整节段预制管廊全过程建造工法

整节段预制管廊全过程建造工法1.前言指导意见（国办发(2015)61号）明确要求“推进地下综合管廊主体结构构件标准化，积极发展的趋势。目前预制管廊多用于单舱、双舱管廊建设，由于预制综合管廊分段分节吊装，2用现浇方式施工。接、防水和监测运维等全过程的成套施工工艺，解决了整节段预制管廊全过程建造的难题，领作用。本工法创新技术为我集团重点研发项目，并已获得企业级工法，研发过程中针对项

创新技术进行了专利申请保护，其中获得6件发明专利证书，17件实用新型专利证书，4

三五”国家重点出版物《城市地下综合管廊全过程技术与管理》出版、发行；主编出版了1

项国家建筑标准设计图集产业城施工总承包项目BIM应用技能大赛二等

2项全国冶金行业协会的1篇论文在国家核心期刊

造技术”于2020年8月通过广东省建筑业协会组织的科技成果鉴定，达到国内领先水平。

表1-1专利一览表序号类型名称状态受理号或授权号备注1实用新型一种回槽式箱涵已授权ZL201520673420.6整节段2实用新型一种台阶式箱涵已授权ZL201520673418.9预制管3实用新型一种正压式箱涵已授权ZL201520673417.4廊结构4发明预制装配式管廊拼装装置及拼装方法已授权ZL201711236542.9体系5发明一种箱涵模板已授权ZL201610619924.96发明箱涵模板已授权ZL201510996705.87发明组装模板已授权ZL201618实用新型一种模数化组合式箱涵模具已授权ZL201420483070.29实用新型上企口模板已授权ZL2015210实用新型下企口模板已授权ZL201620157473.7实用新型多腔下企模板已授权ZL201620156732.412实用新型组装式上企口模板已授权ZL20152定型模板体系13实用新型组装式下企口模板已授权ZL201620155551.X14实用新型一种蒸养装置已授权ZL201520636191.0养护及15发明一种蒸养方法及装置已授权ZL201510520661.1节段管16实用新型一种翻转架已授权ZL201620820194.4廊翻转17实用新型翻转支架已授权ZL201721439289.2技术18实用新型外压闭水实验架已授权ZL201721593336.9出厂前19实用新型箱涵外压架已授权ZL201721252234.0试验技术20实用新型一种工程车已授权ZL201620903013.421实用新型箱涵推车已授权ZL201520729928.322发明箱涵车已授权ZL201510601622.423实用新型箱涵车已授权ZL201520730061.3管廊高效安装技术24发明一种预制管廊接缝防水的施工方法已受理201810288123.825发明一种防止伸缩缝位置渗漏的施工方法已受理201710565994.5多重防排水技26发明综合管廊疏水排水方法已受理201810543725.3术27发明一种基于海绵理念的综合管廊防水方法已受理201910575939.32.工法特点2.0.1质量大影响吊装的难题，通过横向预应力+现浇结构的形式保证了管廊的整体性和刚度，增强了管廊的横向抗剪强度，具有良好的抗震性能，减小了管廊的不均匀沉降现象。2.0.2BIM化和虚拟建造模拟演练，提高施工效率和施工质量。2.0.3程。2.0.4改进整节段管廊箱涵模板体系，提高节段管廊制作精度、质量和高效性。2.0.5成型质量、企口连接的密闭性和防水抗震等级。2.0.6合格。2.0.7低安全风险，提高安装效率。2.0.8按照管廊“内防为主，外防为辅，防排结合”的方针，优化管廊接缝防水体系，运营。2.0.9务支持。3.适用范围本工法适用于整节段预制综合管廊结构体系设计、制作、安装、防水和运维全过程。4.工艺原理产、安装、防水和运维全过程的建造技术，除应保证质量外还应考虑经济效益和工期影响。4.0.1向1～2舱分舱、纵向2～2.5m分节进行制作吊装，纵横双向连接均采用预应力对接的方式安装预制管廊，在横向分舱管廊连接处采用横向预应力+现浇结构的形式连接，解决多舱体管廊的预制安装使用要求。4.0.2BIM技术应用方面：应用BIM技术三维可视化的深化设计和快速精准出图，建造BIM模型为预制管廊结构受力分析、制作、运输、安装提供可视化方案模拟和交底，实现多专业、全员参与的可视化、精细化的施工管理，提高工程质量。4.0.3净尺寸±8mm，弯起筋弯起位置的偏差为构件±10mm，钢筋转角的偏差为3mm。形成钢筋笼式规范了钢筋笼的制作流程。4.0.4间的拼缝，保证了足够的生产精度，生产的构件尺寸偏差≤2mm，预制管廊的两端口尺寸不存在任何的偏差，预留洞口中心点的定位偏差不能超过5mm。4.0.5自然养护的周期，2天的养护时间便可达到管廊设计强度85%的吊装条件，并同时研发节段快捷的养护和堆放，为预制管廊的机械标准化高效批量生产提前条件。4.0.6试验架体，简化了实验操作过程，且提高试验的准确性和可靠性。4.0.7垂直度达到100%，管廊接口缝隙＜10mm，节省了安装时间，安装纵横双向两节的拼装时间节省了2~3h，同时也节省了传统吊车的租赁费用，降低了安全风险，提高了安装效率。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程5.1-1整体建造体系分解图5.1-2预制装配式管廊分舱分节生产工艺流程图基底标高、平整度检查构件运输、进场检查箱涵车就位运输箱涵至对接位放线定位企口位置楔形胶条、遇水膨胀橡胶圈等横向分舱缝浇筑混凝土穿钢绞线张拉，张拉孔内注浆封闭检查平整度、垂直度接口防水处理、检测，下一节吊装5.1-3多舱体预制装配式管廊安装工艺流程图5.2操作要点5.2.1整节段预制管廊结构体系设计1将整节段多舱预制管廊横向分为1～22～2.5米一节，以方便预制管廊的吊装组合；2每节双舱管廊的外墙、中隔墙的底部和顶部位置设置纵向预留洞口200×200mm，在洞口内沿管廊墙体纵向贯穿留置纵向预留孔洞，直径36mm；3在每节双舱管廊纵向断面两端位置（距离端部500mm）的最外侧舱体顶板及底板处均设置横向预留洞口200×200mm，洞口内沿管廊顶板和底板留置横向预留孔洞；4每节双舱管廊横向连接墙厚度为100mm，并在横断面连接墙预埋纵横双向间距250mm180水平钢筋，浇筑比双舱预制管廊混凝土高一标号的细石混凝土，见图5.2.1-1。5纵向连接：采用常规的承插式企口+橡胶止水圈的方式，安装前后预制管廊，见图5.2.1-2。6待双舱管廊横向连接墙之间新浇筑的混凝土达到设计强度的置设置锚具进行紧锁锚索；7个等级，并在纵横双向预留洞口的锚具位置进行封堵，避免浆液外泄；8对3且通过横向预应力+现浇结构的形式保证了管廊的整体性和刚度，增强了管廊的横向抗剪强度，具有良好的抗震性能，减小了管廊的不均匀沉降。见图5.2.1-3。9通过有限元软件Midasgen建模，进行结构受力计算分析以验证其结构安全可靠。图5.2.1-1预制多舱体综合管廊横向拼接示意图图5.2.1-2预制多舱体综合管廊纵向拼接示意图图5.2.1-3预制多舱体综合管廊立体示意图5.2.2BIM技术辅助应用管廊建造全过程多舱体预制装配式综合管廊BIMBIM技术应用于以下几个方面：1三维可视化的深化设计通过BIMCAD深化设计工作模式，实现预制构件模型的实时浏览与更新，见图5.2.2-1；图5.2.2-1四舱管廊分段分节2快速生成构件加工图纸使用BIM任意剖切，快速准确生成剖面图纸，避免CAD工作模式各张图纸分别绘制所带来的错、漏、碰、缺等问题，见图5.2.2-2。图5.2.2-2设计阶段BIM应用流程图3模型信息共享BIM型包含各种构配件信息、结构信息、材料信息等内容。4BIM精准化构件生产技术提供依据。5构件生产运输进度动态管理生产和运输过程的动态管理，实施查询构件的加工运输情况，进行动态管理。通过BIM5DBIM5D的施工管理，提高工程质量。图5.2.2-3进度控制中的BIM应用6现场安装模拟BIM装前进行BIM方案模拟，为构件现场提供技术保障。5.2.3钢筋笼制作1直度都进行严格控制。2筋笼的钢筋间距；3完型后可由上方直接吊运出来，形成成品钢筋笼。见图5.2.3-1～图5.2.3-3。4井字式钢筋骨架底座应牢固稳定，立柱上的牛腿应焊接牢固。图5.2.3-1钢筋骨架俯视图图5.2.3-2钢筋骨架侧面图图5.2.3-3钢筋笼制作生产图5.2.4定型模板制作安装1材，自重比钢材轻，降低了成本，操作施工轻便灵活，加快生产进度；2证模具企口组拼精度达1mm，管廊企口精度达到3筑砼时漏浆或跑模。4支腿高度可以调节，地坪出现高低差特别大的情况下，仍然可以使用；5定制带轴承的钢轮，模具移动平稳且方便；6外，封闭合拢外模与上企口模板后，保证模板接缝密闭，严缝合一后方可浇筑混凝土；7使用组合式整体钢模板，为了满足模板刚度要求，在模板外侧每隔45cm1cm钢板靠背。顶部外挂架作为操作平台。8根据预制构件的规格和尺寸，精确制作底模。砼强度达到设计强度75%以上时，进行保湿保温养护，底模上采用与构件壁厚相同的H300工字钢作为托盘，方便构件整体吊装转移。见图5.2.4-1～图5.2.4-4。图5.2.4-1预制管廊模板分片拼接组装详图图5.2.4-2预制管廊模板组装完成图5.2.4-3预制管廊组装模板剖面图图5.2.4-4预制管廊组装模板平面图5.2.5养护及节段管廊翻转1中蒸汽外泄，蒸养设施采用电蒸养机。见图5.2.5-1。210℃/h当温度达到50℃以后恒温蒸养八个小时即可停止。降温：构件在蒸养棚内降温速度控制在15℃/h以内，降至构件表面温度与环境温度相差不超过5℃，方可使构件出蒸养棚。3达到75%上。4构件砼强度达到设计强度的75%且停止蒸养一小时后，蒸养棚内外温差不能大于5℃行洒水自然养护，拆模过程中严禁用撬棍撞、撬模板。55.2.5-2。图5.2.5-1蒸汽养护系统图图5.2.5-2管廊翻转机5.2.6出厂前的试验闭水试验和外压试验架体，简化了实验操作过程，且提高试验的准确性和可靠性。见图5.2.6-1，5.2.6-2。图5.2.6-1外压闭水实验架图5.2.6-2箱涵外压架5.2.7整节段预制管廊快速运输安装应多种复杂地形，节省人力资源，提高施工效率，保证施工精度，降低工程成本。1固定，推顶支架的作用是用于运输箱涵时可以竖直向上推顶和收回；23于连接栏；4滑动轨滑动，尾部推顶器竖直固定于滑动块上，推顶器内竖直向下设置在尾部活动端；5调整装置改变车体的姿态。见图5.2.7。图5.2.7箱涵车安装操作示意图5.2.8多重防水体系建设1管廊接缝防水施工张拉锁紧，以增加接口的密闭防水性能；2)底板外防水为在垫层上预铺高性能防水卷材，凹槽处紧贴垫层下凹，接缝处设1m宽外侧反包至侧墙上黏贴牢固。留的检测孔内注入0.1MPA5.2.8-2。图5.2.8-1综合管廊纵向防水接缝色设置节点图图5.2.8-2综合管廊纵向接缝防水密封检测图5.2.8.2管廊内疏水排水系统150mm廊每200m左右设一集水坑；2）管廊的伸缩缝、施工缝、接缝位置靠近管廊内侧沿管廊顶板、外墙、底板一周留置宽度30mm，深度60mm的预留疏水槽；DN30水面，且需保证底板处的敞口式半圆形镀锌钢管沿综合管廊结构底板按1%的坡度坡向排水沟一侧。DN30的敞口式半圆形镀锌钢管设置在综合管廊顶板、综合管廊外墙处，DN30整，接缝饱满封闭；4）敞口式半圆形镀锌钢管外，用30mm厚的密封膏密封；5.2.8-3。图5.2.8-3综合管廊内疏水排水系统布局图3管廊外疏水排水系统行建设管廊外的疏水排水系统；2）利用综合管廊顶部的防水保护层由中间坡向两侧，将地下水疏导至管廊两侧的侧壁与支护墙之间；3）并在管廊外语支护墙之间设置透水井集取周边地下水；4）再采用抽水泵将集取的水抽出地面冲洗道路或灌溉道路绿化植物；增加了一道形成了海绵设施。2.9监测运维平台1管廊监控平台的监测主机进行实时显示。见图5.2.9-1、5.2.9-2。图5.2.9-1位移传感器图5.2.9-2倾角传感器2单模光纤（直径为0.125mm～0.25mm）的纤芯内形成的空间相位光栅，其实质是在纤芯内度为mm左右的敏感区，可以准确感测温度、应力的变化。3化、精细化和智能化。平台建设采用地理信息、BIM等技术，全面探明、查清地下综合管廊內状态，构建集智能感知、精确定位、三维建模、预警监控、专业分析、应急救援、BIM应用等各种地下管线，为了充分保障管廊的安全运行，可通过监测综合管廊环境，实现管廊环据综合管廊运营应急预案，满足施工纪录、应急指挥、应急疏散、灾害救援、应急协同、辅助决策等要求，科学、快速地处置事故，最终形成的管廊监控平台。5.3劳动力组织表5.3劳动力组织情况序号单项工程所需人数备注1管理人员62技术人员43焊工44电工25钢筋工106混凝土工67测量工28模具安装工129管廊安装工1010防水工411吊车、箱涵车司机412普工613合计706.材料与设备表6.1主要材料序号材料名称规格及要求用途1钢筋按设计要求管廊钢筋骨架2普通防水混凝土按设计要求管廊结构主体3预应力钢绞线按设计要求管廊连接4锁具按设计要求管廊连接5遇水膨胀橡胶圈按设计要求管廊接缝防水6双组份聚硫密封胶按设计要求管廊接缝防水7防火堵泥按设计要求管廊接缝防火8楔形胶圈按设计要求管廊接缝减震防水9自粘性橡胶止水带按设计要求管廊接缝防水10微膨胀细石混凝土比结构混凝土提高一个标号管廊接缝连接11透水混凝土按设计要求管廊底板上的疏水面层表6.2机具设备序号设备名称型号数量备注1箱涵车承载1管廊安装2箱涵翻转机翻转能力1管廊成型的反转3蒸养系统（含蒸养罩）6管廊养护4机械化组装模板4管廊标准节生产5振捣棒插入式10混凝土浇筑振捣6电焊机NX4-300-14钢筋骨架制作8全站仪TCA18002测量定位9水准仪NAZ2测量定位10钢筋弯曲机2钢筋骨架制作11钢筋切割机2钢筋骨架制作12液压张拉机ZL-502管廊连接锚索张拉13电脑6BIM建模及监控平台运维7.质量控制7.0.1质量控制标准：《工程测量规范》GB50026-2007；《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010；《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012；《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015；《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；《地下工程防水技术规范》GB50108-2008；《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011；《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；《给水排水构筑物施工及验收规范》GB50141-2008；7.0.2到规定坍落度要求的混凝土不得浇捣。现场按规定留取抗压、抗渗试件。7.0.3格后，方可申请开仓浇筑混凝土。要求相邻板面高差允许偏差≤2mm，局部不平整允许偏差如有硬伤硬茬需要磨光打平、板缝或者角部位置是否焊接牢固等。7.0.4施工要求。防止浇筑砼时漏浆或跑模。7.0.5模板上方时调整好角度，四个角由人工扶助缓缓下落。在下落过程中注意调节砼保护层。7.0.6砼浇筑完成后达到设计强度的差不大于5℃，方可以拆模。其拆模的顺序是由内而外、由上而下。在拆除过程中要按顺序一步一步拆除，防止构件被破坏或者碰掉棱角。模具拆除完，预制构件吊出模具，到指定区域进行自然养护。7.0.7混凝土浇筑前须对模板进行全面检查，模板必须支撑牢固、稳定，不得有松动、

跑模及超限变形下沉等现象。7.0.8严格按规范及施工方案要求进行拆模，避免因拆模过早而引起的混凝土裂缝。

7.0.9根据气温、工人操作时间确定，切勿在空气中暴露时间太长而失去粘塑性。

7.0.10预制管廊进场时应对受力钢筋、规格、间距及混凝土强度等进行实体检验。

7.0.11预制管廊上的预埋件、预留钢筋、预埋管线及预留孔洞等规格、位置和数量应

符合设计要求。7.0.12高聚乙烯炮沫板和双组份聚硫胶采购专业厂家生产的合格产品，并提供出厂合

格证和试验报告以及无毒报告，避免对人员和环境造成污染。7.0.13在雨水管廊安装前人工在承插口处涂胶分别粘贴10mm厚70mm高聚乙烯炮沫板

完成高聚乙烯炮沫板的施工。7.0.14100%的接

5mm100%。7.0.15产品对接完成后，其接口缝隙不能>10mm，接口平齐，不能有错台，上下缝要同要求。两个产品的侧面保持在一个平面。8.安全措施8.0.1安全管理标准：《中华人民共和国建筑法》国家法律《安全生产法》国家法律《建设工程项目管理规范》GB50326-2006《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011《起重机械安全规程》GB6067.1-2010《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》GB/T5972-2016《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-20138.0.2严格执行入场三级安全教育及班前交底班后检查制度，并做好相应的记录。

8.0.3进入施工现场必须带好安全帽，并穿戴好各类安全防护用品。

员违章作业，管理人员违章指挥。8.0.5施工中所用机械、电气设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施通过安

全检验及性能检验合格后方可使用。8.0.6现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活。

8.0.73不低于2.4米。8.0.8配电箱、开关箱：使用标准电箱，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电

关，动力和照明分开设置。金属外壳电箱做接地或接零保护。8.0.9各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机

械故障及机械伤害的发生。8.0.10模板工程作业在和2m以上时，要根据高处作业安全技术规范的要求进行操

4m通行，采用爬梯，不许攀登模板，不许在高处狭窄而无防护栏的模板面上行走。

8.0.11拆模板必须按拆模方案和安全技术交底的要求作业，统一指挥，分工明确。严

禁在模板下方用撬棍撞、撬模板。暂停拆模时，必须将活动件支稳后方可离开现场。

8.0.12定期组织机电设备、车辆安全大检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放

过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。8.0.13使用钢筋弯曲机时，操作人员应站在钢筋活动端的反方向，弯曲㎜的短钢钢挡杆，防止钢筋摆动。8.0.14使用振捣器时，应按混凝土振捣器使用安全要求执行，湿手不得接触开关，电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。9.环保措施9.0.1根据施工进度提前做好材料计划，合理安排材料的采购、进场时间和批次，减少库存。9.0.2材料及钢筋头清理干净，保证加工场地的整洁，减少尘埃的产生。9.0.3保证了场地的整洁、无噪音，提高了施工场地的空间利用率。9.0.4加强管理，模板涂刷脱模剂，拆模时，严禁硬撬，减少人为损坏，增加模板周转次数。废旧模板整修后用作临边洞口的盖板、柱子与楼梯踏步的护角。9.0.5优化安装工程的预留、预埋路径等方案，钢结构等预留、预埋与结构施工同步，建筑垃圾，防止扰民以及减少材料消耗，降低装修成本。9.0.6在现场搭设废弃物回收站，对施工时产生的废弃物及建筑垃圾分类堆放、处理，环境的影响。9.0.7沿现场施工道路设置场内排水沟，并利用排水沟设置雨水收集池。施工现场喷洒得到梯级循环利用。9.0.8合理选择施工机械设备，杜绝使用不符合节能、环保要求的设备、机具和产品，

型油料添加剂，节约油量。9.0.9施工总平面布置做到科学、合理，充分利用原有建筑物、构筑物、道路、管线为

施工服务。9.0.10施工现场非作业区达到目测无扬尘的要求。对现场易飞扬物质采取有效措施，

如洒水、地面硬化、围档、密网覆盖、封闭等，防止扬尘产生10.效益分析10.1经济效益效益，具体见表10.0.1-1.表10.0.1-1经济效益统计表序号工程项目名称缩短工期（天）节约成本（万元）备注1阿波罗未来产业城启动区基础设施项目503082空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程25823坪地电缆隧道综合管廊项目（施工）15603合计450费力的难题，通过横向预应力+现浇结构的形式实现了多舱体预制管廊应用的难题，降低了等共计450万元，减少了项目资金的投入，为工程的竣工运营提供了可靠的保证。10.2社会效益本工法的研发及成功应用，对整节段多舱预制管廊横向分舱、纵向分节进行制作吊装，并通过横向预应力+现浇结构的形式