王辉

（中铁十七局集团有限公司 上海 200000）

在国内，装配式钢结构地下综合管廊还属于新兴技术。装配式钢结构地下综合管廊将目前相对成熟的钢筋混凝土综合管廊建设经验与钢波纹管涵洞的力学特性相结合，借鉴钢制波纹管优良的工作性能，更好地发挥出钢结构地下综合管廊的优势，目前国内实地例子有：江苏省南京市钢结构地下综合管廊、黑龙江钢结构地下综合管廊、山东日照钢结构地下综合管廊等。

1 工程概述

本文以南京江北新区综合管廊二期工程浦滨路地下综合管廊下穿团结路交叉口为试验对象，工程位于江北新区核心区。本段综合管廊全长141m，设计为钢结构倒虹段综合管廊，在道路下方，车流量巨大，工期要求进紧张。舱室形式为三舱布置，倒虹段覆土深度11m。

2 钢结构综合管廊关键技术

装配式钢结构地下综合管廊关键技术主要有如下各项内容：结构设计、力学原理、舱内槽道及托臂设置、施工工艺、钢结构管廊受力分析等。

2.1 结构设计

2.1.1 墙体

墙体材料选用Q345碳钢钢板，钢板厚6.5mm，轧制成波纹钢板，再与其它组件焊接，各墙板之间用高铁耐腐蚀螺栓连接。

2.1.2 舱室断面设计

三舱断面是将多个单舱断面结构通过在舱间填充混凝土、底板浇筑整体、顶板上封闭回填等环节整合成一个整体后的断面，其中相邻的单舱侧板由拱形变为微拱型，且焊接凸出钢筋锚入舱间混凝土中，增强舱间混凝土强度和舱体稳定性，便于多舱断面结构整体受力。

2.2 力学原理研究

将平钢板轧制成波纹钢板，可以在钢板厚度（钢材用量）不变的情况下，同比例放大波纹钢板的波高及波距，呈几何倍数地增大材料的截面惯性矩，有效降低钢结构板面应力，提高结构强度，增强适用性，进而满足节省造价的第一因素。

与地面以上的钢结构工程不同，地下钢结构工程中与土壤接触的受力构件是拱形时可以利用管土共同受力原理，大幅减少结构厚度，满足钢结构地下综合管廊节省造价的第二个关键因素。

2.3 抗上浮设置

底板混凝土向廊体两侧浇注，形成承台，利用承台上部回填土的重量，对廊体进行配重；管廊底板两侧向外延伸飞边，混凝土浇筑包裹飞边，增加管廊与底板的整体性。

3 施工工艺

3.1 施工工序

围护结构施工→基坑开挖→基础混凝土垫层→拆除下部支撑→底板吊装就位→吊装侧板及密封（螺栓紧固）→吊装顶板及密封（螺栓紧固）→充填底板与基础间隙混凝土→浇筑舱体之间隔墙混凝土。

3.2 施工重难点控制

（1）基坑底部混凝土垫层实施之前，按钢结构管廊底板四个角的位置，在坑底打入埋地抗浮角钢，角钢与钢筋网相连。吊装底板于设计位置，与抗拔角钢固定，栓接舱间连接螺栓，连接收紧底板节间螺栓，如图1所示。

（2）在混凝土垫层与底板之间浇混凝土至纵向法兰高度。

（3）在纵向槽钢拼接面上布设密封垫，吊装钢管廊舱竖直板片、起拱侧板和顶板，采用可调刚性支撑，调整板片垂直度，栓接紧固螺栓。栓接紧固舱内纵向和环向可更换密封垫结构，浇筑舱间混凝土。

图1 施工说明

（4）钢结构综合管廊与钻孔灌注桩基坑边之间的间隙采用C10素混凝土回填，回填高度至钢结构综合管廊顶部0.5m。钢结构综合管廊顶部0.5m以上采用原状土进行回填，回填要求和压实度等满足相关设计和规范要求。

4 钢结构管廊受力分析

数值分析采用FLAC3D有限差分软件进行，装配式钢结构综合管廊原型现场试验在江北新区开展，试验管廊为方拱形三舱结构。考虑实际工程模拟的复杂性、计算精度、计算速度以及模型边界条件，本次数值计算模型如图2所示，尺寸为：纵向7m（模拟两节各3m的综合管廊结构），横向43.784m，竖向23.02m，其中综合管廊结构覆土7.3m。

模型算出顶板、底板最大沉降量分别为4.13cm、3.05cm。横向变形以左右舱侧板向内收敛，是结构的主要变形特征。最大值在右舱拱顶3.57mm，小于3100/150=20.6mm，满足规范要求。

5 结束语

装配式钢结构管廊主体施工将节点模块化、集成化，易装配，现场安全、文明效果好；工期是现浇混凝土的1/3，人工、机械以及支护桩租赁费均减少，总体造价比混凝土管廊节省10%左右。

组合装配式方拱形多舱钢结构综合管廊新技术在江北新区综合管廊二期实际工程中的应用，集成总结了该项新技术的工程设计、产品制造、施工工艺、验收标准等，为我国地下综合管廊建设提供了具有中国特色且国际先进的解决方案。

图2 装配式钢结构综合管廊模型