道路綜合管廊預(yù)制與吊裝施工技術(shù)探討

曹峰華

摘要：作為位于城市地下空間的隧道，綜合管廊能夠?qū)㈦娏?、水道、通訊等一系列工程管線集于一體，目前正在城市道路施工中得到推廣。管廊預(yù)制與吊裝施工技術(shù)具有保證質(zhì)量、降低成本、縮短工期、節(jié)能環(huán)保等較為顯著的優(yōu)勢。文章對該施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：道路綜合管廊;預(yù)制;吊裝

中圖分類號：U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.044

文章編號：1673-4874（2019）07-0147-03

0引言

近年來我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程十分迅速，但是目前我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍存在總量不足、標(biāo)準(zhǔn)不高、運(yùn)行管理粗放等問題。為切實(shí)加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理，避免由于敷設(shè)和維修地下管線頻繁挖掘道路而對交通和居民出行造成影響和干擾，美化城市環(huán)境，提升城市基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化水平，我國正積極推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)。城市地下綜合管廊是通過將電力、通信、給水、供熱、制冷、中水、燃?xì)?、垃圾真空管等兩種以上的管線集中設(shè)置到道路以下的同一地下空間而形成的一種現(xiàn)代化、科學(xué)化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)城市地下空間的綜合利用和城市地下空間資源的共享。預(yù)制裝配式城市綜合管廊是以預(yù)制管件結(jié)構(gòu)為主體的管廊結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的建設(shè)方式相比，裝配式預(yù)制管廊的建設(shè)模式將低水平、粗放的建設(shè)施工變成高效的、集約化的工業(yè)制造，將傳統(tǒng)的建設(shè)工地轉(zhuǎn)變成流水線作業(yè)的裝配車間，實(shí)現(xiàn)了綜合管廊的工業(yè)化生產(chǎn)、機(jī)械化生產(chǎn)。裝配式預(yù)制管廊由于具有質(zhì)量保證、降低成本、縮短工期、節(jié)能環(huán)保等較為顯著的優(yōu)勢，在我國城市地下綜合管廊施工中得到大力推廣。我國綜合管廊建設(shè)起步較晚，尤其是預(yù)制綜合管廊安裝技術(shù)國內(nèi)尚無可借鑒經(jīng)驗(yàn)。預(yù)制綜合管廊的運(yùn)輸方式、構(gòu)件吊裝、管節(jié)拼裝、接縫防水處理等工序直接影響到管廊的整體安裝質(zhì)量。

1工程概況

某城市道路綜合管廊工程共長555m，，綜合管廊的斷面為2.6m×2.4m×1.5m（寬×高×長）。管廊結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土閉合框架，結(jié)構(gòu)底部設(shè)置了10 cm C20素混凝土墊層，通道內(nèi)設(shè)置20 cm C20素混凝士鋪裝，分為一般段和管線引出段。本工程納入綜合管廊的管線種類如下：強(qiáng)電、弱電系統(tǒng)和給水系統(tǒng)。該管廊在綠化帶下埋深≥1m，內(nèi)布置有固定支架，左側(cè)布置弱電電纜，右側(cè)布置強(qiáng)電電纜。本工程綜合管廊布設(shè)于道路北側(cè)機(jī)動車道和非機(jī)動車道之間的綠化帶下，逃生口、吊裝口、人員出入口及通風(fēng)口等布置于綠化帶內(nèi)。

2預(yù)制施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1制作準(zhǔn)備

本工程預(yù)制綜合管廊在專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件施工單位制作，場內(nèi)布置管廊預(yù)制區(qū)、鋼筋堆放區(qū)、現(xiàn)場辦公室、工人宿舍等區(qū)域，各規(guī)劃區(qū)域之間預(yù)留施工便道。預(yù)制現(xiàn)場的各種安全、環(huán)境設(shè)施要求配套齊全，確保安全生產(chǎn)，污染物排放達(dá)到國家法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2模板的制作

（1）管廊預(yù)制的模板主要由底座、底模、內(nèi)模、外模組成，模板采用定型鋼模，模具大小尺寸符合要求。

（2）底座要保證模具的獨(dú)立穩(wěn)定性，在混凝土板面設(shè)置鋼性底座，且固定于混凝土板面，內(nèi)模和底座接茬處貼一條雙海綿膠條，以防止?jié)仓炷習(xí)r出現(xiàn)漏漿或者跑模。

（3）底模制作應(yīng)符合預(yù)制構(gòu)件的尺寸和精確度要求。拆模時，應(yīng)將混凝土構(gòu)件連帶底模一起吊出模具，以保證混凝土構(gòu)件不遭受破壞。并根據(jù)天氣靜養(yǎng)1h后且具有拆模翻轉(zhuǎn)強(qiáng)度時，拆底模并將預(yù)制構(gòu)件翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移到自然養(yǎng)護(hù)區(qū)進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)，待產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度80%以上方可吊裝運(yùn)輸安裝。

（4）內(nèi)模板和外模板使用組合式整體鋼模，內(nèi)外模垂直于底模并準(zhǔn)確定位，在模板外側(cè)每隔450 m安裝10 mm岡板靠背，以保證滿足模板剛度要求。

（5）為了保證混凝土構(gòu)件脫模順利和外觀質(zhì)量，底座和模具應(yīng)清洗干凈，鋼模板需均勻涂刷一層專用脫模劑，不得采用污染混凝土的油劑和酸性材料，不得影響鋼筋混凝土質(zhì)量，宜選用脫模效果好且避免污染構(gòu)件表面的水性或蠟質(zhì)隔離劑。

2.3鋼筋籠入模

在模板涂刷完脫模劑后，在鋼筋骨架上指定的位置裝上專用掩護(hù)墊塊后，由龍門吊把鋼筋籠吊裝到組裝好的模具里面。在吊裝鋼筋籠過程中注意調(diào)節(jié)混凝土的保護(hù)層。

2.4合模及加固

本工程采用工人合模，在合模前四個角上的板縫必須粘貼雙面膠帶。在合模過程中，必須四個方向的鋼模同時合閉，四角螺絲加固必須受力均勻。模具采用豎向工字鋼加固，加固完成后必須對模具的尺寸和精度進(jìn)行檢測，以保證預(yù)制管廊尺寸符合設(shè)計要求。

2.5混凝土澆筑

（1）本工程采用混凝土強(qiáng)度等級為C40，抗?jié)B等級為P6。在混凝土澆筑過程中，施工方在出料口和澆筑現(xiàn)場進(jìn)行混凝土取樣實(shí)驗(yàn)，保證混凝土施工配合比符合設(shè)計要求。

（2）在模具與鋼筋籠安裝完畢后方可進(jìn)行管廊洞身澆筑，混凝土水平分層進(jìn)行澆筑，分層厚度250～350 m，應(yīng)連續(xù)澆筑，不可間歇，現(xiàn)場混凝土坍落度要控制在140～180mm。在放入規(guī)定高度混凝土后開始插入振動棒振搗混凝土，注意控制振動棒移動間距并避免碰撞鋼筋和模板。振動棒應(yīng)垂直插入，快插慢拔，每一處來回均勻振搗，應(yīng)注意控制振動時間，直到該部位混凝土密實(shí)為止。

2.6管廊蒸汽養(yǎng)護(hù)

（1）本工程預(yù)制綜合管廊采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)設(shè)備采用生物質(zhì)顆粒燃料蒸汽鍋爐蒸養(yǎng)設(shè)備及定制的蒸養(yǎng)罩，蒸養(yǎng)過程分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。

（2）將綜合管廊帶模具用蒸養(yǎng)罩整體罩住，蒸養(yǎng)罩底部進(jìn)行密封，靜停1.0～1.5h后開始加氣蒸養(yǎng)，靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度≥5℃。蒸養(yǎng)時升溫不宜過快，升溫速度應(yīng)控制在10℃/h。加溫升至60℃后恒溫蒸養(yǎng)，達(dá)到規(guī)定時間后關(guān)上供汽閥，停止蒸養(yǎng)。綜合管廊在蒸養(yǎng)棚內(nèi)降溫速度控制在10℃/h以內(nèi)，待其表溫度與蒸養(yǎng)棚外溫度相差不超過5℃時，方可移出蒸養(yǎng)棚。

2.7管廊拆模和模具的清理養(yǎng)護(hù)

（1）拆模?；炷翝仓瓿珊筮_(dá)到設(shè)計強(qiáng)度60%且停止養(yǎng)護(hù)1h后，其蒸養(yǎng)棚內(nèi)外的溫差≤5℃時，方可拆模，以防止因內(nèi)外溫差過大使混凝土產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致出現(xiàn)溫差裂縫。拆模由內(nèi)而外、由上而下按順序拆除，防止結(jié)構(gòu)被破壞或碰掉棱角。模具拆除后，將預(yù)制管廊帶底模轉(zhuǎn)移到養(yǎng)護(hù)區(qū)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)。

（2）清理及養(yǎng)護(hù)。預(yù)制管廊吊出模具后模具工需要對整個模板的內(nèi)外面進(jìn)行清理。首先對模具混凝土接觸面進(jìn)行清理，清理干凈上面的混凝土渣塊或浮塵;然后再檢查板面是否平整光滑，如有問題需及時打磨修補(bǔ);最后對整個板面用噴槍均勻噴涂一層專用脫模劑。

3吊裝施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1基礎(chǔ)土方施工

（1）施工前，做好前期地勘，了解煤氣管、水管、通訊電纜、電線等地下埋設(shè)物的位置、規(guī)范、構(gòu)造等，要與相關(guān)管理部門協(xié)商好，并制定相應(yīng)的對策，提前處理。為了減少路基土方回填壓實(shí)施工對管廊的側(cè)壓力，建議管廊溝槽土方采用反開挖施工，即先將道路路基土方開挖、換填、壓實(shí)工序完成至管廊頂標(biāo)高后，再開挖管廊溝槽。

（2）作好基槽頂截、排水。避免積水沖刷邊坡、浸泡坡腳和雨季對已成邊坡的沖刷，保持邊坡的穩(wěn)定。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨蹠r，應(yīng)采取支護(hù)措施?？颖谥螒?yīng)采取鋼木支撐，隨挖隨撐。當(dāng)接近地下水位時，應(yīng)先完成標(biāo)高最低處的挖土，以便于在該處集中排水。

（3）開挖時，土方應(yīng)于一側(cè)堆積，未堆積土方一側(cè)應(yīng)預(yù)留吊車站位寬度為1O m。在邊坡上側(cè)堆材料以及移動施工機(jī)械時，距離挖方邊緣要>1.0 m以上，堆載高≤1.5m?；鄣撞康拈_挖寬度應(yīng)考慮放置排水設(shè)施和現(xiàn)澆管廊結(jié)構(gòu)，并根據(jù)施工需要增加工作面。除管道結(jié)構(gòu)寬度外，左右各預(yù)留500 mm的工作面。溝槽深度超過1.5m時，要設(shè)置防護(hù)欄桿。

3.2管廊吊裝前的準(zhǔn)備

（1）地基為填方或土層結(jié)構(gòu)被破壞時，應(yīng)予以壓實(shí)。對于軟弱的地基應(yīng)采用換填法，超挖部分應(yīng)采用毛石充填，以免基土沉陷，引起管廊下沉?；炷翂|層鋪設(shè)前應(yīng)做地基承載力測試，承載力應(yīng)≥150 kPa。

（2）溝槽挖至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)立即進(jìn)行混凝土墊層施工，強(qiáng)度為C20，厚度≥100 mm。墊層應(yīng)平整，10 m長度內(nèi)高差≤5mm，墊層寬比管廊兩邊各寬200mm。

（3）開工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖，合理地安排好管廊的排布順序并畫出裝配示意圖，圖上應(yīng)清楚地標(biāo)示出不同型號管廊（如帶張拉盒的和不帶張拉盒的;內(nèi)部帶吊環(huán)預(yù)埋件的和不帶吊環(huán)預(yù)埋件的;帶通風(fēng)口的和不帶通風(fēng)口的等）的安裝順序。

（4）管廊出廠運(yùn)輸嚴(yán)格按照裝配示意圖順序進(jìn)行裝車，目的是管廊運(yùn)到現(xiàn)場后可以直接逐個安裝，而不需要有多余的管廊在現(xiàn)場等待或者存放，挪動一次要增加成本，耽誤安裝進(jìn)度。在吊裝施工前，根據(jù)設(shè)計圖紙、相關(guān)文件、此段路基的特點(diǎn)編制詳細(xì)且有針對性的技術(shù)交底書。

3.3吊裝施工

從鋪設(shè)的地基較低的地方向較高的地方順序鋪設(shè)，把連接部分的承口朝向鋪設(shè)基礎(chǔ)較高的地方進(jìn)行鋪設(shè)。確定墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到C20。在確定管廊的安裝位置時，用50 t吊車進(jìn)行卸載;將弓形卸扣連接到管廊吊環(huán)上，并從運(yùn)輸車上起吊管廊產(chǎn)品輕放在墊層之上，避免劇烈碰撞;產(chǎn)品盡量對正、靠攏，方便張拉。

3.4張拉施工

（1）張拉前準(zhǔn)備。清理連接面（承口、插口）并在承口膠條槽涂滿膠水，將膠條粘貼在涂有膠水的承口膠條槽處。檢查使用的張拉器材及鋼絞線是否無誤;檢查密封膠條是否填充充分;檢查張拉和灌漿所用的器材;清理張拉槽，并檢查有無異物;固定并且確認(rèn)錨具鎖牢。

（2）張拉作業(yè)。將鋼絞線頭部兩端塑料皮剝出合適的長度，穿入管廊四角的張拉孔，同時穿好8套錨具、墊片、墊圈。用錘子將夾片釘入錨具，鎖緊第一根管廊內(nèi)的四個鋼絞線端頭。在鋼絞線的一端（鋪設(shè)的前進(jìn)方向）安裝張拉器，將兩個張拉千斤頂、墊片分別套在第二根管廊底部伸出的兩根鋼絞線上，加壓張拉。在管廊張拉過程中，要求每組管廊之間產(chǎn)生≥60 t預(yù)應(yīng)力，每個張拉點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力為15t，用錨具把鋼絞線鎖牢。放松張拉器的張拉力，拆掉張拉器，切斷剩余的鋼絞線。下設(shè)第二組管廊后插入鋼絞線，并在連接此組管廊的鋼絞線的張拉槽處，安裝鋼板墊和錨具。

4結(jié)語

總之，作為位于城市地下空間的綜合管廊能夠?qū)㈦娏Α⑺?、通訊等一系列工程管線集于一體，目前正在城市道路施工中得到推廣。預(yù)制管廊拼裝技術(shù)具有保證質(zhì)量、降低成本、縮短工期、節(jié)能環(huán)保等較為顯著的優(yōu)勢，勢必會成為未來國內(nèi)城市綜合管廊建設(shè)的新趨勢。