装配式管廊预制技术与连接技术应用论文_陶余苗

装配式管廊预制技术与连接技术应用论文_陶余苗

陶余苗

合肥工大建设监理有限责任公司 安徽合肥 230009

摘要;随着时代的不断发展,我国当前不断推广预制装配式建筑,其可以有效弥补目前混凝土现浇施工的缺陷,是未来管廊技术的发展趋势,本文依据同工程为例分析了预制技术以及连接技术的具体应用。

关键词;装配式;管廊;预制;连接

引言

城市地下综合管廊是将电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线及其附属设备经合理规划、设计后集中安放在一个较大的管廊之内,从而实现各种管线的集中统一铺设和管理,合理利用地下空间的设施,同时从整体上降低建设成本、避免重复建设。目前,根据综合管廊主体的混凝土施工方式,可以分为装配式混凝土综合管廊、现浇式混凝土综合管廊和介于装配式和现浇式之间的叠合整体式混凝土综合管廊。

近几年出了一些装配式政策的国家政策,提出要大力推广装配式建设,并且提出了综合管廊的绿色建造。因此在综合管廊的规划、设计和施工全过程中,在保证安全和质量的同时,通过科学管理和技术进步,实现工程建设的可持续发展。

1、工程概况

某工程为某市的主要市政干道,单向3车道,双向共6个车道,道路总宽约25m,部分路段设置绿化隔离带,其余采用隔离护栏。道路两侧有学校、银行、超市、居民区、办公场所等,人口密集,行人车辆出入频繁,交通压力较大。本工程综合管廊为两舱式综合管廊,分为综合舱和燃气舱,综合舱内架设10kV电缆线、通信缆线和给水管,燃气舱内架设燃气管道。根据荷载设计要求和安全要求、考虑到生产和安装的方便以及整体效益提高,对管廊本体进行设计,管廊主体采用上、下分体预制施工,。管廊壁厚采用顶底板350mm、侧壁300mm。标准部结构分体为纵向2.4m/段、横向1.8m/节切断,纵向连接处为了保证连接的可靠性,采用承插式接口,横向连接处设置剪力槽结构,增加侧向的抗剪能力。考虑到管理、出入和检修方便,结合本次管廊特点,即管廊设置在机动车道下,自然进风口、出入口和逃生口的设置采用从管廊上部开口,从人行道侧引出地面。通风口及逃生口的开口设置在各舱中央,间隔200m,从人行道侧引出地面。机械通风口的开口设置在各舱管廊中央,间隔200m。管廊预制时在顶板处预留开口。标准管廊主体上部通风井口也同样采用预制产品。为了减少投料施工和维修对管道的破坏和周边环境的影响,吊装口设置在人行道中,投料口部管廊产品的结构采用特殊处理。管廊上部投料口设置间隔400m,投料时横向移动可设计滑道等工装。

2、装配式钢制综合管廊优势分析

2.1、工程造价低

现行综合管廊综合建设成本较高,平均在1亿元/km左右,往往成为地方财政极大的负担。经过试验测算,装配式钢制综合管廊整体造价比传统混凝土结构低20%~30%,具有极大的先天价格优势。以10km常规管廊的初步测算,可以节约1亿元~1.5亿元。

2.2、施工难度低、速度快

传统现浇混凝土管廊受施工工艺、现场环境和天气的制约,施工速度缓慢,对城市交通与居民生活影响较大。装配式钢制综合管廊标准化程度高、安装简易,相比传统现浇混凝土管廊的标准段施工速度提高了近10倍,大大缩短了施工周期,把对交通和生活的影响降到了最低,且可较好满足于应急抢修、临时施工等工期较短的工程需求。

2.3、标准化生产、质量可靠

综合管廊大多为大断面薄壁结构,传统管廊采用现浇混凝土方式,在狭窄地下空间内振捣压实较困难,施工质量受建设环境、施工技术水平及管理水平影响较大,质量水平难以把控和进行全面检测。装配式钢制管廊部件由专业化工厂流水线生产,从原材料到生产成型,从现场安装到细部拼接,均为标准化生产过程,质量易于控制及检测。

2.4、抗变形能力及耐久性强、寿命长

传统现浇混凝土管廊属于长距离线形刚性结构,受不同路段地基不均匀沉降及地面压力影响,纵向变形协调能力较差,结构易被破坏。装配式钢制管廊结构采用波纹钢管,具有良好的横纵向位移补偿功能,可有效消除地震、不均匀沉降等原因造成的应力。此外,制作管廊的钢材均经过有效的防水、防腐、防锈蚀处理,可保证管廊结构100年使用寿命。

3、装配式管廊施工技术分析

3.1、明挖现浇法

目前明挖现浇混凝土综合管廊方法是现场施工最经常采用的一种施工方法。使用该方法可以大面积的进行施工活动,把一个工程划分成多个施工标段,这样有利于快速进行施工。另外,此方法技术的难度较小,工程造价比较低廉,而且还能保障施工质量。这个开挖技术方法具有施工简便、无需保护结构的施工时间、施工周期较短、有利于较大程度进行机械化作业、工程造价较低的优势。其劣势就是对土方量的挖掘相对较大,对回填要求也很高,钢筋模板工作量较大,工期较长,同时由于模板质量或施工的原因对混凝土成品外观及内在质量影响较大,有些项目因混凝土振捣不密实或养护不到位引起的结构渗水情况也比较严重,由于不重视施工缝的施工质量,施工缝施工质量不到位而引起的渗水情况比较普遍。

3.2、明挖预制拼装法

明挖预制拼装法为工厂预制管节,现场拼装的施工方式。采用这种施工方法要求有较大规模的预制厂和大吨位的运输及起吊设备,同时施工技术要求较高,工程造价相对较高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制法优点是预制拼装管节由专业混凝土预制构件厂,采用高精度钢模成型制作,专业化工厂质保体系健全,可保证产品在强度、耐久性方面品种具有一致性的保证。施工速度快,构件质量易于控制,可以降低基坑支护的费用,对周边环境影响小,易保证生产安全。常见预制拼装分为几种形式:

3.2.1、整体式拼装施工法

整体装配式综合管廊特点主要是管廊仅有纵向拼装缝,构件在工厂预制化,

运输到现场进行吊装后现场拼装施工。优点是施工速度快,把传统现浇钢筋混凝

土的钢筋和模板及混凝土的浇筑养护等一系列工作都改在预制厂完成,大大缩短

了现场施工的时间,同时整节段预制由于一系列的工作都在预制厂完成,与室外

作业的情况不同,钢筋绑扎到位、保护层厚度均匀、混凝土振捣密室、养护充分,

使得综合管廊的成品质量得以最大限度的保证,同时外观质量也好于现浇钢筋混

凝土。整节段拼装施工法根据需要设置预应力施加装置。缺点是对吊装和运输的

要求高,需要采取双机台吊等措施来实现顺利的拼装。这种方法施工速度快,把传统现浇混凝土的钢筋模板及混凝土浇筑养护等一系列工作都改在预制厂完成,可与基坑工程同时作业,大大缩短了工期。同时整节段预制工厂化,标准化,结构质量控制较好。

3.2.2、半整体式拼装施工法

半整体式综合管廊与整节段预制拼装施工法的区别主要是把整节段的管廊按照分块分片进行预制,然后运输至现场进行施加预应力的拼装,采用施加预应力等措施保证连接紧密。优点是可以把大尺寸的综合管廊进行分块分片预制,预制和运输难度系数都降低很多,由于尺寸减小,吊装的难度也降低很多。和整节段预制拼装法一样具有施工速度快,把传统现浇钢筋混凝土的钢筋和模板及混凝土的浇筑养护等一系列工作都改在预制厂完成,大大缩短了现场施工的时间和特点;缺点是由于分块分片后现场预制拼装,存在很多拼装施工缝,渗水的薄弱点增多对结构受力也不利。

3.3、混凝土浇筑及养护

底板混凝土浇筑时,由底板开口处直接下料振捣,直至底板处混凝土全部填充满为止,人工将底板开口处混凝土精确整平后,合上底板盖模进行封闭,防止侧壁板混凝土浇筑时翻浆。侧壁板混凝土浇筑时,直接在两侧边下料边振捣,应注意两侧混凝土对称平衡下料及振捣,防止芯模因两侧混凝土侧压力过大差异而左右偏位。顶板混凝土浇筑时,直接在顶板中心下料,与两侧壁板相连。振捣方式采用插入式内部振捣器,混凝土分层振捣,上层混凝土振捣时需注意振捣棒插入下层混凝土一定深度。严格控制振捣棒的移动间距、振捣时间。箱涵顶板混凝土振捣密实后,应采用铝合金刮尺、铁抹等进行表面精确整平,确保顶板混凝土表面平整密实,无露石子现象。顶板混凝土整平完成后,应及时覆盖土工布,减少水分蒸发。试块制作同条件养护试块2组,28d标准养护试块1组,芯模拆除及箱涵整体吊装出模的强度以同条件养护试块为准,箱涵混凝土质量评定的以标准养护试块为准。根据工程地区箱涵施工期间气温特点,采取自然保湿洒水养护或蒸汽养护的方式。养护时间符合规范要求。箱涵顶板混凝土浇筑完成并收浆整平后,应首先在其表面覆盖塑料薄膜,防止混凝土水分过快散失。一般气温条件下,在混凝土成型后不迟于6~12h,炎热或大风天气等气候条件下,在混凝土成型后不迟于2~3h,即可撤除表面塑料薄膜,表面改为覆盖具有良好吸水保湿性能的土工布并洒水湿透。在混凝土达到一定强度时打开底板盖模,采用土工布覆盖、洒水养护的方式养护箱涵底板混凝土。

4、装配式混凝土综合管廊舱室现场拼装技术

4.1、舱室吊装

舱室预制构件预制时已经在其上埋设吊点,现场吊装时应重点注意预制构件的接头。预制构件接头属刚柔并济型接头,采用橡胶密封胶条止水,构件间通过PC钢棒或钢绞索张拉锁紧,管廊产生不均匀沉降仅导致接缝微张,接头仍能保证良好的防水效果。

4.2、接缝处理

装配式混凝土综合管廊的接缝处是渗漏设防的重点部位。主体结构的变形缝防水可以采用复合防水构造措施,中埋式橡胶止水带与外贴防水层复合使用。预制段与现浇段的施工缝主要存在于现浇管廊非标准段(通风口、投料口和引出口)与预制管箱涵搭接的位置,需采用平口连接。施工时先安装管廊预制节段,在预制侧将1/2宽度的钢边橡胶止水带预埋,剩下的1/2在现浇侧施工时浇进混凝土中。在现浇段钢筋安装前,先将聚乙烯发泡填缝板粘贴于预制侧混凝土面上,再装现浇段钢筋,然后封模,最后进行密封胶填缝及外防水施工。

5、结语

装配式综合管廊已经成为建筑产业升级换代的发展方向,相关政策、法规、规范和标准即将陆续出台。目前,装配式综合管廊投入门槛较高,需要有较强的技术、人才以及资金投入,因此需要大型、实力雄厚的企业牵头投入,构筑纵横向产业链。绿色建筑是近些年国家在倡导的建筑新理念,装配式建筑凭借绿色又快速的生产方式成为绿色建筑的必然选择。装配式建筑对部品、部件的要求在加强,使预制构件企业能够在市场中更具竞争力,同时为陷入发展困境的行业带来新的发展机遇。装配式综合管廊已经成为城市地下管廊发展的未来趋势,是绿色建筑发展的要求,是建筑工业化发展的需求,大力发展会为企业带来新的商机。

参考文献:

[1]安建良.装配式混凝土综合管廊施工技术及其制约因素[J].建筑施工,2017,39(09):1358-1360.

[2]王智文,张铎,夏彬.装配式支架系统在城市地下综合管廊中的应用[J].四川水力发电,2017,36(02):63-64+67.

[3]樊骅,汪力.预制装配式混凝土建筑防水技术[J].住宅科技,2016,36(03):20-23.

论文作者:陶余苗

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期

论文发表时间:2018/2/26

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