雙艙大斷面管廊預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)

鄧?yán)顖?jiān)　劉卓　王建軍　李彩霞　匡志強(qiáng)　劉營

【摘 要】多艙大斷面預(yù)制技術(shù)是阻礙我國管廊建設(shè)預(yù)制裝配化發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。文章依托工程案例詳細(xì)介紹了雙艙大斷面管廊的預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)，包括施工工藝流程和施工重難點(diǎn)控制。針對鋼筋骨架加工及就位、混凝土澆筑質(zhì)量控制及臥式模具裝拆等方面采取了相應(yīng)措施，確保了雙艙大斷面管廊預(yù)制生產(chǎn)的工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制管廊；雙艙大斷面；臥式模具；質(zhì)量

【中圖分類號】TU990.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）04-0102-02

0 背景

自從國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》中提出要積極推廣預(yù)制拼裝技術(shù)、提高工程質(zhì)量和安全水平后，各地逐步探索和試點(diǎn)預(yù)制裝配式地下綜合管廊建設(shè)。近年來，隨著我國城市化步伐加快和人口紅利逐漸消失，建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫，裝配式工業(yè)化建造將成為未來我國建筑業(yè)施工的主要發(fā)展方向。

預(yù)制裝配式綜合管廊就是將工廠預(yù)制的分段管節(jié)運(yùn)輸至現(xiàn)場拼裝，并通過預(yù)應(yīng)力筋張拉使其形成整體，實(shí)現(xiàn)快速化、標(biāo)準(zhǔn)化、綠色化施工，是現(xiàn)代綜合管廊建造技術(shù)發(fā)展的趨勢，可以最大限度地減少施工對既有交通和周邊環(huán)境造成的影響。但由于預(yù)制裝配式管廊的發(fā)展在我國起步較晚，特別是多艙大斷面管廊預(yù)制技術(shù)還不成熟，在一定程度上阻礙了預(yù)制裝配式管廊的推廣。本文依托工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了雙艙大斷面管廊的預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)，對于類似工程具有推廣價(jià)值。

1 項(xiàng)目概況

廣西南寧市玉洞大道南北側(cè)道路工程（高環(huán)—龍崗大道）段位于南寧市五象新區(qū)，配套建設(shè)的綜合管廊項(xiàng)目是廣西首個(gè)預(yù)制裝配式管廊項(xiàng)目，意義重大。

該管廊項(xiàng)目為雙艙截面的干線管廊，管線總長1 604 m，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度為1 162.5 m。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段采用預(yù)制拼裝法進(jìn)行施工，單個(gè)節(jié)段長1.5 m，外緣尺寸為7.7 m×3.8 m，內(nèi)腔凈尺寸為3.9 m×3.0 m+2.6 m×3.0 m，頂板、底板及壁厚均為0.4 m。預(yù)制管節(jié)采用C50自防水混凝土，抗?jié)B等級為P8。單節(jié)管廊混凝土用量為14.6 m3，鋼筋用量為3.9 t，理論單節(jié)重量為40 t。

管廊采用承插式柔性接口，插口內(nèi)設(shè)27 mm寬密封橡膠圈基槽，橡膠圈材料為三元乙丙彈性橡膠，粘貼在基槽內(nèi)；承口內(nèi)設(shè)22 mm寬基槽粘貼遇水膨脹彈性橡膠圈。管廊拼裝時(shí)，在8個(gè)倒角處布置預(yù)應(yīng)力筋并張拉至設(shè)計(jì)值，可每2節(jié)或3節(jié)管廊作為一個(gè)拼裝單元進(jìn)行張拉。

本管廊入廊管線包括4孔110 kV電力纜線，12孔10 kV電力纜線，24孔通信纜線，DN1000型給水管線，在此基礎(chǔ)上做適當(dāng)預(yù)留。

2 施工重難點(diǎn)控制

2.1 鋼筋骨架加工

（1）鋼筋的下料尺寸、彎曲形狀及數(shù)量嚴(yán)格按照管廊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段設(shè)計(jì)配筋圖進(jìn)行加工，不得出現(xiàn)削弱鋼筋截面的傷痕。

（2）鋼筋彎制加工前需做試彎制試件，經(jīng)檢測尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定后，在加工制作臺確定好標(biāo)準(zhǔn)試件鋼筋大樣尺寸定位標(biāo)識控制點(diǎn)，確保鋼筋批量加工精度。要求受力鋼筋順長度方向偏差不超過10 mm，彎起鋼筋尺寸偏差不超過20 mm，箍筋尺寸偏差不超過5 mm。

（3）根據(jù)管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面配筋圖紙?jiān)O(shè)計(jì)制作鋼筋骨架綁扎胎架，胎架采用槽鋼和鋼管焊接加工而成。為方便鋼筋骨架起吊，施工單位設(shè)計(jì)了一種新型鋼筋綁扎胎架，胎架上的支架采用鋼管套筒連接，起吊時(shí)可輕松將支架移除。鋼筋骨架綁扎過程中應(yīng)能保證其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及精度滿足要求。鋼筋連接部位采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行連接，交叉點(diǎn)間采用綁扎和電弧焊進(jìn)行固定，確保鋼筋骨架在起吊過程中整體性不受影響。

（4）鋼筋骨架允許誤差如下。鋼筋骨架長度為±10 mm；鋼筋骨架寬度為±5 mm；鋼筋骨架高度為±5 mm；箍筋間距為±10 mm；受力主筋間距為±15 mm；同排鋼筋中心距為±5 mm。

2.2 預(yù)埋件安裝與保護(hù)層厚度控制

預(yù)制管廊節(jié)段預(yù)埋件主要包括管廊吊環(huán)、內(nèi)部吊裝用預(yù)埋件、鋼管壓漿孔及支架預(yù)埋槽。吊環(huán)由施工方考慮，經(jīng)計(jì)算設(shè)置6個(gè)吊點(diǎn)，采用HPB300直徑為32 mm的鋼筋進(jìn)行彎曲加工，單根長度為2.5 m。要求吊環(huán)鉤住鋼筋骨架，并用鋼筋余料焊接固定。

為了不使管廊模具的整體性受到影響，內(nèi)部吊裝預(yù)埋件采用鋼板與鋼筋骨架進(jìn)行焊接，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每4個(gè)節(jié)段埋設(shè)1個(gè)吊裝預(yù)埋件。吊裝時(shí)焊接吊環(huán)，吊裝就位后進(jìn)行割除，并采用水泥砂漿抹平。

鋼管壓漿孔及支架預(yù)埋槽在鋼筋骨架入模后進(jìn)行預(yù)埋。鋼管壓漿孔通過電弧焊固定在鋼筋骨架上，支架預(yù)埋槽的安裝需要在模具上開孔定位，用螺栓進(jìn)行固定，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每0.75 m設(shè)1處支架預(yù)埋槽。

管廊屬于地下結(jié)構(gòu)物，挖深大約在10 m，大部分廊體長期處于當(dāng)?shù)氐叵滤灰韵?。為保障管廊長期運(yùn)營的耐久性，本管廊設(shè)計(jì)規(guī)定的混凝土保護(hù)層厚度為迎水面50 mm、背水面40 mm。采用機(jī)制成型的高強(qiáng)帶孔梅花型水泥墊塊在鋼筋骨架表面分散布置，布置數(shù)量為每平方米布置4～5個(gè)。墊塊通過扎絲與主筋綁扎連接，要求牢固可靠，綁扎后扎絲頭應(yīng)彎向鋼筋骨架。

2.3 鋼筋骨架就位及模具拼裝

管廊鋼筋骨架截面尺寸大，為避免吊裝過程中鋼筋移位，只有先將鋼筋骨架吊至翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，才能吊至模具進(jìn)行就位。翻轉(zhuǎn)架由施工單位自行設(shè)計(jì)加工，用槽鋼進(jìn)行焊接，底部設(shè)轉(zhuǎn)軸方便翻轉(zhuǎn)。鋼筋骨架翻轉(zhuǎn)后通過龍門吊將骨架移至模具內(nèi)，檢查鋼筋骨架焊接質(zhì)量和尺寸，確認(rèn)無誤后進(jìn)行側(cè)模就位和內(nèi)模安裝，通過滑軌就位并用快速夾固定。

2.4 混凝土澆筑及振搗

（1）底板混凝土的澆筑可直接從底板開口處下料，采用插入式振搗棒配合附著式高頻振動(dòng)器振搗，每套模具設(shè)8臺附著式振動(dòng)器。等混凝土充滿底板時(shí)停止?jié)仓?，人工將底板混凝土整平，用叉車快速合上底板，擰緊快速夾進(jìn)行封閉。

（2）側(cè)壁澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)先澆筑中間側(cè)壁，再澆筑兩側(cè)邊，注意混凝土的平衡下料及振搗，防止因兩側(cè)混凝土壓力相差過大而導(dǎo)致左右偏拉，甚至鋼筋骨架移位。振搗方式仍采用插入式振搗棒和附著式振搗器結(jié)合的方式分層振搗，嚴(yán)格控制振搗間距。振搗時(shí)，重點(diǎn)注意倒角處的振搗。

（3）管廊頂板混凝土振搗密實(shí)后，人工對頂板進(jìn)行抹面，確保頂板混凝土表面平整密實(shí)。頂板整平完成后，及時(shí)覆蓋土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.5 蒸汽養(yǎng)護(hù)

蒸養(yǎng)過程分為靜停、升溫、恒溫、降溫4個(gè)階段。靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于5 ℃；升溫速度控制在10 ℃/h；當(dāng)溫度達(dá)到60 ℃以后恒溫蒸養(yǎng)4 h；恒溫結(jié)束后可以開始降溫，降溫速度不超過10 ℃/h，降至產(chǎn)品表溫度與環(huán)境溫度相差不超過5 ℃ 時(shí)方可移除蒸養(yǎng)罩。蒸養(yǎng)過程應(yīng)安排專人對溫度的升降和時(shí)間進(jìn)行控制并做好記錄。

2.6 管廊模具拆除

當(dāng)混凝土澆筑完成后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%且蒸養(yǎng)結(jié)束后可進(jìn)行拆模，為避免砼粘模、棱角損壞等質(zhì)量缺陷，切忌拆模過早。應(yīng)根據(jù)混凝土的技術(shù)參數(shù)、大斷面臥室模具工藝特點(diǎn)、模板承重情況及設(shè)計(jì)要求確定拆模時(shí)間。

模板拆除遵循“由內(nèi)而外”“自上而下”的順序進(jìn)行。先用叉車拆除內(nèi)模底板，再拆除張拉盒預(yù)埋件、預(yù)留槽連接螺栓，然后松開快速夾退出內(nèi)模，最后平移出端模及活動(dòng)邊模完成模具拆除。拆模時(shí)不能用撬棍擊打、硬撬模板，以防損傷模具或密封膠條。

2.7 管廊吊運(yùn)存放

管廊起吊時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，從模具上方出模。管廊采用成品吊具進(jìn)行吊裝，通過對成品吊具的設(shè)計(jì)優(yōu)化使6個(gè)吊點(diǎn)受力均勻，預(yù)制管廊起吊時(shí)要配合龍門吊控制好管廊移動(dòng)方向和姿態(tài)，防止發(fā)生碰撞及安全事故。

管廊存放場地要平整堅(jiān)實(shí)，底板下面放置3排墊木保護(hù)，墊木宜設(shè)置在吊點(diǎn)正下方位置，其規(guī)格尺寸應(yīng)滿足管廊堆放的承載力要求。管廊的起吊、吊運(yùn)、堆放的過程中，要注意成品保護(hù)和人員安全，做到“慢”“穩(wěn)”“準(zhǔn)”，不得有劇烈、過猛的動(dòng)作。

管廊起吊出模后，還需在存放區(qū)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。為保證混凝土養(yǎng)護(hù)所需要的水分，在存放區(qū)設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)不間斷地噴淋濕潤并覆蓋土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，預(yù)制管廊自然養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不應(yīng)少于7 d。

2.8 模板清理

管廊吊離模具后，應(yīng)及時(shí)對管廊模具進(jìn)行清理，特別是密封條兩側(cè)的模板，不得留有任何雜質(zhì)，以免影響橡膠條的密封性。模板清理干凈后涂刷脫模劑，為下一個(gè)預(yù)制管廊澆筑做好準(zhǔn)備。

3 總結(jié)

預(yù)制管廊是在工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝的一種管廊建造方式，具有施工速度快、工程質(zhì)量好、對周邊環(huán)境影響小、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，是未來我國管廊建設(shè)的發(fā)展趨勢。本文所依托的工程項(xiàng)目在鋼筋骨架加工及就位、混凝土澆筑質(zhì)量控制及臥式模具裝拆等方面采取了相應(yīng)措施，確保了雙艙大斷面管廊預(yù)制生產(chǎn)的工程質(zhì)量，可為廣西或其他地區(qū)的類似工程施工提供參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]GB 50838—2015，城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]邵海東.我國建筑工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與思考探析[J].中國建材科技，2017，26（3）：86-87.

[3]張震華.管廊支架設(shè)計(jì)簡介[J].特種結(jié)構(gòu)，1997（9）.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]