凍土地區預制混凝土箱涵裝配式結構在人行地下通道中的應用

孫 麗，郭少昱，蘆宇亭

（哈爾濱市市政工程設計院，黑龍江 哈爾濱 150070）

0 引 言

隨著科學技術水平不斷進步，國民經濟快速發展，合理利用地下空間已經成為我國城市現代化建設的必然選擇。寒冷地區施工季節短，對于工期緊張的工程，預制箱涵作為地下通道的主要結構形式，其在建設中起著至關重要的作用。

黑龍江省位于我國東北部，氣候屬中溫帶大陸性季風氣候，冬長夏短、四季分明，全省平均氣溫在-5～5℃。獨特的嚴寒地區氣候特點和工程地質條件一方面影響了地下通道結構形式的選擇，另一方面也導致了施工工期的大大縮短，對冬期施工工藝和施工質量提出了非常高的要求。并且在地下通道的建設過程中，大開挖基坑和現澆混凝土結構所需的較大施工作業面也給人民生活和城市交通帶來了極大的不便和巨大的壓力。因此找到一種安全、可靠、經濟、合理，并且能夠滿足黑龍江地區嚴寒氣候特點和工程地質條件的地下通道結構形式，已成為加快推進黑龍江省城市地下通道建設的熱點問題。

1 凍土地區預制混凝土箱涵裝配式地下通道方案考慮

（1）結合黑龍江地區嚴寒氣候特點和特殊的工程地質條件，擬解決地下通道主體結構計算過程中的特殊要求；擬確定凍土層對地下通道主體結構計算、地基穩定性和變形及連接縫處的影響，確定凍土層凍脹產生的法向凍脹力對地下通道主體結構的作用。

（2）借鑒現有預制混凝土箱涵裝配式地下通道工程，針對黑龍江地區嚴寒氣候特點和特殊的工程地質條件，對結構主體和連接密封材料提出滿足結構安全的要求；解決預制混凝土箱涵裝配式地下通道的薄弱部位——拼接縫處的結構形式和防水處理加強構造做法；解決預制混凝土箱涵裝配式地下通道節段的連接方式問題。

（3）為保證構件質量，對預制構件的制作與運輸過程中的施工工藝和施工精度制定明確的技術指標；對質量驗收程序和標準制定明確標準，為實際操作提供依據。

2 預制混凝土裝配式的優勢

該施工工藝可以解決夏季施工時雨天時間長、地面下沉等不利因素的影響，同時也可以解決冬季溫度低，不利于混凝土施工的情況。因此可以使項目總工期和基坑留存時間明顯縮短，設計施工效率顯著提高。預制箱涵是在工廠預制生產，當構件強度達到預定要求后，直接吊入溝槽安裝位置，該工藝可確保混凝土結構的外觀、質量及耐久性等。相對于現澆混凝土結構而言，采取接口設計和預應力技術，保證預制結構的抗裂和抗滲能力具有更優異的表現。與預應力技術相配合，使構件呈現輕型化特點，節能環保，設計施工等綜合成本明顯降低。

2.1 整體性能好

預制箱涵在工廠內機械化生產，有先進的生產工藝設備和精密的模具，工廠內有完善的試驗檢測手段，并有完善的質量管理體系作為保障。工廠焊接，力學性能好，能夠保證結構的整體性，能夠保證箱涵的使用性能，大大提高構件的使用壽命。

2.2 環境影響小

箱涵預制構件在工廠內生產，機械自動化程度高，預制生產條件好，能夠有效控制施工過程，結構質量能得到保證。當采用柔性承插口橡膠圈密封時，接口可以旋轉角度，以適應地基不均勻沉降或外荷載及地震作用的影響，從而使得在使用過程中安全隱患小。

3 結語

綜上所述，受建筑產業升級換代趨勢的影響，隨著相繼出臺的相關政策、法規、標準及規范，裝配式結構體系已成為一個主要發展方向。在實際中，裝配式結構體系投入還需要較高的門檻，需要的設計技術水平、人才及建設經費要求較高。近年來我國在綠色建筑方面也積極倡導該工藝，使其成為一個建筑新理念，裝配式建筑在生產方式上具有綠色及建設周期短等明顯優勢而成為一個必然的選擇。裝配式建筑結構設計也加強了對部品、部件的要求，在市場中提高預制構件企業的競爭力，并為存在發展困境的行業創造良好的發展機遇。裝配式已逐漸成為趨勢，對于促進綠色建筑發展也具有重要作用，推進建筑工業化發展的進程。對于提高預制混凝土箱涵裝配式的設計水平具有比較重要的參考價值，也為設計企業創造良好的發展商機。