預(yù)制拼裝技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用

蘇嫣鈺

（中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司， 江蘇 南京 210014）

預(yù)制拼裝技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用

蘇嫣鈺

（中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司， 江蘇 南京 210014）

隨著時(shí)代的進(jìn)步，國家大力推廣發(fā)展預(yù)制裝配式建筑。發(fā)展綜合管廊的預(yù)制裝配式技術(shù)，有助于改善混凝土現(xiàn)澆技術(shù)的部分不足之處。本文以三艙綜合管廊項(xiàng)目工程為例，討論預(yù)制拼裝技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用，充分展示預(yù)制拼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

綜合管廊預(yù)制拼裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)

0 引言

綜合管廊預(yù)制拼裝技術(shù)是現(xiàn)代國際上發(fā)展綜合管廊的趨勢(shì)之一，該技術(shù)具有幾大優(yōu)勢(shì)：工期短；交通影響??；結(jié)構(gòu)質(zhì)量好；節(jié)能環(huán)保、施工文明、噪音低、揚(yáng)塵少；非開挖技術(shù)管廊對(duì)周邊環(huán)境影響??；大規(guī)模應(yīng)用，具有一定經(jīng)濟(jì)性。

1 預(yù)制拼裝技術(shù)的提出背景

近幾年出了一些裝配式政策的國家政策，提出要大力推廣裝配式建設(shè)，并且提出了綜合管廊的綠色建造。因此在綜合管廊的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工全過程中，在保證安全和質(zhì)量的同時(shí)，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 綜合管廊施工方法

按照不同的施工工藝及施工方法，目前綜合管廊橫截面可分為現(xiàn)澆綜合管廊結(jié)構(gòu)和預(yù)制綜合管廊結(jié)構(gòu)。

2.1 明挖現(xiàn)澆法

目前明挖現(xiàn)澆混凝土綜合管廊方法是現(xiàn)場(chǎng)施工最經(jīng)常采用的一種施工方法。使用該方法可以大面積的進(jìn)行施工活動(dòng)，把一個(gè)工程劃分成多個(gè)施工標(biāo)段，這樣有利于快速進(jìn)行施工。另外，此方法技術(shù)的難度較小，工程造價(jià)比較低廉，而且還能保障施工質(zhì)量。

這個(gè)開挖技術(shù)方法具有施工簡(jiǎn)便、無需保護(hù)結(jié)構(gòu)的施工時(shí)間、施工周期較短、有利于較大程度進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)、工程造價(jià)較低的優(yōu)勢(shì)。

其劣勢(shì)就是對(duì)土方量的挖掘相對(duì)較大，對(duì)回填要求也很高，鋼筋模板工作量較大，工期較長(zhǎng)，同時(shí)由于模板質(zhì)量或施工的原因?qū)炷脸善吠庥^及內(nèi)在質(zhì)量影響較大，有些項(xiàng)目因混凝土振搗不密實(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位引起的結(jié)構(gòu)滲水情況也比較嚴(yán)重，由于不重視施工縫的施工質(zhì)量，施工縫施工質(zhì)量不到位而引起的滲水情況比較普遍。

2.2 明挖預(yù)制拼裝法

明挖預(yù)制拼裝法為工廠預(yù)制管節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)拼裝的施工方式。采用這種施工方法要求有較大規(guī)模的預(yù)制廠和大噸位的運(yùn)輸及起吊設(shè)備，同時(shí)施工技術(shù)要求較高，工程造價(jià)相對(duì)較高。預(yù)制法優(yōu)點(diǎn)是預(yù)制拼裝管節(jié)由專業(yè)混凝土預(yù)制構(gòu)件廠，采用高精度鋼模成型制作，專業(yè)化工廠質(zhì)保體系健全，可保證產(chǎn)品在強(qiáng)度、耐久性方面品種具有一致性的保證。施工速度快，構(gòu)件質(zhì)量易于控制，可以降低基坑支護(hù)的費(fèi)用，對(duì)周邊環(huán)境影響小，易保證生產(chǎn)安全。常見預(yù)制拼裝分為幾種形式：

（1）整體式拼裝施工法

整體裝配式綜合管廊特點(diǎn)主要是管廊僅有縱向拼裝縫，構(gòu)件在工廠預(yù)制化，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝后現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工。優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，把傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土的鋼筋和模板及混凝土的澆筑養(yǎng)護(hù)等一系列工作都改在預(yù)制廠完成，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)間，同時(shí)整節(jié)段預(yù)制由于一系列的工作都在預(yù)制廠完成，與室外作業(yè)的情況不同，鋼筋綁扎到位、保護(hù)層厚度均勻、混凝土振搗密室、養(yǎng)護(hù)充分，使得綜合管廊的成品質(zhì)量得以最大限度的保證，同時(shí)外觀質(zhì)量也好于現(xiàn)澆鋼筋混凝土。整節(jié)段拼裝施工法根據(jù)需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力施加裝置。缺點(diǎn)是對(duì)吊裝和運(yùn)輸?shù)囊蟾?，需要采取雙機(jī)臺(tái)吊等措施來實(shí)現(xiàn)順利的拼裝。

圖1 綜合管廊整體式預(yù)制

這種方法施工速度快，把傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土的鋼筋模板及混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)等一系列工作都改在預(yù)制廠完成，可與基坑工程同時(shí)作業(yè)，大大縮短了工期。同時(shí)整節(jié)段預(yù)制工廠化，標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制較好。

（2）半整體式拼裝施工法

半整體式綜合管廊與整節(jié)段預(yù)制拼裝施工法的區(qū)別主要是把整節(jié)段的管廊按照分塊分片進(jìn)行預(yù)制，然后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力的拼裝，采用施加預(yù)應(yīng)力等措施保證連接緊密。優(yōu)點(diǎn)是可以把大尺寸的綜合管廊進(jìn)行分塊分片預(yù)制，預(yù)制和運(yùn)輸難度系數(shù)都降低很多，由于尺寸減小，吊裝的難度也降低很多。和整節(jié)段預(yù)制拼裝法一樣具有施工速度快，把傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土的鋼筋和模板及混凝土的澆筑養(yǎng)護(hù)等一系列工作都改在預(yù)制廠完成，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)間和特點(diǎn)；缺點(diǎn)是由于分塊分片后現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制拼裝，存在很多拼裝施工縫，滲水的薄弱點(diǎn)增多，對(duì)結(jié)構(gòu)受力也不利。

圖2 綜合管廊半整體式預(yù)制

2.3 明挖現(xiàn)澆法與明挖預(yù)制拼裝法的比較

（1）明挖現(xiàn)澆法：

1）主要優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便，技術(shù)成熟，工程造價(jià)相對(duì)較低；可以大面積作業(yè)，可將整個(gè)工程分割為多個(gè)施工標(biāo)段，以便于加快施工進(jìn)度；節(jié)段較長(zhǎng)，拼裝接縫少，可減少接縫處滲漏風(fēng)險(xiǎn)；大尺寸多艙室（3艙及以上）的綜合管廊及非標(biāo)準(zhǔn)段，通常采用明挖現(xiàn)澆施工法。

2）主要缺點(diǎn)：施工周期長(zhǎng)，現(xiàn)澆管廊從支模、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)到拆模工作量較大，成本不易控制；現(xiàn)澆砼構(gòu)筑物抗?jié)B性和耐久性不及工廠內(nèi)預(yù)制的構(gòu)筑物；明挖現(xiàn)澆施工法的工程質(zhì)量受施工單位技術(shù)力量及管理水平的影響較大；易造成噪聲、粉塵和廢棄泥漿的污染，對(duì)周圍環(huán)境影響較大，制約文明施工和環(huán)境保護(hù)效果。

（2）明挖預(yù)制拼裝法：

1）主要優(yōu)點(diǎn)：工廠內(nèi)預(yù)制的管廊養(yǎng)護(hù)條件好，混凝土工程質(zhì)量控制嚴(yán)格，不易產(chǎn)生滲漏；與現(xiàn)澆法相比，預(yù)制拼裝法構(gòu)件制作工廠化，可大大縮短施工工期，現(xiàn)場(chǎng)裝配速度快，預(yù)制管節(jié)拼裝完成之后，即可恢復(fù)路面，縮短封閉交通時(shí)間；由于節(jié)段較短，在地基不均勻沉降或受外荷載作用產(chǎn)生一定折角或位移的情況下，仍能保持較好的抗?jié)B性；節(jié)能環(huán)保，施工文明，噪音低、揚(yáng)塵少，對(duì)周圍環(huán)境影響較少。

2）主要缺點(diǎn)：預(yù)制拼裝法通常只能用于管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面范圍，在寬度、高度有變化的非標(biāo)準(zhǔn)斷面上尚無應(yīng)用；預(yù)制需要專業(yè)化模具，部分管廊標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)度較短，預(yù)制模具價(jià)格較高，經(jīng)濟(jì)性不高；對(duì)于大尺寸多艙室（3艙及以上）的綜合管廊，由于其體積大、質(zhì)量重，預(yù)制拼裝法往往受到運(yùn)輸條件或現(xiàn)場(chǎng)起吊設(shè)備能力的制約，實(shí)施難度高；預(yù)制拼裝管廊接口多，對(duì)接口的設(shè)計(jì)、制作、施工的抗?jié)B要求較高。

綜上分析整體裝配式及半整體裝配式更適合單、雙艙的管廊。因此以上幾種常見的預(yù)制拼裝技術(shù)并不適合三艙綜合管廊的使用。

圖3 綜合管廊三艙橫斷面圖

3 三艙管廊的預(yù)制拼裝技術(shù)

綜合現(xiàn)澆工藝的優(yōu)勢(shì)與預(yù)制工藝的優(yōu)勢(shì)，提出采用半預(yù)制裝配式技術(shù)。半預(yù)制裝配式技術(shù)工藝原理是管廊底板及側(cè)墻采用現(xiàn)澆、頂板采用預(yù)制安裝。比較適合地下工程多層多跨結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配施工。

半預(yù)制技術(shù)有著很多的優(yōu)點(diǎn)：

1）與傳統(tǒng)裝配預(yù)制相比：

側(cè)墻、中板或頂板形成一個(gè)整體，有利于保證整體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)防水效果；降低了施工控制難度，并降低了施工成本；構(gòu)件吊重大大降低，施工難度降低。

2）與常規(guī)全現(xiàn)澆相比：

減少了模板和腳手架以及現(xiàn)場(chǎng)鋼筋作業(yè)，減少了現(xiàn)場(chǎng)用工量，縮短了工期，降低了成本；改觀了結(jié)構(gòu)頂板的外觀質(zhì)量，可以免裝修；可以將安裝工程的預(yù)留預(yù)埋提前預(yù)制在頂板上，減少了后期安裝時(shí)的開槽工程量，加快了設(shè)備的安裝進(jìn)度，并加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)；減少了現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆混凝土工程量，有利于文明施工和環(huán)境保護(hù)。

表2 對(duì)比分析（30米單層三艙標(biāo)準(zhǔn)段）

5 預(yù)制拼裝技術(shù)的展望

我國采用預(yù)制拼裝技術(shù)的工程建設(shè)數(shù)量還會(huì)有所增長(zhǎng)，常用的綜合管廊的艙數(shù)也會(huì)越來越多。我國現(xiàn)有的綜合管廊預(yù)制拼裝技術(shù)通常是使用在綜合管廊的標(biāo)準(zhǔn)段，希望今后的預(yù)制拼裝技術(shù)能夠適用于更多艙室的綜合管廊，并且能夠在綜合管廊的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處也能夠使用，從而能夠有效的加快在綜合管廊中預(yù)制拼裝技術(shù)的推廣應(yīng)用。

[1] GB 50838-2015城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2015.

[2]姚守龍，王志鶴. 關(guān)于城市地下綜合管廊的施工技術(shù)研究[J].綠色環(huán)保建材，2017，（01）：111.

[3]姚儀文，蔣理華，范益群.地下空間結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝技術(shù)綜述[J].城市道橋與防洪，2012，（09）：286-292+344.

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1007-6344（2017）09-0264-02