城市綜合管廊預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)研究

文/苗志彪 北京中鐵房山橋梁有限公司 北京 102400

1、城市綜合管廊概念

綜合管廊是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施。即在城市地下建造一個公共隧道空間，將給水、污水、熱力、電力、通信、廣電等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、施工和運維。

2、綜合管廊預(yù)制工藝概述

混凝土管廊的預(yù)制成型工藝分為臥式濕法成型工藝、立式濕法成型工藝、干法立式成型工藝。臥式是指成型時管廊的內(nèi)孔軸線與地面平行的生產(chǎn)方法；立式是指成型時管廊的內(nèi)孔軸線與地面垂直的生產(chǎn)方法。

濕法臥式成型工藝與箱梁預(yù)制成型工藝類似，固定式臺座，滑移式側(cè)模、抽拉式內(nèi)模，管廊生產(chǎn)后無需經(jīng)過翻轉(zhuǎn)，僅需解決模板設(shè)計、模板中各種預(yù)留預(yù)埋位置的精確快速定位，生產(chǎn)線布置與廠區(qū)規(guī)劃及澆筑工藝等問題。這種方法對于承插口的端部成型有一定困難，要有可靠的措施。但是對于平端面預(yù)留密封墊槽口，則比較方便。

濕法立式成型工藝的內(nèi)模裝拆基本都是由絲杠控制，操作較為方便，定位準(zhǔn)確，可保證產(chǎn)品尺寸精度要求。立式生產(chǎn)存在構(gòu)件翻轉(zhuǎn)的問題，無論在預(yù)制場還是在拼裝現(xiàn)場均需一次翻轉(zhuǎn)，對于比較輕的構(gòu)件不存在問題，但對于8m以上的大型構(gòu)件，要考慮如何翻轉(zhuǎn)的問題。立式生產(chǎn)比較容易適應(yīng)承插口的形式變化并保證質(zhì)量。

干法是芯模振動工藝用于生產(chǎn)管廊。芯模振動成型工藝效率較高，可以及時拆模。人工用量也較少。產(chǎn)品的密實度非常高，在生產(chǎn)結(jié)束之后就能脫模，所以在模具上面所投入的資金非常少，而且整個生產(chǎn)過程自動化程度非常高，大大提升了生產(chǎn)效率，也降低了人工成本。但是因為其生產(chǎn)效率高，在產(chǎn)品直到結(jié)束之后就能進行脫模，所以其外觀不是非常光滑。

3、管廊預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)

以濕法立式成型工藝為例，對管廊預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)進行分析。管廊預(yù)制主要分為鋼筋工序、模板工序和混凝土工序三大方面。其預(yù)制施工的工藝流程參見圖1。

3.1 鋼筋籠制作

管廊的鋼筋骨架多采用雙層框架筋及架立筋、加強筋等設(shè)計，制作宜采用整體綁扎、整體吊裝的方式，在專門的鋼筋綁扎胎架上進行。綁扎胎架由具有一定強度和剛度的型鋼焊接而成，相應(yīng)位置預(yù)留槽口，以精確定位鋼筋。為提高施工效率及準(zhǔn)確程度，可單獨設(shè)置網(wǎng)片焊接平臺，提前把管廊主體鋼筋焊接成一個整體網(wǎng)片，隨后再放于綁扎胎架上與其他鋼筋進行綁扎。管廊鋼筋籠制作中，需要注意的就是隔墻鋼筋位置以及倒角鋼筋彎折角度的控制，一旦偏差過大，極容易出現(xiàn)貼模現(xiàn)象。

3.2 模板安裝

地下管廊的模板主要包括底模、內(nèi)模、外模、以及各種連接件、緊固件等。模板應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，應(yīng)能保證地下管廊各部分形狀、尺寸及預(yù)埋件的準(zhǔn)確位置。

底模拼裝時固定在穩(wěn)定平整的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)標(biāo)高允許誤差為±1mm。外模的開合方式有平開與旋開之分。平開，即管廊的端模和側(cè)模可以通過水平移動的方式實現(xiàn)模型的開合；旋開，即端模和側(cè)模分別圍繞一個軸點轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)模型的開合。內(nèi)模多采用液壓設(shè)計，組裝方式簡單、快捷、可靠。

3.3 鋼筋籠入模

管廊鋼筋骨架的吊運宜采用專門制作的吊架，吊架應(yīng)具有足夠的強度和剛度，以保證在吊運過程中不會發(fā)生變形及扭曲。利用行車將綁扎好的管廊鋼筋籠吊至打開的管廊模型中。起吊及移運過程中，嚴(yán)禁急速升降和快速行走制動，以避免鋼筋骨架扭曲變形。鋼筋籠入模后，按順序合好模板。

3.4 預(yù)埋件安裝

管廊的預(yù)埋件主要包括臨時預(yù)應(yīng)力錨塊螺栓以及弧形螺栓套筒。臨時預(yù)應(yīng)力錨塊螺栓成組設(shè)置，是管廊臨時預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的重要組成部分。螺栓歪斜、間距偏差較大會造成臨時預(yù)應(yīng)力錨塊無法安裝；整組螺栓偏移，該節(jié)管廊與相鄰管廊的預(yù)應(yīng)力軸線不共線，精軋螺紋鋼無法穿過錨塊，無法提供臨時預(yù)應(yīng)力。因此，要采取可靠簡便的方式實現(xiàn)螺栓的精確定位。

弧形螺栓套筒的位置更加重要。相鄰兩節(jié)管廊之間靠弧形螺栓連接拼裝到一起，弧形螺栓在連接過程中對位置的精度要求比直螺栓更加嚴(yán)格。另外可利用墊圈，保證混凝土中的水泥漿不會滲入套管內(nèi)部，堵塞套筒。

3.5 混凝土拌和

管廊混凝土的拌和質(zhì)量是影響管廊實體質(zhì)量的根本性因素。以坍落度為例，盡管在保證混凝土和易性前提下混凝土坍落度增大能夠提高混凝土的澆筑速度，但黏聚性會隨著坍落度增大而降低。若一味地追求側(cè)墻及倒角部位容易澆筑而過度提高坍落度，也很容易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。根據(jù)經(jīng)驗，坍落度一般控制在160±20mm為宜。

3.6 混凝土灌注

管廊灌注要注意澆筑順序。先通過側(cè)墻灌注底板倒角位置，使混凝土慢慢充盈整個底板，然后分層灌注側(cè)墻，每層厚度以不超過30cm為宜。插入式振搗棒移動間距不大于200mm，快插慢拔，一般每點振搗30-50s。振搗時注意鋼筋密集及孔洞預(yù)留部位，不得出現(xiàn)漏振、欠振或過振。每一振點延續(xù)的時間以表面出現(xiàn)浮漿和不再有顯著沉落，不再有大量氣泡上冒為止。底板的振搗時間不宜過長。長時間振搗會導(dǎo)致混凝土分層，底板出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。為使上下層混凝土結(jié)合成整體，上層混凝土振搗要在下層混凝土初凝之前進行，并要求振搗棒插入下層混凝土中。

3.7 管廊養(yǎng)護

管廊通過蒸汽養(yǎng)護或自然養(yǎng)護的方式達到拆模強度后，且與環(huán)境溫差不大于15℃時，可以拆模。模板拆除時要注意棱角等部位的保護。拆模后利用專用吊具吊裝。由于立式成型要經(jīng)過一次翻轉(zhuǎn)，要綜合考慮管廊尺寸、道路運輸限制、場地大小等因素，確定好翻轉(zhuǎn)場地為預(yù)制廠還是拼裝場地。管廊的翻轉(zhuǎn)要采用專用翻轉(zhuǎn)機，保證翻轉(zhuǎn)過程穩(wěn)定、安全。翻轉(zhuǎn)完成后吊運至存放臺座上，覆蓋灑水養(yǎng)護10天，待強度達到設(shè)計值后出廠運至拼裝場地。

結(jié)語：

盡管目前地下綜合管廊建設(shè)的形勢喜人，但建設(shè)過程中仍然存在一些問題有待我們整個行業(yè)去解決去提高。比如，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不齊全、不完善；施工技術(shù)不成熟、經(jīng)驗不足；推行難度大、政府支持力度不足等等，均在一定程度上制約了地下綜合管廊的發(fā)展。加快地下綜合管廊技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)出臺，抓緊制定地下綜合管廊的設(shè)計和施工規(guī)范、驗收標(biāo)準(zhǔn)，盡快建立并完善種類齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、信息共享、動態(tài)更新的地下管線綜合管理信息系統(tǒng)，科學(xué)合理的推進地下綜合管廊建設(shè)，共同消除空中蜘蛛網(wǎng)和馬路拉鏈，創(chuàng)造一個環(huán)保、經(jīng)濟的海綿城市，是我們今后共同努力的方向。