疊合裝配式地下綜合管廊探析
——以廈門環東海域新城翔安南路地下綜合管廊工程為例

張 翼

(福建省交通規劃設計院有限公司 福建福州 350004)

0 引言

2007年，廈門市開始地下綜合管廊建設，陸續建設了湖邊水庫片區、集美新城核心區、翔安南部新城核心區綜合管廊，目前已建成并投入使用的各類綜合管廊47.1km。

2015年，在財政部、住建部組織的評審中，廈門脫穎而出，成為全國首批地下綜合管廊試點城市，獲得中央財政支持，管廊建設從此駛入快車道 。廈門市人民政府辦公廳發布加快發展裝配式建筑實施意見，在市政工程中適合工廠預制的管廊鼓勵采用預制部品部件。

疊合裝配式綜合管廊(下文簡稱疊合管廊)屬于預制管廊，在廈門管廊工程中逐步實施，現已實施項目有翔安新機場片區大嶝中路地下綜合管廊、馬鑾灣新城集美片區蔡林南路地下綜合管廊、環東海域新城翔安南路綜合管廊等。

本文以廈門環東海域新城翔安南路地下綜合管廊工程為例，探析疊合裝配式地下綜合管廊建設以期為疊合裝配式地下管廊的今后建設提供有益參考。

1 項目概況

環東海域新城翔安南路綜合管廊(翔安大道-洪鐘大道段)位于翔安南路新城片區與新店片區、鐘宅片區交界處，建設總長度約1.47km。

綜合管廊標準段斷面采用雙艙布置的形式，分別為市政艙和高壓艙，其中市政艙凈尺寸：4.1m×3.2m，入廊管線包含：DN1000給水管、DN300中水管、12孔通信、20回10kV中壓電力及管廊自用管線等；高壓艙凈尺寸：3.0m×3.2m，入廊管線包含：1回110kV電纜、2回雙拼+2回普通220kV電纜及管廊自用管線，綜合管廊標準斷面布置如圖1所示。

圖1 綜合管廊標準斷面布置圖

2 疊合管廊結構設計

綜合管廊布置道路南側退線綠化帶內，入廊管線對管廊高程的限制不多。綜合管廊覆土在滿足其他管線交叉通過、綠化景觀種植土厚度等要求前提下，盡量減少覆土高度。綜合管廊標準段覆土高度按3.3m設計，綜合管廊標準斷面配筋如圖2所示。

圖2 綜合管廊標準斷面配筋圖

3 疊合管廊構件組成

疊合裝配式地下綜合管廊標準段，是由疊合墻體、疊合頂板和現澆鋼筋混凝土底板疊合而成的箱型結構[1]。預制部件在預制工廠中制作完成，再通過施工現場安裝，并在連接節點處架設鋼筋環筋，然后通過連接節點及貫通式空腔，自上而下澆筑自密實防水抗滲混凝土形成整體，從而形成疊合預制管廊。

通過田子玄[2]對疊合管廊受力性能研究與傅劍平[3]鋼筋砼框架抗震性能研究可知，疊合管廊節點受力性能與鋼筋混凝土框架節點存在相似性。

疊合管廊根據此原則進行結構拆分，拆分后管廊約3m一節，每段10節，共計30m，單個疊合側墻約4.5 t，單個疊合板約2.5 t，段與段之間通過變形縫進行連接。同一段預制構件之間在節點、貫通空腔采用自密實防水抗滲混凝土澆筑成型，形成封閉性整體，防水性能可靠，綜合管廊標準斷面現場鋼筋布置圖如圖3所示。

圖3 綜合管廊標準斷面現場鋼筋布置圖

4 疊合管廊的優勢

(1)與現澆管廊相比，開挖量減少

現澆管廊施工常采用大開挖形式，作業面較多，開挖量較大；而疊合管廊頂底板、側壁為預制品，采用本工法，施工作業面較少，人工開挖量較小，可減少管廊土方開挖與回填工作量。

(2)縮短管廊施工工期

預制混凝土構件生產周期不占施工工期，現場利用預制構件作為模板，不用再另行支模。現場只需進行少量的鋼筋綁扎，并且構件安裝便利，施工速度快，可使施工工期縮短。

(3)防水性能可靠

與現澆管廊相比，預制層與現澆層形成兩道結構防水，預制構件(C40P8)加上自密實C40P8現澆混凝土形成一個整體，防水性能可靠，且徹底解決了現澆管廊側墻易出現裂縫的工程通病。

(4)運輸吊裝施工方便

與整體預制式管廊比較，疊合管廊拆分后構件縱向長度3m，重量輕，單個最重疊合側墻約4.5t，單個疊合板約2.5t，運輸、起吊、施工均比較方便。

(5)構件表面美觀，可達到清水混凝土效果

可根據需要定制各種色彩(如大理石、瓷磚效果)。與現澆管廊相比，解決了現澆管廊表面粗糙、蜂窩麻面等弊病。

5 綜合管廊施工工法對比

目前，廈門市已建或在建的地下綜合管廊，常規的施工工法有2種：明挖現澆法、預制法(膠接預應力裝配式、疊合裝配式)。

該工程位于現狀道路下，施工場地有限，且應盡量縮短工期，減少對現狀道路交通通行量的影響，綜合考慮管廊施工質量、運輸條件、工序及施工技術等因素，綜合管廊標準段采用預制疊合裝配式，過高架橋下段、埋深較大段及節點處采用現澆施工工法。

具體施工工法對比如表1所示。

表1 管廊施工工法對比表

6 疊合管廊節點連接

(1)疊合管廊根據等同現澆原則進行拆分，不改變原有的傳力模式。在預制構件表面拉毛并設置桁架筋，預制層與現澆層粘結一起，共同受力，形成一個整體。鋼筋采用銷接技術，受力可靠。在基礎承載力滿足設計要求情況下，可抵抗不均勻沉降。頂板及底板現澆層厚度約為預制層厚度3～4倍，整體性好，抵抗不均勻沉降能力強。具體節點做法如圖4～圖9所示。

圖4 外墻與頂板連接圖 圖5 內墻與頂板連接圖 圖6 外墻與底板連接圖

圖7 內墻與底板連接圖 圖8 頂板沿縱向連接節點圖 圖9 底板沿縱向連接節點圖

(2)采用疊合工藝拆分后構件約3m一節，每段10節，共計30m。 段與段之間通過變形縫連接。變形縫做法同現澆管廊，變形縫處內部設置橡膠止水 帶，外部設置防水卷材加強層。 節與節之間40mm縫隙，保證自密實混凝土骨料可以填充密實，節點防水可靠。具體節點做法如圖10所示。

圖10 疊合墻、頂板變形縫處連接做法

7 疊合管廊的工藝介紹

7.1 生產流程

生產材料準備→清理臺模→模具組裝→刷脫模劑→制作網片鋼筋→安裝墊塊→安裝網片鋼筋→安裝預埋件→澆筑、振搗疊合板混凝土→拉毛→養護→達到設計強度時拆模起吊→運輸至堆場。具體做法如圖11～圖14所示。

圖11 模具組裝圖

圖12 鋼筋籠成型圖

圖13 混凝土自動布料圖

圖14 構件成型圖

7.2 吊裝流程

墊層及底板防水施工→側墻及底板放線→疊合式底板安裝→疊合式側墻及中間墻安裝→疊合式頂板安裝→各類附加筋、銷接鋼筋綁扎→封堵洞口及縫隙→澆筑混凝土→混凝土養護→側墻頂板防水施工。具體做法如圖15～圖17所示。

圖15 墊層及防水施工圖

圖16 疊合板構件吊裝圖

圖17 疊合墻構件吊裝圖

8 結語

近年來，福建省推進建筑產業化發展，推動裝配式項目建設，廈門作為全國首批地下綜合管廊試點城市，在地下綜合管廊建設中積極嘗試，已安全實施完成并投入使用的疊合裝配式綜合管廊逐年增多，技術水平逐步提高。

通過對管廊施工工法對比，疊合管廊具有施工開挖量少、施工工期短、防水性能好、運輸吊裝施工方便、構件表面美觀等優勢，建議位于現狀道路下，具有施工現場有限、縮短施工工期、減少對現狀道路交通量影響要求的類似工程，采用綜合管廊疊合裝配式施工工法。

疊合裝配式綜合管廊節點受力性能與鋼筋混凝土框架節點存在相似性，應加強外墻、內墻與頂板、底板之間的節點連接，使預制構件與現澆層形成整體緊密連接，共同受力。