预制装配式技术在综合管廊领域的应用与发展论文_淳于家东

预制装配式技术在综合管廊领域的应用与发展论文_淳于家东

山东烟台 264000

摘要:综合管廊是一种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其附属设施,又称为共同沟。当前我国正在推进建筑工业化的进程,在综合管廊中大量运用预制装配式技术是一条必由之路,对建筑行业具有里程碑意义。

关键词:建筑工业化;预制装配式技术;综合管廊

引言:

传统的地下综合管廊建设采取现浇模式,作业时间长,现场工作量大,因为需要留支模空间,导致土方量增大,对周边环境破坏力也大,不利于生态环境的保护。而通过工厂预制加工,解决了传统现浇管廊现场工作量大、效率低、成本高,避免了全预制装配管廊受加工、运输、吊装条件的限制,具有标准化程度高、重量轻的特点。

1 预制装配式技术

将建筑物或构筑物的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的一种施工方式。预制装配式结构按材质可以分为以下三种:木结构、钢结构和预制装配式混凝土结构(PC结构)。大力推广装配式建筑,可减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量。

2 预制装配式综合管廊

2.1 概念

预制装配式综合管廊是指将工厂预制的分段构件(底板、墙体、顶板混凝土构件)或全断面构件,在现场通过钢筋,连接件、施加预应力或浇筑混凝土等方式加以连接,从而形成整体地下综合管廊。

2.2 与传统现浇工艺对比分析

预制装配式综合管廊响应国家“节能、降耗、减排、环保”基本国策,实现资源、能源的可持续发展,推动我国建筑产业的现代化进程,提高工业化水平。与现浇式相比较,装配式综合管廊质量安全可靠,施工方便,节约工期。根据管廊设计线路的长短,工期可缩短20%~35%。

2.3 主要装配方式

常用拼装方式为全装配式,整舱甚至整个断面在工厂预制,运送至现场后组装,纵向可采用螺栓连接接头,预应力筋连接接头及承插式接头等,接缝较少,防水安全性较高;目前预制装配式综合管廊大多采用全装配式,但是当综合管廊断面尺寸加大,舱室较多时,采用全装配式综合管廊,在制作、运输、吊装等方面都会产生较大困难。

借鉴上部建筑装配整体式做法,将预制的混凝土薄板运至现场后,通过现场组装,在连接节点处局部浇筑混凝土,从而形成整体地下综合管廊。通常底板可现场整体浇筑或工厂预制,侧墙可采用预制,顶板采用叠合板施工。这种拼装方式可称为板式预制装配式综合管廊。随着综合管廊技术的发展,未来综合管廊将更多地采用大断面形式,此时宜采用板式预制装配式综合管廊,以克服采用全装配式带来的制作,安装和运输困难。

2.4 预制装配式综合管廊设置原则

综合管廊节点处结构较复杂,且变化较大,宜采用现浇方式,如通风口、投料口、管廊转角处、管线引出段等;标准段宜推广采用装配式预制装配式。

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3 管廊结构设计分析

地下综合管廊项目的管廊主体结构设计采用上下分体预制施工,考虑到地下综合管廊在管理、出入、检修方面的需求,可以将管廊设置在机动车道下,而管廊的出入口、逃生口则可以从管廊上部开口,从人行道侧引出地面。地下综合管廊项目是一项综合性、系统性、长期性的工程项目,在施工过程中涉及到诸多投料,而投料在施工中容易对周边环境造成一定的影响,为了避免这一问题,可以将吊装口设置在人行道中,而投料口部管廊产品的结构则采用特殊处理,投料时横向移动。这样不仅可以避免投料施工造成的环境污染,而且可以避免施工维修对管道的破坏。在管廊结构设计中,还要做好内部排水和集水坑的设置。为了能够便于地下综合管廊内集水,同时避免管道破损时造成漏水,可以在管廊底部铺设C20素混凝土找坡,同时在一侧形成一定深度的排水沟,并在管廊纵向设置相应的集水坑,这样可以便于管廊内集水和排放。就地下综合管廊项目中引用口及交叉设置而言,用于各种管线引用的引出口可以设置在管廊的上部,进而侧移至人行道引出,而后根据管廊实际施工情况,合理选择最佳的预制方案。在地下综合管廊项目建设中,常常会碰到弯曲的地形,对此可以设计为折线弯曲,折线拐点则可以采用现浇与预制相结合的方法进行施工。

4 预制管廊生产

4.1 基座制作与模具拼装

测放基座外型边线,在生产区门式起重机轨道一侧开挖深度为60cm基槽并对地基压实、加固处理后,浇15cm厚C25混凝土地坪,测放基座外型边线,布置模具基座,间距1.5m布置。预制管廊模板均采用钢模,根据管廊构件外形尺寸及分段分体情况,进行模具的设计及定制加工;不同规格和外形单独定做。

4.2 钢筋笼与预埋件制作安装

在预制管廊生产之前应该根据钢筋设计以及应用需求制作钢筋笼胎具,以便于更好地进行钢筋定位,促进焊接施工的顺利开展。预埋件需要根据相关流程进行制作安装,先进行模具分离清理,并涂脱模剂,然后进行钢筋笼安装并预埋吊顶螺栓,最后合模。

4.3 要做好混凝土浇筑与养护工作

为了保证预制管廊生产质量,可以采用高压蒸汽养护法,其在保证养护效果的基础上可以有效缩短养护时间。最后,在预制管廊生产中要严格做好构件吊装、转运等工作。在预制构件养护完成后需要进行测试,检验构件是否达到设计强度,如果达到才可以进行拆模吊装。在构件吊装过程中需要做好保护工作,保证吊装轻起轻落。在构件转运过程中,要将预制产品进行翻转,而为了便于预制产品存放,可以将原本启口着地的产品翻转为底板着地。

4.4 构件吊装、翻转、转运

蒸汽养护5h后,用混凝土回弹仪测试构件达到设计强度75%以上方可进行拆模吊装。脱模工序完成后对构件进行吊装,吊带或者钢丝绳接触的棱角部位用护垫保护,在吊装过程中轻起轻落。将产品转运到成品自然养护区。在运输过程中要将产品移出托盘,翻转产品。为了产品便于存放,将原本企口着地的产品翻转为底板着地。

5 预制管廊施工

5.1 管廊构件安装顺序

比如在施工过程中可以根据项目的特点以及现场实际情况,对整个施工区域进行区分,分为基础施工区间、安装施工区间、开挖支护施工区间等,这样可以使施工更加顺畅地开展。

5.2 管廊构件张拉连接

预应力钢绞线张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板混凝土的变化。预应力张拉采用双控,即以张拉力控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核,实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求,否则应停止张拉、分析原因,查明原因并加以调整后,方可继续张拉。

5.3 预制管廊灌浆工作以及做好防水处理

在预制灌浆施工中应该合理控制灌浆压力,而防水处理方面则可以采用高性能止水胶条进行止水,同时采用高性能防水填料进行填缝密封。最后,在预制管廊施工完成后需要严格进行检验工作,对每一个施工环节按照相应的需求和要求进行科学的检验,保证预制管廊施工符合相应的规范标准。

5.4 预制管廊首件检验

外水压检验环,内腔尺寸为500mm×800mm,水压试验宜选用直径≥100mm、分度值≤0.005MPa、精度≥1.6级的压力表,量程应满足箱涵检验压力的要求。试验时,压力表安装位置应该与箱涵水平轴线一致或者临近位置。压力表应该安装在外水压检验环的进水管上。

结束语

毫无疑问,未来应充分发挥规划先行、科技创新的引领作用,加快综合管廊的标准化、规范化、市场化,提高市政公用基础设施建设和服务的现代化水平。随着综合管廊的建设、管理机制进一步完善,在未来的城市建设中装配式综合管廊必将发挥更大的作用,在更广的范围内推广开来,最终为城市的可持续发展和生态社区的创立打造强有力的根基。

参考文献

[1]王述红,贺宇,索善泽,韩光全. 预制装配式与现浇整体式综合管廊受力对比分析[J].混凝土与水泥制品.2018(09)

[2]陆文皓,齐玉军,刘伟庆. 装配式综合管廊的应用与发展现状研究[J].建材世界.2017(06)

论文作者:淳于家东

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期

论文发表时间:2019/5/7

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