裝配式大截面節(jié)段綜合管廊施工關鍵技術淺析

劉江偉， 鄧明長， 鄧江云， 唐少飛， 賓 云

(成都建工集團有限公司, 四川成都 610031)

1 裝配式綜合管廊施工技術

綜合管廊又稱共同溝，是實施統(tǒng)一規(guī)劃、設計、施工和維護，建于城市地下用于敷設市政公用管線的市政公用設施，在城市化的快速進程中，由于經(jīng)驗的不足，市政建設出現(xiàn)了一系列問題，比如“城市內(nèi)澇”、“環(huán)境污染”、“拉鏈式馬路”。地下綜合管廊的推廣將極大緩解這些問題，方便了電力、通信、燃氣、給排水等市政設施的維護和檢修。裝配式綜合管廊施工技術相比現(xiàn)澆施工技術，具有綠色環(huán)保、節(jié)地節(jié)材、施工便捷的優(yōu)勢。但是，大截面綜合管廊，由于自重和截面尺寸過大，難以運輸、吊裝、安裝質(zhì)量控制較難等特點，造成了施工控制的諸多難題。為確保工程施工安全、質(zhì)量和進度要求，達到綠色、環(huán)保施工的目的，成都市綜合管廊試點項目，日月大道預制綜合管廊的施工采用了裝配式施工技術，根據(jù)對該項目采用的大截面節(jié)段安裝的技術經(jīng)驗總結，形成了該關鍵技術，對預制綜合管廊的推廣意義重大。

2 裝配式綜合管廊施工工藝

日月大道綜合管廊采用裝配式施工技術的段落，長1.29 km，包含綜合倉、高壓電力倉、輸水倉、燃氣倉、污水倉。預制管節(jié)分5個斷面形式，包括雙艙型和單艙型，最大管節(jié)為雙艙A型管,重量達60 t,標準管節(jié)長度為2 m(圖1)。

圖1 雙艙A型管節(jié)(單位：mm)

綜合管廊裝配式施工段，采用明挖支護基坑形式，通過驗算選用200 t履帶吊進行吊裝。預制綜合管廊裝配的技術控制關鍵點包含：防水保護墊層施工、砂墊層的鋪設、大截面綜合管廊管節(jié)裝配、接縫水壓試驗。詳細的工藝流程見圖2。

圖2 預制綜合管廊拼裝流程

3 防水保護墊層施工

預制管廊裝配前施做防水保護層混凝土墊層，防水混凝土保護墊層作為預制管節(jié)拼裝的平臺，因此，如何減小管節(jié)在墊層上就位滑動的摩擦力，降低管節(jié)就位張拉所產(chǎn)生的應力非常重要。

首先，保證墊層平整度。由于防水墊層采用整體澆筑，澆筑面較寬，采取傳統(tǒng)的施工工藝很難保證混凝土澆筑面的平整度。該防水墊層厚度為200 mm，采取分層法施工，第一層每邊比管節(jié)寬200 mm，第二層寬度和管節(jié)寬度相同。先澆筑第一層，厚100 mm，人工找平，在其上施做防水層。防水層施工完成后，再分幅澆筑第二層。二層澆筑根據(jù)管節(jié)寬度安裝鋼模板。鋼模板安裝精度要求為，高程偏差正負5 mm，相鄰模板高差為2 mm，模板穩(wěn)固，檢驗合格后澆筑混凝土?；炷料炔捎谜駬v棒振搗，混凝土面略高于模板頂，再采用自動找平振搗梁振平，人工配合精平。防水墊層混凝土精平時，將直徑為φ25 mm UPVC注漿管埋入墊層內(nèi)，管壁略有外露，待混凝土強度大于4 MPa后，在φ25 mm UPVC注漿管上開設注漿孔，待管節(jié)安裝完成后以備注漿。防水混凝土墊層達到設計強度80 %后方可進行管節(jié)拼裝。

4 裝配式綜合管廊砂墊層的鋪設

首先，設置好管廊拼裝定位線、邊線，鋪設找平砂墊層。墊層鋪設用砂采用標準砂或玻璃微珠。砂墊層鋪設對管節(jié)就位拼裝作用重大，由于管節(jié)重量大，與防水混凝土墊層產(chǎn)生較大的摩擦阻力，砂墊層有“潤滑劑”的效果，減小了管節(jié)與墊層所產(chǎn)生的摩擦阻力，減少了推動構件就位的張拉力。應控制砂墊層厚度合理，當砂墊層厚度過大時，拼裝就位時，張拉力控制不均衡，以及摩擦阻力的不均衡，導致張拉就位時產(chǎn)生的振動和晃動，使砂墊層平整度受到影響，導致接口不平，下一管節(jié)預應力筋無法準確穿筋安裝，或者管節(jié)承插口接縫處積砂過多，無法就位等現(xiàn)象發(fā)生。因此，施工時，砂墊層鋪設厚度宜為5～15 mm，且厚度盡量取小值。鋪設用砂采用單一級配干細砂，可采用標準砂或玻璃微珠，管節(jié)承插口接縫處250 mm范圍內(nèi)的砂應清理干凈。

5 裝配式綜合管廊節(jié)段拼裝

設置好管廊拼裝定位線、邊線，將楔形膠圈和遇水膨脹彈性膠圈采用專用酚醛粘結劑分別粘接牢固(圖3)，管廊吊起離地50～100 mm，靜停2 min，檢查吊車的制動可靠性、構件的平衡性等，檢查無誤再進行起吊構件與待拼裝構件的對位靠近工作，在靠近過程中，兩側的吊裝工手持50 mm×100 mm方木在構件兩側墊在兩構件間防止構件碰撞，兩側根據(jù)軸線及邊線量測構件是否對齊，對齊后則落下構件，控制兩構件的承、插口間距在180 mm內(nèi)。檢查管廊就位后軸線位置偏差小于10 mm后在管廊張拉孔內(nèi)穿JL25精軋螺紋鋼，安裝錨墊板鎖緊螺母等，在管廊連接箱(張拉盒)內(nèi)用精軋螺紋鋼連接件將兩根螺紋鋼連接起來。在預就位預制管廊后端面安裝60 t穿心式千斤頂，單艙型安裝4臺、雙艙型安裝6臺并安裝錨墊板鎖緊螺母(圖4)。左右兩側千斤頂同時操作拉緊精軋螺紋鋼，緩慢推動管廊前進，兩側每前進30 mm即暫停推進，量測預制件承、插口兩側的內(nèi)側間隙，保持間隙差距在0.5 mm內(nèi)，保證張拉過程中不出現(xiàn)左右拉偏，管廊低頭等情況，底側張拉達到設計要求間隙后，再進行頂上的張拉，嚴格按設計要求控制兩管廊承、插口縫口寬度在9～13 mm左右，完成管廊的拼裝工作，鎖緊兩端的螺母，完成管廊拼裝工作，然后進行接縫水壓試驗。

圖3 管廊接縫構造

圖4 管廊張拉示意

預制綜合管廊拼裝是預制綜合管廊施工的核心工序，在該工序施工時候要特別注意張拉速度、張拉力、預制件接縫寬度的控制。

5.1 張拉速度控制

由于砂層和管廊摩擦力影響因素較多，比如保護層表面光滑度情況、砂層厚薄情況、砂層干濕情況、砂顆粒大小情況都影響摩擦力，導致張拉速度不能保持同步、左右側張拉的力不能量化，即使采用分油閥也不能保持同步，因此根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果，張拉速度一般控制在6～15 mm/min，左右側間隙差值在0.5 mm內(nèi)為宜。

5.2 張拉力控制

在管廊張拉過程中，遇水膨脹彈性膠圈和楔形膠圈還沒被壓縮時，張拉力可以近似認為是管廊與砂層的摩擦力，根據(jù)試驗情況，下部左右兩側張拉壓力在2～5 MPa；在遇水膨脹彈性膠圈和楔形膠圈較好壓縮情況下，張拉力可以近似認為是管廊與砂層的摩擦力與密封橡膠彈力之和，根據(jù)試驗情況，下部左右兩側張拉壓力一般在25 MPa以下，上部左右兩側張拉壓力一般在8～15 MPa以內(nèi)(橡膠產(chǎn)品不一樣，則橡膠彈力可能會有差異)。如果實際的張拉壓力有較大出入，則停止張拉，分析原因后再拼裝。

5.3 張拉間隙控制

在管廊張拉過程中，勤測量左右兩側管廊間隙，嚴格控制間隙差距在0.5 mm內(nèi)，采用2臺數(shù)顯游標卡尺測量管廊內(nèi)側左右間隙。也可以采用在管廊承插口定點安裝遠傳感應片，通過遠傳數(shù)據(jù)將兩管廊間隙傳至張拉操作人員前顯示屏，精確控制間隙，提高工作效率，縮短張拉時間。

6 裝配式綜合管廊節(jié)段接縫水壓試驗

由于城市綜合管廊多埋深較大，受地下水影響較大，因此防水要求也較高，而綜合管廊的接縫是滲漏水的薄弱和關鍵環(huán)節(jié)，預制綜合管廊的接縫多，接縫滲漏水危害期長，難以處理等特點因此接縫滲漏水的水壓檢測合格率應為100 %，接縫滲漏水檢測應該在每節(jié)構件完成后進行下節(jié)安裝前進行檢測。

管廊側墻上已經(jīng)預埋的φ10 mm檢測孔(管廊四邊每邊設有1個)安裝閉水試驗用的進水接管，除頂端檢測孔外，其余采用螺栓封堵，打開進水閥門，向管廊承插口遇水膨脹彈性圈與楔形膠圈的空間注滿潔凈水，當管廊頂部檢測孔排完空氣后(出水量成直線時)，封堵頂面檢測孔，啟動加壓水泵，分級施加水壓(圖5)。

圖5 閉水試驗系統(tǒng)管道

當加壓至0.05 MPa時，停止加壓，等待5 min觀察是否有滲漏，并作好記錄。每級加壓0.01 MPa，觀察2 min記錄數(shù)據(jù)，然后再緩慢加壓至0.09 MPa，等待5分鐘，觀察壓力表是否降壓(5 min后降壓0.01～0.02 MPa屬于正?，F(xiàn)象)。如無失壓或失壓在0.02 MPa范圍內(nèi)，接縫處沒有滲漏現(xiàn)象即為密封良好，閉水試驗合格。若出現(xiàn)失壓嚴重或接縫處明顯漏水現(xiàn)象，應退開管節(jié)，檢查更換密封膠條進行再次拼裝及閉水試驗。

7 裝配式綜合管廊第一循環(huán)拼裝完成

由于日月大道綜合管廊預制拼裝項目預制綜合管廊管節(jié)長度為2 m，因此每按該工藝拼裝2節(jié)即完成一個工藝循環(huán)，直至一個變形縫施工段落完成，并用墊層注漿管完成壓漿，如此循環(huán)直到管廊施工完成(圖6)。該技術除了首節(jié)預制管廊有單獨施工工藝外，其余工序采用通用常規(guī)技術方法施工。

圖6 管廊拼裝完成

8 結束語

預制綜合管廊拼裝關鍵技術，是在日月大道綜合管廊施工期間拼裝、檢測經(jīng)驗的創(chuàng)新和總結，該關鍵技術也是預制綜合管廊拼裝的核心技術，掌握了該關鍵技術就能在保證工程質(zhì)量安全的前提下完成預制綜合管廊的施工。在日月大道綜合管廊的施工中，采用該施工技術既能保證項目的質(zhì)量安全，又減少了管廊施工時影響工期的因素，同時與常規(guī)的現(xiàn)澆綜合管廊施工相比，該工藝在市政工程施工中節(jié)約場地、人工、模板鋼材；改善了工人施工的作業(yè)環(huán)境，提高了施工的機械化水平，加快了施工進度，同時減少了施工中的機械噪音，降低了揚塵，是一種綠色環(huán)保的施工技術，極具推廣應用價值。