预制装配式管廊实施方案实例

                                 文莉     

中冶赛迪工程技术股份有限公司  重庆市   400013

摘要：综合管廊是在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和"生命线"。在系统日趋完善的同时其规模也有越来越大的趋势。预制装配式管廊依据其独有的快捷、安全及工厂化程度高等优势，将在祖国管廊建设中占据极大的份额。

关键词：预制   装配式   管廊    

综合管廊就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和"生命线"。城市综合管廊系目前国家积极推进的一个新兴项目，是创新城市基础设施建设的重要举措，可以节约地下空间，提高城市综合承载能力， 满足民生之需，逐步消除 “马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题。管廊按建造材料可分为混凝土管廊、钢结构管廊、钢结构与混凝土组合管廊；按施工方式可分为现浇混凝土管廊、整体预制管廊、预制装配式管廊。

 现阶段国内管廊大部分采用现浇混凝土管廊，现浇混凝土管廊受施工相关人员技术、管理水平、材料、施工机械、施工方法、地质、水文、气象及工期等影响，管廊的质量、工期不易保证。目前正积极探索新的施工方式以填补现浇混凝土管廊的不足。本文即选用一个项目做为预制装配式管廊的实施方案论证。  

本工程项目背景如下：某新城启动区综合管廊呈“六横四纵”式布局，总长度约为15.581km，其中大龙路总长0.402Km。秉承某市在综合管廊项目中多采用新技术的理念，本工程选用大龙路作为预制装配式管廊实施试验段，选择大龙路有以下原因：大龙路总长度402m，节点只有4个，比较少，标准段长度约301m，标准段长度占比大，由于节点处采用装配式较为复杂，所以拟在节点处采用现浇法施工，只在标准段采用装配式；大龙路地质情况较好，经过水泥搅拌桩处理后，直接采用复合地基，对于预制装配式管廊来说较为合适；装配式对构件运输吊装机械要求较高，大龙路周边条件开阔，有利于进行装配式管廊的吊运安装；在费用上，相比于现浇混凝土，费用属于可控范围内；预制装配式属于新技术，目前国内实施的不多，不宜大范围实施，所以选用大龙路是非常适宜的。

下面就大龙路做预制装配式管廊的实施方案进行比较论述。

现浇方案：大龙路综合管廊平面线形与道路基本保持一致，西接四和路综合管廊，东侧为管廊终点。在过河时，大龙路综合管廊过河设计考虑从桥梁北侧绕行，局部与地铁8号线冲突，局部微调管廊位置即可。大龙路为新设计道路，规划道路红线40m，标准断面双向6车道，大龙路沿线入廊管线包括电力、通信、给水、燃气等。敷设于大龙路北侧，大龙路综合管廊平剖面布置、断面及按现浇配筋示意见下图。

图1 大龙路综合管廊剖面位置图

  图2 大龙路综合管廊断面图

图3 现浇标准段配筋示意图

预制装配式管廊设计方案：考虑到预制装配式管廊在节点处实施的复杂性，本次拟只对标准段管廊采用预制装配式，节点处仍然采用现浇，该工程采用的夹心墙板以及预制叠合板的形式，采用此预制方案形式，与传统方式的受力基本相同；未填充部分为现浇部分，其他为预制部分，其截面形式及配筋见下图：

  图4 预制标准段构件配筋示意图

侧壁采用环形钢筋与底板、顶板现浇锚固，有利于结构受力。

预制拼装混凝土综合管廊本体结构计算，分为水平叠合构件及竖向叠合构件计算。水平叠合构件的叠合层混凝土厚度不小于40mm，混凝土的强度等级不小于C25。水平叠合构件计算按照施工阶段无支撑的叠合受弯构件进行正截面受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算、正斜截面抗裂验算及扰度验算。对水平预制构件及浇筑后的叠合构件进行以下二阶段荷载取值： 第一阶段：后浇叠合层混凝土未达到强度设计值之前阶段。荷载由预制构件承担，预制构件按简支构件计算；荷载包括预制构件自重、叠合层自重及本阶段的施工荷载。第二阶段：后浇叠合层混凝土达到设计规定强度值后的阶段。叠合构件按整体结构计算；荷载取下列两种情况中较大值：施工阶段考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及施工阶段施工活荷载。使用阶段考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及使用阶段可变活荷载。竖向叠合构件分为墙和柱：参水平叠合构件荷载取值按照混凝土结构墙柱计算相关项进行内力计算；在预制阶段时，根据具体情况进行施工阶段验算；使用阶段则按整体构件进行设计。

由于该项目支撑为4m一道，则本工程的侧墙拆板为2m一块，构件采用工厂预制空心墙，现场拼接浇筑的方案进行，其底板拆分示意、现场拼装示意及预制构件生产工艺流程图见下图：

图5 底板拆分示意图

图6 构件拼接示意图

图7 预制构件生产工艺流程图

预制板模具制作要求： 均采用钢模，加工工艺主要采用激光切割、焊接和折弯等工序成型；制作钢模用的钢板应平整光洁，其平整度能满足钢模质量要求，型钢应平直无缺陷；模具类别分为管廊顶板、叠合墙板、管廊底板。 

模具组装要求：焊接加机械连接方式，将模具固定在台车面上，以防松动跑模；按深化图纸要求，保证构件尺寸；预埋件预留安装，不可漏装。模具及台车清理模具组装前，应将模具及台车面清理干净；模板组装前将模板上的残渣、铁锈等杂物清理干净，并涂刷脱模剂；模具安装，需严格依图纸标准，保证构件外形尺寸；置放钢筋：确保钢筋保护层厚度，用塑料垫块将骨架支起；钢筋外露伸出长度，按图纸标准及公差标准执行。

结构层混凝土浇筑：混凝土在钢筋骨架埋件位置确认后进行，混凝土由流水线布料机布料；用振动台进行整面振捣。混凝土浇筑成型后，其上表面要求抹平光。采用三次抹压成型工艺，平整度应符合要求。试块制作时试块与构件同时制作。构件出模后覆盖进行密封养护，等待强度测评后脱模；脱模前施水养护；存放于车间外围的构件，需盖毛毡施水养护；混凝土强度达到设计强度的 15MPa 方可脱模。 脱模前要将固定模板和埋件的全部螺栓拆除，用规定工装吊装。 应根据构件形状、尺寸及重量要求选择适宜的吊具，确保不损伤构件。

在墙板标签上注明工程名称、型号、生产日期、生产班组等内容，经检验合格的构件在同一部位加盖合格章。堆放场地为混凝土地坪，应平整坚实、排水良好。墙板要求使用固定架直立码放，板两端用固定支架，两侧用楔子背紧，保证竖直，防止倾覆。用软质材料包裹，防止板面碰撞破损。构件发货前，需保证构件的强度达到设计强度的 75%；叠合楼板运输要求平躺码放，墙板、预制楼梯采取竖向运输，同时应采取可靠的保护、支垫及固定措施。

综合管廊运输及吊装方案：现场施工道路沿护坡直线布置，所有施工道路均采用钢板铺垫加固。运输车辆道路沿用现有的乡村公路，满足运输要求。装卸过程应采用吊爪与吊钉卡合的方式进行吊装。吊装施工工艺严格按照流程进行，吊装工具按图纸材料要求符合设计要求、应具有出厂合格证及相关质量证明文件，符合相关技术标准要求。

管廊顶板运输，采取每垛 6 块进行堆垛，顶板与顶板之间采取木方垫高，使用钢丝绳 进行两点固定，固定点为顶板两端；管廊叠合墙板必须采取不少于两点进行捆绑，且绑带必须从垫块正上方通过，每块使用橡胶块隔开保护。管廊底板运输，每车装三块，每层使用 500mm 高木方进行垫高，使用钢丝绳进行三点固定，固定点为底板两端及中间。

吊车布置：根据汽车吊的型号及作业半径结合本工程预制构件数量、重量和吊装部位及工期要求进行合理安排布置，履带吊布置时尽量充分利用其有效作业半径，避免吊车过于靠近边坡，避免造成边坡荷载过大。尽量减少吊车移动次数，避免不必要的工期浪费。吊车作业半径范围内，高空不得有高压线影响吊车摆臂。吊装作业整体流程 ：根据管廊结构、场地及构件与现浇搭接考虑，将管廊分为两个吊装施工标准段。吊装从两标准段之间的伸缩缝向两边开始吊装。

结合本工程两个标准段构件吊装顺序及施工工序之间形成流水作业，现将标准段吊装安排如下： 标准段底板、墙板分一次吊装完成，底板吊装过程中穿插底板钢筋铺设。每段墙板吊装完成后进行底板混凝土浇筑，浇筑后搭设顶板支撑后进行顶板吊装。每段吊装完成后方可进行墙板与顶板混凝土浇筑。 止水带安装及预埋件安装发生在预制构件吊装全过程，穿插进场，各专业要协同作业，防止遗漏。吊装流程详见下图：

图8 预制构件吊装流程图

技术操作：严格按图纸施工，按合理程序施工。认真执行现行规范、规程、标准。具体落实施工组织设计、施工方案、技术措施和技术交底的要求和规定，严格按照公司吊装作业施工工艺规定，禁止违章指挥和违章操作；安全管理措施；施工机具及工器具使用安全措施。

根据《城市工程管线综合规划规范》有关规定，当遇到下列情况之一时，工程管线宜采用综合管廊集中敷设:交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段;不宜开挖路面的路段;广场或主要道路的交叉处;需同时敷设两种以上工程管线及多回路电缆的道路;道路与铁路或河流的交叉处。道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段。地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。在系统日趋完善的同时其规模也有越来越大的趋势。所以预制装配式管廊依据其独有的快捷、安全及工厂化程度高等优势，将在祖国管廊建设中占据极大的份额。以上内容即为预制装配式管廊的详细实施案例。从项目环境、计算要点、工厂预制、运输、现场安装及现场现浇混凝土等方面阐述了预制管廊的实施，希望对大家了解预制装配式管廊有所帮助。