在综合管廊建设中,电力井的衔接设计需重点关注接口预留与电缆进出管理,以确保结构安全、防水可靠、施工便捷,同时满足后期运维需求。以下从设计原则、接口预留要点、电缆进出管理措施及案例分析四方面展开说明:
一、设计原则
-
结构安全与稳定性
接口设计需满足综合管廊结构设计使用年限(通常为100年)的要求,确保接口部位承载能力与整体结构一致,避免因局部应力集中导致开裂或变形。
-
防水与密封性
接口部位是防水的薄弱环节,需通过材料选择、构造设计及施工工艺控制,实现全封闭防水,防止地下水渗入管廊内部。
-
施工便捷性与经济性
接口设计应简化施工流程,减少现场湿作业,降低对周边环境的影响,同时控制材料成本与工期。
-
运维适应性
预留足够的操作空间,便于电缆敷设、检修及设备更换,同时满足防火分区、通风、照明等附属设施的安装需求。
二、接口预留要点
- 接口类型与构造
- 管线分支口:在综合管廊与外部管线衔接处,通过局部展宽管廊断面、抬升顶板或落低底板实现尺寸过渡。例如,电力电缆进出时,综合舱需加高1.5m、加宽1.35m(满足电缆转弯半径要求),并采用柔性防水套管或电缆密封件进行防水处理。
- 双孔顶管与明挖管廊衔接:在顶管管廊与明挖管廊交接段设置衔接过渡段,通过三角柱结构实现尺寸平顺过渡,减少接头结构的差异沉降。三角柱形状为三角形,既作为尺寸过渡结构,又充当中隔墙。
- 工作井与顶管管节收口:在工作井与顶管管节连接处设置后浇环梁,环梁中预埋注浆导管与注浆钢管,通过注入水泥浆和超细水泥浆确保收口部位的防水效果。
- 防水与密封设计
- 材料选择:接口部位采用耐候性、耐腐蚀性强的材料,如改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等,并与结构主体防水层搭接热焊,搭接宽度不小于8cm。
- 构造措施:在接口部位设置暗梁、暗柱以增强结构整体性;采用多功能接口(如带胶圈槽楔形胶圈密封接口)提高抗渗能力,并预留注浆通道以便后期修补。
- 尺寸与空间预留
- 根据电缆规格、数量及转弯半径要求,合理确定接口部位的管廊净空尺寸。例如,高压电缆进出综合舱时,管廊需加高1.5m、加宽2.0m。
- 预留足够的操作空间,便于电缆敷设设备(如牵引机、滑轮组)的布置,同时满足人员操作安全距离要求。
三、电缆进出管理措施
- 电缆选型与敷设方式
- 电缆类型:根据消防要求选择电缆类型,普通设备采用阻燃电缆,消防设备采用耐火电缆或不燃电缆。
- 敷设方式:动力电缆及控制电缆沿管廊自用桥架敷设,电缆出桥架后穿热镀锌钢管明敷;照明电缆通过线槽贴顶敷设,并涂防火涂料。
- 电缆进出口密封与防火
- 密封处理:电缆穿越防火分区或穿墙时,采用防火堵料封堵,并设置电缆密封装置(燃气舱需采用防爆型)。
- 防火分隔:在综合管廊内设置防火门,将管廊划分为若干防火分区,每个防火分区作为独立的配电单位。
- 标识与运维管理
- 标识设置:在电缆两端设置标志牌,标明电缆型号、规格、长度及保护人信息;在防火分区边界设置警示标识。
- 运维通道:在管廊内设置巡视和检修通道,通道宽度不小于1.5m,并配备必要的照明和通风设施。
四、案例分析:北京新机场临空经济区综合管廊工程
-
工程背景
该工程全长1670m,其中K0+420~K0+540段下穿G45大广高速,采用矩形顶管施工工艺,其余段采用明挖现浇混凝土施工工艺。顶管段综合管廊采用双孔组合结构形式,孔间距为1m,需解决双孔顶管与明挖管廊的尺寸过渡问题。
-
接口设计亮点
- 衔接过渡段:通过三角柱结构实现双孔顶管与明挖管廊的平顺衔接,减少接头结构的差异沉降,同时方便后续支架管线布置。
- 防水处理:工作井与顶管管节收口部位采用后浇环梁+预埋注浆管的方式,确保防水效果;接口部位防水卷材采用搭接热焊,搭接宽度8cm。
- 空间利用:工作井内管廊结构高度增大,方便后续管线支架安装及运维器械进仓检修。
-
实施效果
该工程实现了明挖管廊与双孔顶管管廊的平顺衔接,结构安全可靠,防水效果良好,且充分利用现有结构,降低了工程造价,为类似工程提供了借鉴。