综合管廊大截面节段预制施工 关键技术浅析

               ,邓海峰

摘要：成都市日月大道（成温路）快速路改造工程综合管廊工程采用预制拼装施工，其中综合管廊预制管节最大截面尺寸为：宽7.3m×高3.7m，预制管节长2.17m，预制节段最大重量达45T，管节截面大，重量重。为实现大截面管节生产，该技术将综合管廊大截面节段按生产工序进行分解并优化组合，在厂区内集中施工，施工时采用液压式组合钢模板，由液压设备提供快速拆装动力的模具，钢筋骨架整体吊装入模的方法，预制管节混凝土浇筑完成后蒸汽养护的方式，同时根据施工工艺流程合理布置吊运机具，在工厂内生产综合管廊大截面管节，达到综合管廊预制节段环保、高效的生产。

关键词：大截面；综合管廊；预制；绿色

Analysis on key technologies of precast construction of large section of comprehensive pipe corridor

Abstract：The comprehensive pipe corridor project of Riyue Avenue (Chengwen Road) expressway reconstruction project in Chengdu adopts prefabrication construction. The maximum section size of the prefabricated pipe corridor is 7.3m× 3.7m in width, 2.17m in length, and 45T in maximum weight, with large section and heavy weight. In order to realize the production of large-section pipe section, the technology decomposes and optimizes the combination of large-section sections of the comprehensive pipe corridor according to the production process, and carries out centralized construction in the factory. During the construction, hydraulic composite steel formwork is adopted, the dynamic mold of rapid disassembly and assembly is provided by hydraulic equipment, the method of lifting the steel skeleton into the mold as a whole, and the method of steam curing after the concrete pouring of the precast pipe section is adopted. At the same time, hoisting machines and tools are rationally arranged according to the construction process, and the large section pipe section of the comprehensive pipe corridor is produced in the factory, so as to achieve the environmental protection and efficient production of the prefabricated section of the comprehensive pipe corridor.

Key words：Large section；Integrated pipe gallery；prefabrication；green

0  引 言

综合管廊建设已被上升到国家战略高度,写入“十三五”规划。综合管廊将与城市整体规划同步,是保证城市可持续发展,激发市场活力,打造经济新增长点和“智慧型”城市的发展要求,同时也成为了“稳增长、促改革、惠民生”的重要手段。成都市作为综合管廊试点城市，在大力推动综合管廊建设的同时也推进了该领域的技术创新。

成都建工路桥建设有限公司在承建的日月大道（成温路）快速路改造工程时，针对该工程综合管廊处于城市主干道施工，交通压力大，施工作业面狭窄，工期任务紧的特点，对综合管廊在大截面且无节点的直线段采用在厂区预制施工的方法。在施工过程中通过不断探索和总结，形成该关键技术。

1  工程概况

  成都市日月大道（成温路）快速路改造工程起于成都三环路苏坡立交，止于绕城高速文家场收费站，包括4个施工标段，全长5.6km。该工程综合管廊预制管节断面尺寸均为矩形，壁厚除单舱电力及双舱隔板为300mm外其余为350mm，幅宽2m；预制节段之间采用承插口连接，拼接缝处选用弹性橡胶与遇水膨胀橡胶制成的复合密封垫，密封垫沿纵面兜绕成密闭框型；节段安装时对拼缝施加预加力；综合管廊混凝土强度等级：C50，抗渗级别：P8。

该综合管廊包含了四仓A型、三仓B型、三仓C型、两仓E型、两仓F型五种截面类型，管廊由5种不同截面仓室组合而成。其中， 综合管廊预制管节最大截面尺寸为：宽7.3m×高3.7m，预制管节长为2.17m，预制节段最大重量达45T。

2  工艺原理及流程

该技术将综合管廊大截面节段按生产工序进行分解并优化组合，在厂区内集中施工，施工时采用在模板底座上设置具有滑轨，由液压设备提供快速拆装动力的模具，钢筋骨架整体吊装入模的方法，预制管节混凝土浇筑完成后蒸汽养护的方式，同时根据施工工艺流程合理布置吊运机具，达到综合管廊预制节段环保、高效的生产。该技术主要适用于综合管廊大截面节段厂区内预制施工。

2.1 工艺流程

 

 

 

   

 

 

 

图1  施工工艺流程图

3  关键工序及操作要点

3.1 液压式组合钢模板安装

综合管廊预制管节模板采用在模板底座上设置具有滑轨，外模通过滚轮与轨道接触，内模通过滚轮和球头支撑与底模接触，在侧模安装了附着式气动振动装置，侧模可在模板底座的滑轨上移动，由液压设备提供拆装动力，实现了模板快速组装和混凝土振密的液压式组合钢模板。该模板系统按管节承口在下插口在上的方式设计，由模板底座、内外侧模、液压系统三部分组，由专业模具生产厂家安装。

图2  综合管廊液压式组合钢模板

3.1.1 模板基础处理措施

模板底座安装在基础上，根据模具、构件荷载采用30cm厚C40钢筋混凝土基础，基底地基承载力不小于0.15Mpa,对不合格地基采取换填加固措施，模板基础预埋件采用焊接固定，浇筑时应对预埋件的的位置和高程进行检测，保证安装精度。

3.1.2 模具安装要求

1）模具及支架要具有足够的强度、钢度和稳定性；能承受浇筑混凝土的重力、侧压力及施工荷载，结构几何尺寸精确。

2）根据工程结构形式、地基承载力、施工设备和材料等条件制定模具基础的顶面标高，模具基础应具有足够的支承面积。

3）模具进场后应对模板进行检查，并进行试拼装。

4）模具安装须稳固，接缝严密，不得漏浆，应对模板安装垂直度和几何尺寸进行检测并符合要求。

5）生产前4个综合管廊预制管节时，应对模板基础进行沉降观测，生产过程中对模板及支架进行观察和维护，发生异常情况，及时处理，禁止带病浇筑。

3.2 钢筋制作、安装

3.2.1  钢筋加工

1）为保证钢筋加工尺寸的精确，采用数控钢筋加工中心进行钢筋加工。

图3  数控钢筋加工中心

2）钢筋应存放在钢筋料棚内，避免锈蚀、污染，使用前应将表面有油污、锈蚀的钢筋采用电动除锈机、砂纸、钢丝刷等工具除锈。

3）钢筋加工前须进行技术交底并制定钢筋配料单，钢筋的形状和尺寸应按照设计和规范的规定进行加工。加工成型的钢筋应进行检验，检验合格后方可使用。

3.2.2  钢筋骨架制作

1）综合管廊预制管节钢筋骨架制作应按照设计图纸先放大样，在钢筋胎模上进行组装。

图4 钢筋胎模上制作钢筋骨架

2）钢筋安装位置、间距以及钢筋直径和级别应符合设计规范要求，安装时按先下后上，先竖筋再水平筋，先扎内侧再绑外侧的顺序安装钢筋。

3）需要吊运的钢筋骨架，应在主筋交叉点处进行焊接或采用辅助钢筋加固，钢筋笼吊装点受力主筋、箍筋均满焊加固。

4）根据设计图纸，采用焊接、绑扎等方式将预埋件安装在钢筋骨架上。

5）垫块应根据保护层厚度预先绑扎在钢筋骨架上，一般采用具有足够强度符合规范要求的圆形垫块，垫块应按设计、规范规定绑扎牢固。

3.3 模板清理

1） 采用灰刀铲除黏附于模板表面的混凝土，然后用角磨机打磨模板使其呈光面效果。

2） 倒角、拐角、吊装孔、连接箱等部位采用专用工具清理，清理后应将模板吹扫干净。

3）采用喷雾器或滚筒，在模板面均匀喷涂隔离剂。

3.4 钢筋骨架安装与关模

图5  钢筋骨架放入打开模板内

1） 操控液压设备，将液压式组合钢模板外模打开，以增加操作空间。

2） 内模采用两端部设置正反螺纹的支撑杆，两块带坡口面板组合而成的定型钢模，钢筋骨架吊装前首先利用支撑杆将定型内模缩小，对正底模设置的卡位线，将其安放于底模上。

3） 钢筋骨架吊装时，吊钩应设在钢筋骨架重心处，将钢筋骨架平衡缓慢吊转，吊至模板上方0.5m处，人工配合使钢筋侧壁和模板侧壁平行且对正，缓慢下放钢筋骨架，将钢筋骨架吊放就位。

4） 根据图纸检查预埋件，避免遗漏，预埋件安装位置及精度应符合设计、规范要求，对安装在钢筋笼上的预埋件应点焊加固，防止浇筑混凝土时产生过大位移。

5） 钢筋骨架安装固定后，调整支撑杆将内模调整到位并固定，内模错缝误差应小于0.3mm。然后将3cm宽的密封胶条贴在外模倒角处，防止漏浆，最后操作模板液压控制系统，关好外模，利用模板之间的紧固装置将模板固定牢固。

3.4 预制管节混凝土浇筑

3.4.1 浇筑混凝土

1）混凝土浇筑前，采用吹扫和吸尘设备配合人工将浇筑腔清理干净。

2）采用车泵浇筑混凝土，车泵架设在桁吊行驶轨道外。混凝土的运输能力应能满足混凝土的凝结时间和浇筑速度的要求。

图6  综合管廊预制管节混凝土浇筑

3） 混凝土坍落度宜控制在16cm～18cm，混凝土应连续浇筑，浇筑间歇时间不应超过混凝土初凝时间。

4）混凝土应分层浇筑，采用振动棒和模板侧壁附着式振动器配合使用，振密浇筑腔内混凝土，同时应在底层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。

5）混凝土浇筑面宜高于模板上缘3mm～5mm，便于修面。

3.5  混凝土修面

混凝土浇筑完成在初凝前需对插口进行修面以保证其平整度，修面包括：

1)  粗抹面:使用铝合金压尺,去掉多余混凝土,抹平表面。

2)  中抹面:待混凝土表面“收汗”后，进行光面,使其表面平整。

3)  精抹面:以手指轻压混凝土，当其表面有微平凹痕时,进行精工抹平,使混凝土面平整光滑。

3.6  蒸汽养护

混凝土浇筑完成精抹面后，覆盖蒸汽养护棚进行蒸汽养护，养护棚由防水布+保温层组成。

图7  蒸汽养护

蒸汽养护分四个阶段：静停、升温、恒温、降温。

3.7 构件出模

停止蒸养一小时后，且蒸养罩内、外温差符合要求后，方可打开外模，拆除内模，并用回弹仪检测混凝土强度，强度达到吊转要求后，用桁吊将综合管廊预制管节吊运至过渡区。

图8 预制管节出模

3.8 存放湿养

3.8.1 综合管廊场内转运

综合管廊预制管节在过渡区温度降至室外温度后，使用桁吊，用综合管廊预制构件吊装翻转装置将预制管节吊转至存放堆场。在存放堆场喷水养护。

       

图9 预制管节吊装翻转

3.8.2 综合管廊堆码

采用250mm×200mm×2500mm的枕木对综合管廊预制管节进行支垫，每节用2块枕木叠放，放在短边端头。

4 关键部位处理

4.1 承口

根据承口几何形状和尺寸制作定型钢模板，浇筑第一层混凝土面应比承口模板上缘高30cm。

图10  管节承口模板

4.2 插口

在即将浇筑至插口位置时，安装插口定型模具。预制管节插口端面平整度直接影响拼装的严密性，在综合管廊预制管节插口端面混凝土“收汗”时采用长靠尺人工精平，端面平整度≤3mm。

4.3预埋件安装

综合管廊预制管节预埋件较多，在施工过程中，主要存在预埋件精度低、预埋件混凝土保护层过厚等现象。为避免该现象，预埋件先绑扎在钢筋骨架上，待钢筋骨架安放至模具后，将预埋件紧贴模板面，点焊固定。

5  结论

通过技术应用证明，当综合管廊主体结构简单、预制管节类型较少时经济效益最佳。预制管节长度在1.5~3.0m,高度小于4.5m,宽度在10m内，单节预制管节小于80T时生产、运输、拼装成本最优。同时采用该技术，减少了作业产生的噪声，将粉尘控制在厂界之内，减小了对环境的影响；采用该生产方式，改善了作业工人的生产环境，减少人力资源的浪费；采用该技术既能保证工程质量，又方便快捷节约工期，同时也符合“四节一环保”的要求，是一种绿色环保的施工方法。