裝配式建筑在地下綜合管廊工程中的應用

錢建軍

廣州軌道交通建設監(jiān)理有限公司，廣東 廣州 510663

1 工程概況

天河智慧城地下管廊工程項目為廣州市2016年綜合管廊試點項目之一，擬新建地下綜合管廊總長約19.39km，設控制中心1座，以及9處分控室和20座箱式變電站。其中10.39km采用明挖施工工法，明挖結構施工主要分兩種，即現(xiàn)澆式和裝配式。現(xiàn)以橫五路裝配式地下綜合管廊工程為例。橫五路地下綜合管廊西起天河區(qū)高唐路，沿規(guī)劃橫四路鋪設，東至高普路，全長約890m。其中裝配式管廊為兩艙預制結構,每節(jié)長度為2.4m，分上、下兩部分生產(chǎn)，重量各約22t。

2 地下綜合管廊裝配式施工的主要施工方法

2.1 裝配式管廊構件生產(chǎn)

（1）智能化鋼筋加工。裝配式構件的生產(chǎn)主要集中在工廠完成，為鋼筋的智能化集成加工提供了生命土壤。該項目裝配式構件生產(chǎn)廠共配備鋼筋調直切斷機、鋼筋彎曲機等智能化鋼筋加工設備4臺，實現(xiàn)了鋼筋調直、彎曲、剪切、焊接的自動化。

（2）標準化鋼筋安裝。裝配式構件生產(chǎn)廠根據(jù)現(xiàn)有的不同廊體類型設計專用的廊體鋼筋骨架焊接胎架4套，可以同時進行兩節(jié)構件鋼筋安裝。胎架將廊體鋼筋擺放位置、間距及預埋件位置進行固定，施工人員只需根據(jù)胎架按部就班進行鋼筋擺放、焊接及預埋件的安裝。

（3）高精度鋼模板。根據(jù)構件要求，現(xiàn)場采用定制的液壓分解臥式模具作為構件模板。臥式模具由分體式內模、固定側和可滑動側壁、可滑動端壁及固定底板組成，整體采用高強度鋼材焊接而成，強度高、精密度好，在施工過程中未出現(xiàn)跑模、脹模現(xiàn)象。內模、端壁采用液壓驅動內縮式，外模采用滑道式，操作方便。

（4）成型管廊構件蒸汽養(yǎng)護。使用常壓電蒸汽養(yǎng)護法。蒸汽養(yǎng)護是縮短養(yǎng)護時間的方法之一，一般宜用65°左右的溫度蒸養(yǎng)，混凝土在較高濕度和溫度條件下可加快水化反應，提高強度。

2.2 裝配式管廊安裝

（1）基坑開挖和測量放線。基坑設計深度約8m，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程，采用常規(guī)基坑開挖施工方法。基坑開挖至基底并澆筑墊層后，由測量專業(yè)人員對管廊中心線、兩側邊線及安裝平板車牽引軸線進行定位。

（2）裝配式管廊構件運輸與存放。該項目每天運輸產(chǎn)品數(shù)量為28.8m廊體。構件運輸?shù)浆F(xiàn)場后，使用履帶吊或汽車吊進行卸車，進場及存放順序按照設計圖紙進行，從里面向入口側順序擺放，安裝時從入口開始向里面順序進行。

（3）裝配式管廊構件吊裝。構件吊裝用的起重機型號主要根據(jù)工程結構的特點，構件的外觀尺寸、重量，吊裝高度及起重（回轉）半徑等條件確定。在基坑邊吊裝需使支腿離基坑邊保持相應的安全距離。該工程裝配式管廊吊裝優(yōu)先選用端頭吊裝方式，現(xiàn)場需依據(jù)實際情況選取有利位置作為吊裝點。

（4）裝配式管廊構件豎向拼裝。拼裝順序如下：下部構件清理→粘貼止水膠條和橡膠板→下部構件吊運→下部構件吊放到位→上部構件清理→粘貼止水膠條→上部構件吊運→上下部構件接口對正→上部構件安裝到位→上下部采用PC鋼棒張拉鎖定。

（5）裝配式管廊構件縱向拼裝。從基礎墊層低側向高側鋪設，管廊的承口側在高處，插口側在低處。安裝時，管廊插口順勢插入承口，第一組管廊拼裝完成運輸?shù)轿缓螅侔赐瑯硬襟E吊入第二組管廊拼裝完成運輸?shù)轿弧？v向張拉前在起始固定端的第一組管廊上吊放一節(jié)下部管廊，作為固定端，兩組管廊拼裝完成后，在底板及頂板腋角預留孔處插入鋼絞線進行張拉。

2.3 裝配式管廊結構防水

（1）接縫處防水。裝配式管廊在結構斷面設計了膠條槽，用于粘貼止水膠條，安裝時鋼絲繩的張拉作用使止水膠條得以充分擠壓以實現(xiàn)止水目的。管廊安裝完成后，再在管廊縱橫接縫處內外側切欠槽內注入高彈性密封膠，實現(xiàn)內外共同防水。

（2）裝配式管廊與現(xiàn)澆管廊結合部位防水。一般情況下，曲線和節(jié)點部為現(xiàn)澆施工，其兩端為裝配式管廊。施工前，應在現(xiàn)澆管廊與裝配式管廊之間預留后澆帶，端頭位置的裝配式管廊在生產(chǎn)時預埋橡膠止水帶，待全部管廊安裝完成后再與現(xiàn)澆部澆筑為一整體。

3 地下綜合管廊裝配式施工與現(xiàn)澆式施工對比

裝配式綜合管廊施工可以分為場內和場外兩部分，而現(xiàn)澆綜合管廊的所有施工作業(yè)均為場內施工。兩者場內相同施工部分為基坑開挖、基坑支護體系施工、廊體外包防水施工、土方回填及支護體系拆除施工等主要環(huán)節(jié)，兩者施工工藝和技術要求基本相同，安全管理、質量和進度控制方面沒有明顯差別；但是在地下綜合管廊主體結構的施工環(huán)節(jié)中，兩者的施工工藝截然不同，現(xiàn)場管理差別明顯。

3.1 進度控制方面

裝配式綜合管廊的主體結構施工大部分在裝配式構件生產(chǎn)廠（即場外）生產(chǎn)完成，構件的吊裝、拼裝等工序施工效率高，所需工期較短。以該工程為例，根據(jù)現(xiàn)場施工記錄，平均每天可以完成7節(jié)廊體拼裝（每節(jié)2.4m），完成30m成型廊體需要的工期為2d。

現(xiàn)澆式綜合管廊的主體結構施工則全部在場內完成，施工作業(yè)時間長、現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，需較長的混凝土養(yǎng)護增強時間，消耗大量的現(xiàn)場工期，是總工期的重要組成部分。同樣以該工程為例，根據(jù)現(xiàn)場施工記錄，完成一個30m長的標準施工段所需工期最短約為10d。

3.2 安全管理方面

裝配式綜合管廊施工存在的安全風險主要為吊裝風險。根據(jù)該項目的施工特點，單艙管廊及兩艙管廊單次起吊重量在23t以下，未超過30t；三艙管廊及四艙管廊單次起吊重量為30～48t，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程范圍，但吊裝環(huán)境并不復雜。在裝配式構件生產(chǎn)廠（即場外）吊裝主要采用龍門吊，加之構件生產(chǎn)區(qū)和存放區(qū)分離，無交叉作業(yè)情況，吊裝影響范圍內的安全管理較為規(guī)范；在施工現(xiàn)場（即場內）進行吊裝時主要采用汽車吊，汽車吊固定在已進行地基加固的端頭進行吊裝，構件吊入基坑內的平板車上后由平板車運輸至拼裝工作面，配以液壓千斤頂進行安裝。該種吊裝環(huán)境吊裝工作點比較固定，在吊裝前由監(jiān)理單位組織施工單位進行檢查驗收，吊裝安全管理難度可以大幅度降低。

現(xiàn)澆式綜合管廊施工存在的安全風險主要為高支模施工風險和有限空間作業(yè)風險。該項目工程廊體凈空約為3.3m、頂板凈跨最大為4.6m，廊體內支架搭設高度和搭設跨度較小；但頂板厚度為0.35～0.5m，部分頂板施工總荷載大于15kN/m2，模板支架施工屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程范圍，支架模板的拆除也具備一定的危險性。現(xiàn)澆法施工需合理設置較多數(shù)量的鋼筋、模板等材料堆放區(qū)以及鋼筋加工和木工加工區(qū)，文明施工管理工作量大。

3.3 質量控制方面

裝配式綜合管廊質量控制主要分為預制構件生產(chǎn)質量和現(xiàn)場構件拼裝質量兩個階段。預制構件生產(chǎn)均采用工廠集成化生產(chǎn)，鋼筋加工質量由智能化控制、鋼筋安裝由標準化管理、模板安裝采用高精度液壓鋼模、混凝土澆筑不受天氣等客觀因素影響，生產(chǎn)質量可控度高，質量通病大幅度減少。現(xiàn)場構件拼裝質量控制關鍵在于預留張拉盒、預埋鋼板及鋼絞線位置等預埋構件的準確性，構件的尺寸大小要求嚴絲合縫，技術含量要求較高。

現(xiàn)澆式綜合管廊為傳統(tǒng)的施工工藝，其質量控制主要集中在鋼筋、模板及混凝土三個施工環(huán)節(jié)，多為現(xiàn)場手工操作，質量的優(yōu)劣很大程度上取決于現(xiàn)場管理水平和班組的綜合施工素質，其中人為影響因素較多，容易出現(xiàn)質量通病，如鋼筋間距不均勻、模板跑模漏漿、混凝土振搗不到位等。

4 地下綜合管廊裝配式施工的重難點

地下綜合管廊和建筑工業(yè)化都是國家“十三五”期間大力推行的產(chǎn)業(yè)升級方向，裝配式地下綜合管廊由此應運而生。在其實際應用上靈活性仍需加以優(yōu)化，同時在施工時還需克服以下重難點。

（1）基層找平。混凝土墊層澆筑完成后需嚴格控制其表面平整度，否則裝配式構件容易錯臺或槽縫間不能貼合。

（2）張拉連接。構件對接的精確度直接影響接口中間止水膠條的擠壓均勻度，接口對不齊中間的膠條會擠壓變形不均勻，易造成漏水現(xiàn)象。

（3）內外側防水。裝配式管廊內外側接縫處黏合劑施工是確保廊體完全達到無滲漏的關鍵工序，施工不當會影響?zhàn)ず蟿┡c混凝土之間的連接性，如連接處黏合劑填充不夠或有空氣進入，會顯著降低接口處的防水性能。

（4）變坡點施工。裝配式管廊施工時須提前進行施工策劃，預留變坡點位置進行現(xiàn)澆施工或采用特殊模具制作的構件，否則變坡點兩側廊體無法對接。