裝配式支架系統(tǒng)在綜合管廊中的應(yīng)用研究

佘清雅

（上海建工二建集團(tuán)有限公司，上海 200080）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，在國家政策與城市管理升級的雙重驅(qū)動下，綜合管廊踐行綠色發(fā)展新理念在全國各個城市推廣開來。與此同時，綜合管廊新技術(shù)應(yīng)用的研究一直備受矚目。支架系統(tǒng)作為管廊穩(wěn)定運(yùn)營的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其安裝效果也越來越受到建設(shè)各方的重視。

1 工程概況

儒樂湖新城一號綜合管廊工程位于南昌市贛江新區(qū)儒樂湖新城。項(xiàng)目全長約4.05 km，設(shè)置天然氣艙、綜合艙、電力艙。采用矩形斷面、明挖法現(xiàn)澆管廊施工，建成后納入給水、電力、通信、天然氣、循環(huán)水共5 類管線。結(jié)合管線布置構(gòu)造特點(diǎn)、工程施工條件及工期要求，選用科學(xué)合理的支架系統(tǒng)安裝方案，對工程的快速安全推進(jìn)以及施工質(zhì)量有著重要意義。

2 可行性方案比選

以儒樂湖新城綜合管廊為研究背景，在支架系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì)時提出3 種初步方案，如表1 所示。

表1 方案比選

3 施工原理

3.1 電力電纜及通信線纜裝配式成品支架

運(yùn)用成熟的預(yù)埋槽道產(chǎn)品作為生根構(gòu)件以及開口冷彎槽鋼作為托臂支架，托臂支架和預(yù)埋槽道通過T 型螺栓連接，保證其承載的可靠性；且槽內(nèi)均帶有齒牙構(gòu)造，可以有效抵抗動荷載及地震荷載的作用[1]。裝配式的設(shè)計(jì)不僅可以充分保證單件產(chǎn)品表面防腐處理的質(zhì)量，而且裝配式組裝無須現(xiàn)場焊接，大大增加了施工的安全性，也提高了安裝效率，后期維護(hù)也較為快捷（圖1、圖2）。

圖1 成品預(yù)埋槽道

圖2 成品支架托臂

3.2 超大直徑管道鋼支撐管架構(gòu)造成品支架

運(yùn)用成熟的預(yù)埋槽道產(chǎn)品作為生根構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)了鋼支撐管架結(jié)構(gòu)的三維調(diào)節(jié)，為實(shí)際施工操作中提供了較大的便利性[2]。管道支吊架的布置和類型滿足管道荷重、補(bǔ)償及位移的要求，減少管道的振動；有膨脹要求的管道，在不允許有任何位移的地方，應(yīng)設(shè)置固定支架；水平安裝的方形補(bǔ)償器或彎管附近的支架，應(yīng)選用滑動支架，以使管道能自由地橫向移動（圖3）。

圖3 鋼支撐管架結(jié)構(gòu)

4 工藝特點(diǎn)

4.1 施工質(zhì)量好

預(yù)制裝配式成品支架采用預(yù)埋式槽鋼，與混凝土墻身連接成整體，抗沖擊性能與抗震性能高，承重性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)支架。且無須鉆孔，不會對墻身造成破壞，保障主體結(jié)構(gòu)整體性，結(jié)構(gòu)面光潔美觀。

4.2 施工精度高

相較于傳統(tǒng)支架施工，裝配式成品支架施工可有效控制軸線及垂直度誤差，大幅減少后續(xù)調(diào)整施工成本。

4.3 施工效率高

施工操作簡單快捷，裝配式施工輕便靈活、安裝簡單。在施工時不同于傳統(tǒng)支架需要焊接和預(yù)鉆孔，其安裝速度可提升50%以上，施工效率高，大大縮短了工期，節(jié)約成本[3]。并且成品支架零部件可重復(fù)使用，相比于焊死更加節(jié)約成本。

4.4 施工安全性高

相較于傳統(tǒng)支架施工，預(yù)制裝配式成品支架可有效避免密閉空間進(jìn)行焊接作業(yè)，大幅降低施工安全風(fēng)險，工人施工更加安全。

4.5 施工經(jīng)濟(jì)效益好

采用裝配式施工可大量節(jié)約人工成本以及縮短工時。相較于傳統(tǒng)支架施工（以100 m 為計(jì)），采用裝配式成品支架可節(jié)約成本約5000 元。

4.6 對結(jié)構(gòu)主體及線纜保護(hù)性高

相較于傳統(tǒng)支架施工，預(yù)制裝配式成品支架施工減少了板底錨栓的數(shù)量，保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)；可以按照實(shí)際需求，靈活調(diào)節(jié)位置，更好地保護(hù)電纜、管線等。

4.7 后期維護(hù)方便

成品支架外表采用鍍鋅材質(zhì)，具有優(yōu)秀的防腐和防銹能力，后期維護(hù)簡單方便。成品支架主要為組合式的產(chǎn)品，可以進(jìn)行二次拆卸和改動，無須焊接工藝就能方便拆卸和重新組裝，并且拆卸下來的零部件還可以重復(fù)使用，與傳統(tǒng)支架維護(hù)工序相比更方便、更節(jié)能，降低了維護(hù)成本。

5 施工工藝流程

5.1 施工準(zhǔn)備

熟悉圖紙及支架結(jié)構(gòu)體型特征，編制裝配式成品支架安裝施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)施工方案。

成品支架進(jìn)場檢驗(yàn)合格并進(jìn)行試拼裝，利用建筑信息技術(shù)對復(fù)雜安裝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模，然后對工人進(jìn)行可視化施工技術(shù)交底，避免管線碰撞造成二次施工。

5.2 找點(diǎn)定位

將管廊以伸縮縫劃分若干節(jié)段進(jìn)行支架安裝，在現(xiàn)場確定槽道及預(yù)埋件位置。

5.3 點(diǎn)焊固定

在墻體鋼筋綁扎完成后，使用水準(zhǔn)儀、水平尺等測量工具對支架槽道安裝位置進(jìn)行校準(zhǔn)，用電焊設(shè)備將槽道底端點(diǎn)焊固定，中部與上端使用鐵絲輔助固定。

帶齒槽道采用熱軋工藝成型，且槽道內(nèi)側(cè)有連續(xù)的、通長的三角形齒牙構(gòu)造，齒牙深度不應(yīng)小于1 mm，齒牙間距3 mm；配套使用的T 型螺栓也應(yīng)帶有同樣規(guī)格的齒牙構(gòu)造，以保證齒牙間的相互有效咬合，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)埋槽道的抗滑移性能，為整個成品構(gòu)件提供可靠連接。帶齒槽道壁厚不小于3 mm，槽口壁厚不小于3.5 mm，熱軋錨筋間距不大于250 mm，邊部錨筋距槽道端部不應(yīng)小于25 mm，整體高度不應(yīng)小于80 mm。預(yù)埋槽道的帶齒槽道和熱軋錨筋的連接方式應(yīng)采用可靠性能較高的自動鉚接工藝，必須保證每批次產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性[4]（圖4）。

圖4 支架槽道預(yù)埋安裝

5.4 檢驗(yàn)與校正

內(nèi)模板安裝完成后，檢查支架槽道正面是否緊貼模板，過程中及時校正固定。并在混凝土澆筑等后續(xù)施工中做好成品保護(hù)，避免對支架槽道水平度垂直度產(chǎn)生影響。

5.5 一體式密封條揭除

墻體拆模后，將槽道內(nèi)一體式密封條揭除，并將支架槽道清理干凈。

5.6 支架托臂安裝

使用鋼尺等工具確定托臂安裝位置，并用水準(zhǔn)儀進(jìn)行校準(zhǔn)，使用電動扳手旋緊螺栓將托臂固定于槽道上。分段檢驗(yàn)托臂安裝情況，對安裝不規(guī)范的托臂及時校正。

托臂的鋼槽內(nèi)緣帶有通長的三角形齒牙，齒牙深度不應(yīng)小于1 mm，能保證與連接螺栓之間依靠精確的機(jī)械咬合和嵌入式嚙合，實(shí)現(xiàn)安全的抗剪、抗滑移性能，為整個系統(tǒng)提供可靠連接。為保證托臂系統(tǒng)的承載性能，如抗彎性能和焊接性能，托臂的鋼槽規(guī)格不應(yīng)小于41 mm×44 mm×2.5 mm，底板厚度不小于8 mm。托臂采用底板與鋼槽焊接的成品，焊接工藝采用自動焊接，以保證批次生產(chǎn)時連接處的承載性能的可靠性。托臂末端帶有專用端蓋封蓋，以避免工作人員在走動時不小心撞傷，應(yīng)對其表面進(jìn)行熱浸鍍鋅處理，鋅層平均厚度不低于55 μm。

5.7 鋼支撐管架安裝

使用電動扳手將鋼立柱連接并固定于頂板、底板預(yù)埋件，使用卷尺等工具確定管架安裝位置，使用電動扳手旋緊螺栓將管架固定于槽道上（圖5）。

圖5 鋼支撐管架安裝

6 結(jié)語

通過儒樂湖新城綜合管廊工程的實(shí)踐及運(yùn)用，裝配式成品支架應(yīng)用于安裝地下綜合管廊工程取得了較為出色的效果，在工期、質(zhì)量、安全、后期維護(hù)及綠色施工方面起到了較好的作用。在如今大力實(shí)施地下綜合管廊、發(fā)展地下空間的時代將得到更廣泛的推廣，具有廣闊的應(yīng)用前景。