分片预制装配式综合管廊拼装施工技术

分片预制装配式综合管廊拼装施工技术摘要：综合管廊(UtilityTunnel)是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，即在地底设置专供各种公用事业摆放缆线或管道的隧道或沟道，综合管廊是合理利用地下空间资源，解决地下各类管网布置困难的有效途径。装配式地下综合管廊是将管廊构配件在预制厂预制后运到施工现场通过拼装形成一个整体的施工方式，目前施工形式主要有：现浇施工、分块装配式、E型分块装配式、叠合板装配式等。装配式与常规现浇管廊相比，综合管廊采用预制装配式技术，施工方便且更快捷，可以有效的缩短工期，减少人工成本，提高构件的浇筑质量，减少了对周边环境的影响，实现"绿色施工”，在社会等效益方面都有着优势明显，其技术是装配式管廊发展的重要的方向。本项目采用的分片预制装配式管廊施工技术将单舱或多舱管廊沿着横截面拆分成顶板、外墙板、中隔墙板预制构件和现浇底板及后浇施工缝。其连接方式主要采用灌浆+插筋、座浆连接、齿槽插孔式连接+灌浆连接。该拆分方式可有效减少管廊的后浇连接部分，并实现顶板无支撑安装，该项设计及施工技术为国内首创，适用单舱、多舱等多种类型管廊装配施工。关键词：分片装配式管廊；施工技术项目简介：本工程位于绵阳市安州区，地下综合管廊项目建设总规模33.654km(其中包含城市给水、热力、燃气、电力、电信、雨水、污水等七大类管线)，综合管廊标准段采用全国首创的预制装配式片式，管廊总体预制率27.4%，预制标准段预制率74%。项目分别由四条道路及地下综合管廊组成：绵安第二快速通道总长约14.3307km、创业大道西延线总长约10.195km、永青路总长约6.123km、龙界路总长约2.800km，地下综合管廊断面分别由两舱室LxH=5.35x4m、三舱室LxH=8.5x4m、四舱室LxH=10.55x4m、五舱室LxH=13x4m，舱室主要由燃气舱、水电综合舱、污水舱、高压电力舱室组成。分片预制装配式管廊施工技术2.1工艺原理管廊预制标准段按24m、30m、36m、48m设为一个标准段，标准段每6m为一个标准模块，标准段之间设置变形缝，在标准段每6m标准模块中进行构件拆分，拆分后分别为外墙板、内墙板、顶板、底板；其中五舱室为例：外墙板尺寸：5.7x4m，板厚35cm，最大重量23.8t，内墙板尺寸：5.98x3.26m，板厚25cm，最大重量12.3t，顶板尺寸：11.4x3m，板厚35cm，最大重量27.8t；PC构件预制混凝土C40P8，施工缝采用自密实混凝土C45P8、变形缝混凝土C40P8。管廊基坑采用放坡开发方式，开挖最大深度7m，标准段基坑设计边坡坡比1：0.5，支护形式采用土钉墙护坡。PC预制构件通过深化设计细化管廊的各个组成部件，PC构件在预制工厂内集中生产+现场安装方式；现场首先安装预制装配段两侧外墙板，后进行底板钢筋绑扎现浇施工，底板混凝土强度达到75%以上即可内墙板安装内墙板和顶板安装；最后施工外墙板之间、顶板之间施工缝位置钢筋绑扎及混凝土浇筑。管廊标准段每个标准段按直线段安装，当管廊位于道路平曲线及竖曲线时，根据标准段两端变形缝处张角变量值（X）作为衔接，因道路曲线参数变化，每道变形缝处张角变量值不同，每处钢筋规格亦不同，需每处单独钢筋放样；钢筋绑扎后混凝土浇筑与变形缝同时浇筑。预制管廊拆分示意图管廊角度变化示意图一轴侧图2.2管廊装配施工技术2.2.1施工工艺流程预制管廊施工工艺流程2.2.2预制管廊深化设计管廊在深化设计阶段拆分成外墙板、中隔墙板、顶板；在外墙板顶部增设牛腿，底部增设底座保证外墙具有更好的稳定性；外墙板顶部牛腿即可作为顶板安装支撑，顶部无需再进行其他支撑，同时也作为外墙与顶板施工缝后浇混凝土底模板。顶板、中隔墙板在交接位置预留灌浆洞口，通过插筋+灌浆进行连接。为减少PC构件加工时预埋套筒在预埋期间施工难度和优化预埋件数量，深化设计将管廊外墙板、中隔墙板、顶板支模的拆模孔、管廊吊装孔和支撑杆安装孔深化为公用。2.2.3预制管廊构件安装2.2.3.1作业条件及准备：吊装设备以管廊五舱室为例标准段PC构件安装根据构件最大起重量计算采用型号SCC2000履带吊可满足吊装要求，构件墙板及顶板吊具根据构件吊装要求设计加工制作；外墙板安装前防水保护层混凝土强度需达到设计强度75%以上、墙板定位并用墨斗弹出纵横向控制线；内隔墙板安装前底板预埋标高调节螺栓应按设计标高调节并复核、并测量定位墙板纵横向控制线。墙板支撑杆：1） 外墙板支撑采用可调节支撑钢管进行支撑，撑杆为①48*2.5无缝钢管，斜撑杆支撑角度与地面夹角约为60°；斜支撑长4m，许容长细比取值为150。2） 中隔墙板支撑采用可调节支撑钢管进行支撑，撑杆为①48*2.5无缝钢管，斜撑杆支撑角度与地面夹角为60°；斜支撑长度两种尺寸：2.9m/1m，许容长细比取值为150。构件检查清理：作业前将PC构件吊装孔进行清理，并检查套筒丝牙的完整性；构件表面有污染等应清理干净；再次核对出厂标注是否与构件型号一致等。外墙板支撑图中隔墙板支撑图2.2.3.2外墙板安装外墙板底座宽度80cm，对安装面平整度要求高，防水保护层混凝土面层存在以下问题时：平整度、纵向坡度、管廊标高偏差不能满足施工要求，为保证墙板底部均匀受力，可采用M15砂浆或细沙在墙板安装前摊铺在墙板底座位置，并收面找平，砂浆随铺随拌；构件检查外观质量、预留预埋及绳索吊环连接无误后起吊；在距离安装面高度位置30cm时停止起重下降，由施工人员进行定位安装；墙板就位后，采用移动式操作平台，安装支撑杆上端采用L形角板、？52高强螺栓与外墙板顶部吊装孔连接，支撑杆底端角板采用2个M16膨胀螺栓固定在底板位置，支撑杆两端固定后进行墙板的垂直度校正，要求误差控制在1mm内。外墙板纵向间距为30cm，在安装过程中为提升安装效率，本项目采取一款外墙板安装间距控制装置，能有效的节省纵向距离调节时间。2.2.3.3现浇底板施工每一标准段外墙板安装完成后即可进行底板钢筋安装绑扎，外墙板底座作为纵向底板两侧模板，浇筑混凝土前用模板封闭变形缝两端即可；浇筑混凝土前在外墙板底座新旧混凝土接触粗糙面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，在混凝土中形成不容于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。底板预留齿槽通过在防水保护层面放样并弹出齿槽位置定位，齿槽尺寸30x20x30cm方形，四边一底较凸榫尺寸大2cm，定位尺寸同中隔墙板凸榫尺寸（因中隔板型号尺寸不同凸榫位置亦不同）；为通过现浇底板的施工作业，梳理出合理的钢筋绑扎工序，结合管廊底板钢筋的特点设计总结出与之匹配的定位模板装置及操作施工方法，为能快速、准确、标准化的进行中隔墙齿槽插孔的支模施工，本项目设计了一款可拆卸、方便、有效的支模装置。在绑扎钢筋的同时，第一步，将齿槽插孔位置定位。第二步，组装模具，在齿槽插孔模具外侧涂刷脱模剂。第三步，将支模模具固定在钢筋网片上，第四步，浇筑混凝土后，拆除模具、清理模具、进行下一次支模使用。2.2.3.4中隔墙板安装定位：在预制底板上根据图纸及定位轴线放样预制内墙定位边线及20cm控制线，预制内墙板的埋件预埋允许误差为±5mm。标高调节：安装前将预埋在底板上的标高调节M16螺栓在内墙板安装前调整至设计标高；安装定位装置：使用两台定位装置分别斜向布置与预制中隔墙板两个最远端的对角，在布置定位装置的前提下，最大程度地保证墙板安装的精度和效果。中隔板安装：中隔墙板安装示意图预制中隔墙板吊装下落至底板距离30cm，墙板缓缓以小角度侧向落入两台定位辅助装置侧托定位钢板之间后，然后缓缓推动墙板直至墙板分别紧贴两台定位安装辅助装置侧托定位钢板，紧接着预制中隔墙板沿着两台安装定位辅助装置侧托定位钢板下落至预制中隔墙板预留齿槽孔底。初步就位后安装预制内墙斜支撑，斜支撑安装就位后松钩。构件垂直度调节采用可调节斜支撑杆，内隔板设置2道可调节斜拉杆，拉杆后端均牢靠固定在底板上。构件垂直度通过垂准仪控制，支撑杆顶部设有可调螺纹装置，通过旋转杆件，对预制构件顶部形成推拉调节墙板垂直度。预制中隔墙板定位校正安装完成后，取出两台定位装置，再进行下一次预制中隔墙板安装定位施工。2.2.3.5顶板安装顶板吊装后拼缝顶板位置定位：采用全站仪或尺量形式在两侧外墙板牛腿上确定顶板15cm定位线，在牛腿两端顶部作安装位置标记。标高控制：构件标高通过预制外墙板牛腿上预埋的8个M16螺栓控制，安装顶板前测量人员利用水准仪将螺栓顶面调整至设计标高，要求螺栓顶标高高差在1mm范围内。座浆料：采用CGM座浆料是以水泥为胶结材料、配以复合外加剂和高强骨料，现场加水搅拌后即可使用，具有无收缩、高强、易施工等特性的专用座浆料。座浆料座浆1h前将牛腿上部座浆位置杂物、灰尘等清理、冲洗干净。顶板底部距牛腿、中隔板顶部安装面设计间距2cm，在顶板安装前30min内分别完成在外墙板牛腿处、中隔板顶部座浆，座浆高度不小于25mm，并呈中间高两边低，确保板底座浆密实；顶部安装后要求拼缝高低差小于3mm；顶部完成定位及时将板底部挤出的多余座浆料清除，完成收面；覆盖草袋等物品浇水养护，养护期间不得碰撞和震动。顶板与中隔板连接采用座浆料与顶、中隔板预留孔插筋灌浆两种形式，顶板、中隔板预留孔纵向间距1m，孔径?80、中隔板孔深38cm，中隔板每6m一个模块预留6个预留孔，顶板宽度3m预留3个预留孔；预留孔填入C45微膨胀自密实砂浆后，插入直径25钢筋，钢筋长度70cm，后续进行收面覆盖养护。2.3工期分析标准段采用分片预制装配式管廊，每标准段连续长度分别有126m、90m、72m；以90m标准段管廊施工时间为24天，由于预制管廊工序间隔时间的存在，在工作面允许的情况下，在管廊预制段大面积流水施工考虑，在预制装配段施工300m时工期优势明显，预制管廊具有明显的工期优势。现浇管廊和与分片预制管廊工期对比注：以上对比为一段90米的管廊的施工工期。外墙板、中隔板、顶板安装分别与上一工序间隔时间为3天。结束语预制装配式施工积极响应国务院"大力发展绿色、装配式建筑，加快海绵城市和地下综合管廊建设”的政策发展方向。本项目应用的绵阳科技城集中发展区核心区综合管廊及市政道路建设工程（PPP）项目为国内最大规模和首个采用分片预制装配式综合管廊项目，PC构件集中预制、构件质量好、安装精度高、运输快捷、现场安装速度快、减少了对周边环境的污染及对居民生活的干扰、同时提高了企业的影响力，也极大的推广了分片预制装配式管廊技术。地下综合管廊的建设是城市地下空间拓展的主要趋势，也使得城市建设水平能够得到进一步的提高，为人民的生产和生活设施提供完善保障。参考文献：［1］ 中建装配式建筑设计研究院有限公司，绵阳科技城集中发展区核心区综合管廊及市政道路建设工程（PPP）项目综合管廊结构图。［2］ 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验