm。由于共同沟较重(标准段重量12.47 t/m,通风口断面结构自重荷载28.27 t/m),尺寸大(标准段断面3.3 m×3.8 m,通风口断面5 m×6.2 m),因此共同沟悬吊难度较大,如图6-19所示。

2.基坑围护体系未封闭

由于共同沟通道相交,导致共同沟范围内的灌注桩围护结构不能实施,因此共同沟地面至基坑开挖面有宽3.3 m的围护空挡,图6-20—图6-22所示围护空挡会导致坑外水通过空挡进入基坑,造成基坑内部无法施工,同时由于水土流失,可能造成道路路面沉降,围护结构破坏。设计针对此段加固体未封闭区域采取MJS工法加固。MJS工法又称全方位高压喷设法,它与普通工法相比具有显著优势,是在传统高压喷射注浆工艺的基础上,采用独特的多孔管和前端造成装置,实现了孔内墙砖排浆和地内压力监测,并通过调整强制排浆量来控制地内压力,大幅度减少对环境的影响,而地内压力的降低进一步保证了成桩直径。(www.xing528.com)

图6-19　共同沟标准断面布置图(单位:mm)

图6-20　2#通道基坑围护平面示意图

图6-21　2#通道基坑围护剖面示意图

图6-22　2#通道MJS垂直加固后围护未封闭段剖面示意图

缺点:造价高,工艺较复杂,对于较差的土层容易将排泥管堵塞,设备容易坏。

根据MJS加固成桩直径及MJS自身设备操作空间要求,垂直加固后加固体仍旧不能交圈,中间约有宽1.2 m加固空挡,如图6-22所示。此部分空挡的处理为本次基坑施工的另外一个难点。

3.明挖法施工的影响

本工程的三条通道均采用明挖法施工,均要穿越上海最大的共同沟,通道顶板距共同沟底板最小净距仅0.5 m;基坑开挖面积较大,埋深较大,距基坑坑底仅2.7 m处就有承压水层,对承压水层有一定的影响。

开挖影响到共同沟的结构。如何对共同沟进行保护,如何确保基坑开挖的稳定性直接影响本工程的结构设计方案,有必要对基坑安全及周边环境保护提出更高的要求。