淺談新型半裝配式電纜溝

周雄華，張 睿，周 健，唐 協(xié)

(1.四川巴陜高速公路有限責任公司，四川成都610041；2.四川川交路橋有限責任公司，四川廣漢618300；3.西南交通大學交通隧道工程教育部重點實驗室，四川成都610031；4.四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院，四川成都610041)

隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，公路建設中修建的隧道數(shù)量也隨之增加。國內已有許多學者針對隧道電纜溝的施工工藝和施工方法進行研究。朱慈祥等［1］以宜萬高速為基礎，針對高速公路隧道電纜溝蓋板的施工工藝和外觀質量控制進行研究，提出電纜溝蓋板施工的新型工藝；楊宏射［2］通過對比分析兩種電纜溝蓋板的施工方法，提出在公路隧道二襯和電纜溝間連接時，植筋法優(yōu)于預埋鋼筋法；于春枝［3］等針對隧道的的主要施工工藝，提出了電纜溝施工的完整工序。但是以上各位學者的研究均沒有涉及到解決電纜溝施工難度和美觀的問題。

本文以某特長公路隧道為基礎，通過廣泛調查和研究，提出一種新型電纜溝形式來解決傳統(tǒng)電纜溝施工難度大，美觀性差等問題，為隧道的施工和運營提供良好的基礎。

1 電纜溝現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 隧道電纜溝現(xiàn)狀

隧道電纜溝是隧道工程的重要組成部分，是保障隧道的正常功能的重要設施。現(xiàn)有隧道電纜溝現(xiàn)狀為：采用現(xiàn)澆混凝土澆筑電纜溝兩側側壁及底板，兩側壁頂部預留有一定的溝槽，采用鋼筋混凝土作為電纜溝蓋板。

1.2 現(xiàn)有電纜溝存在的問題

雖然現(xiàn)有的電纜溝結構能夠滿足基本的功能要求，但是長期以來一直存在如下問題：

(1)傳統(tǒng)的電纜溝長側壁澆筑時需要在頂部澆筑成階梯狀，加大了施工的難度。

(2)傳統(tǒng)的電纜溝長側壁設計為直角，在隧道彎道處澆筑時很難保證平順光滑，影響了其外觀美觀。

(3)現(xiàn)有蓋板主要采用鋼筋混凝土蓋板，厚度及重量都比較大，給施工及后期運營維護帶來了很大的不便。同時傳統(tǒng)電纜溝蓋板強度較差，在安裝及運營過程中經(jīng)常會發(fā)生破損(圖1)。

圖1 傳統(tǒng)電纜溝蓋板

2 新型電纜溝

2.1 新型電纜溝模式

為了解決傳統(tǒng)電纜溝所存在的一些問題，通過廣泛調研，提出了一種新型的電纜溝形式。這種電纜溝主要由以下幾部分組成：隧道電纜溝側壁的長側壁、長側壁相對的短側壁、底板，以及用于覆蓋電纜暗溝的蓋板，蓋板側緣預制條用于限制蓋板，預留孔用于連接隧道橫向排水管與中央排水溝。

為了解決目前普遍存在的蓋板強度不夠、容易破損的缺點，引入了RPC(活性粉末混凝土)電纜溝蓋板，RPC材料是一種采用常規(guī)的水泥等材料開發(fā)出的超高強度、高耐久性、高韌性和體積穩(wěn)定性良好的水泥基材料，具有強度高、質量輕的特點，同時更加美觀，RPC材料蓋板與傳統(tǒng)混凝土蓋板如圖2所示。

2.2 RPC工法

RPC即是Reactive Powder Concrete，以下簡稱蓋板預制工法，該工法通過工廠化流水線作業(yè)形式，采用定型模具(減輕對工人操作熟練度的依賴)，以高強度、高性能活性粉末混凝土作為原材料經(jīng)高溫熱養(yǎng)后加工形成了重量輕、強度高、美觀度高的新型隧道電纜溝蓋板，有效解決了長期以來小型構件預制過程、安裝過程、后期維護過程中存在的問題。

2.2.1 RPC工法特點

(1)采用工廠化、機械化流水線集中加工預制，采用定型模具一次澆筑成型，施工工藝完善、簡便、可操作性強，勞動強度低；作業(yè)人員的技術熟練程度對蓋板質量的影響小，生產產品質量穩(wěn)定。

(2)工廠化批量生產速度快，單位產出所需人力成本低，可根據(jù)不同生產規(guī)模配置生產線靈活性高。

(3)RPC材料耐火不易腐蝕且具有較高的抗壓、抗剪強度、較強的耐久性和高韌性，在結構設計中可采用更薄的截面來減輕蓋板自重豐富形狀、增加美觀度。

2.2.2 RPC工法原理及適用范圍

本工法適用于公路隧道、鐵路隧道、地鐵電纜溝及其他各類溝、槽蓋板預制過程；將普通硅酸鹽水泥、石英砂、鋼纖維、微硅粉、礦渣粉、RPC專用外加劑和水等按照一定配合比拌合后，采用定量容積法澆注于定型模盒中，經(jīng)自動化流水線振搗密實，經(jīng)高溫熱養(yǎng)后成型達到使用要求。

圖2 兩種不同材料的蓋板

2.3 新型電纜溝使用方法

新型電纜溝側壁及底板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，而電纜溝蓋板和電纜溝蓋板側緣預制條采用高性能混凝土材料。

長側壁和底板底部設有連通隧道橫向排水管和中央排水溝的預留孔，短側壁頂部呈階梯狀，用于放置電纜溝蓋板，長側壁頂部略低于短側壁，該高度為電纜溝蓋板的厚度。所述電纜溝蓋板搭接于長側壁頂部和短側壁階梯處。

在實際使用時，蓋板和蓋板側緣預制條在工廠預制，在現(xiàn)場澆筑長側壁和短側壁及底板，在澆筑時設置預留孔。當長側壁和短側壁及底板完成后，鋪設蓋板，鋪設時應確保平整，在鋪設完成后安裝蓋板側緣預制條，確保預制條安裝平整，在預制條放置在合適位置后，在螺栓插孔位置在長側壁頂部打孔，并使用螺栓固定。

2.4 新型電纜溝優(yōu)點

本文所提出的新型電纜溝形式與傳統(tǒng)的電纜溝相比具有以下優(yōu)點：

(1)這種新型電纜溝取消了長側壁上部階梯狀，降低了支模及澆筑難度；

(2)采用蓋板側緣預制條增加了電纜溝施工的靈活性，確保了電纜溝的美觀程度；

(3)采用高性能混凝土材料蓋板，降低了蓋板的重量，利于施工及運營維護(圖3)。

圖3 新型電纜溝示意及實物

3 結束語

對于公路隧道而言，隧道電纜溝是隧道的重要組成部分，關乎著隧道修建的難易程度和施工速度，同時也是隧道運營功能正常的重要保障，對隧道的正常運行具有重要作用。傳統(tǒng)電纜溝在施工難度，美觀性等方面存在著一系列問題，給隧道的施工和運營帶來了很大的困擾，本文所提出的新型半裝配式電纜溝解決了傳統(tǒng)電纜溝存在的一系列問題，在很大程度上為隧道的修建降低了施工難度并且為后期隧道運營提供了重要保障，同時能夠提高隧道整體美觀性。