低溫環境下廠房內鋼承板混凝土地下管廊快速施工技術

彭厚勝，向陽陽，韓旭東，李 彪

（中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410006）

0 引言

隨著我國大型工業廠房的快速發展，大型工業廠房內地下鋼筋混凝土管廊被廣泛設計和應用。但是廠房內現澆地下管廊在低溫環境下混凝土成型慢，導致支模架和模板拆除慢，管廊內受限空間模板支架材料清理困難，一直是當前困擾鋼結構廠房地下管廊快速施工的重要問題之一。本文以滁州創新示范基地二期工程 EPC 項目為依托，其在廠房鋼結構吊裝階段新增現澆鋼筋混凝土地下管廊，地下管廊在電池車間內供電池車間設備管線穿行。管廊長度 1 100 m、寬度 3.1 m、高度 3.5 m，工程量極大。管廊施工處于電池車間鋼構吊裝和地坪施工的關鍵工序上，管廊施工正處于冬季，為保證廠房年底快速交付使用方，并保證管廊頂板混凝土在低溫環境下迅速成型拆模交付，采用什么工藝加快地下管廊在低溫環境下快速施工并交付是工程必須解決的難題。

1 工程概況

創新示范基地二期工程 EPC 項目總建筑面積約 38 萬 m2，其中電池車間建筑面積 8.74 萬 m2，為單層門式輕鋼結構廠房，設計+施工工期為 300 d。

本工程基礎施工完成在鋼結構吊裝階段，因生產工藝調整，使用方在廠房內增加 1 100 m 地下鋼筋混凝土現澆管廊。管廊寬度 3.1 m、高度 3.5 m，頂板厚 250 mm，側墻厚 300 mm，混凝土強度等級為 C30。地下管廊結構形式及做法如圖 1 所示。

圖1 地下管廊結構形式及做法圖（單位：mm）

根據主合同節點工期要求，距離電池車間地坪及室內工作面交付使用方的時間節點僅剩 55 d，施工內容還包括后增加的地下管廊主體結構。新增地下管廊施工周期處在關鍵節點鋼結構吊裝和地坪施工的關鍵線路上，施工期間正處于冬季，室外溫度低，混凝土強度提升慢［1］，頂板達到拆模條件的時間長，按照常規做法管廊結構需要 80 d 才能施工完成交付使用方。

2 施工方案研究、分析與設計

基于冬季現澆地下管廊結構混凝土成型慢、頂板拆模慢、密閉空間材料清理困難 3 個特點，通過方案比選分析，提出滿足使用功能要求的最優施工方案。

2.1 全預制裝配式鋼筋混凝土管廊

全預制裝配式鋼筋混凝土管廊優勢在于地下管廊主體結構全部在加工廠加工成型，現場吊裝通過增加機械和人員的方式可快速完成，施工周期短，受外界低溫環境影響??；其缺點在于裝配式管廊接口多，防水處理難度大，后期滲漏水隱患高，造價較高。

2.2 底板側墻現澆+頂板預制鋼筋混凝土管廊

此方案優點在于管廊頂板采用預制鋼筋混凝土板在加工廠加工成型，管廊底板側墻施工完成后直接吊裝就位，規避頂板在受限空間內支拆模板難度大的問題，頂板混凝土強度受外界低溫環境影響小，施工周期較短；其缺點在于室內吊裝管廊頂板作業面有限，預制鋼筋混凝土頂板重量大，廠房內基坑周邊采用大型吊裝機械吊裝預制鋼筋混凝土管廊頂板危險性較大。

2.3 鋼承板現澆鋼筋混凝土管廊

上述兩種方案在低溫條件下施工地下鋼筋混凝土管廊，均不能在保證安全的環境下很好地解決冬季現澆地下管廊結構混凝土成型慢、頂板拆模慢、密閉空間材料清理困難等主要矛盾。結合當前存在的主要困難，同時考慮優化管廊施工工藝，做到盡可能將管廊頂板和廠房地坪施工同步進行。通過查閱學術文獻及類似案例，發現張永利等［2］采用鋼-混凝土復合樓承板施工技術，解決了大跨度超高鋼筋混凝土樓板支模難題，提高施工效率，保證了施工安全。

結合類似成功案例，將鋼承板應用至地下管廊頂板結構中，采用管廊底板側板現澆鋼筋混凝土，頂部采用鋼承板+現澆鋼筋混凝土地坪作為頂板的形式。充分發揮鋼承板工廠化預制加工速度快、重量輕、人工安裝操作簡便、結構承載力高免支模、結合廠房地坪現澆一次成型等優勢，降低施工安全風險和低溫對進度的影響，保證施工質量，工序前置大大提高施工效率，從而縮短工期。鋼承板現澆鋼筋混凝土管廊結構形式及做法如圖 2 所示。

圖2 鋼承板現澆鋼筋混凝土管廊結構形式及做法（單位：mm）

3 鋼承板混凝土快速施工工藝原理

鋼承板鋼筋混凝土管廊底板和側墻采用鋼筋混凝土現澆，管廊頂板預埋角鋼，管廊墻板混凝土強度達到 1.0 MPa 拆模后安裝鋼承板，綁扎地坪鋼筋后澆筑頂部地坪混凝土。

3.1 施工工藝流程

鋼承板現澆鋼筋混凝土管廊頂板具體流程：放鋼承板定位線→鋼承板進場分區配料→鋪設點焊鋼承板→溶焊固定→鎖邊咬合→綁扎鋼筋→澆筑混凝土及養護。

3.2 主要材料與設備

1）鋼承板：YX76-305-915 型，厚度 1.2 mm，鍍鋅120 g/m2，材質為 Q345；

2）預埋角鋼：5 # 角鋼；

3）端板堵頭板：1.2 mm 厚鍍鋅鋼板；

4）鋼筋：三級鋼筋，直徑φ6、φ12、φ16；

5）混凝土：C30 混凝土（抗滲等級 P6）；

6）切割機：空氣等離子弧切割機 LG8－25；

7）電焊機：交流電焊機 BX1-400。

3.3 操作要點

1）放鋼承板定位線。通過管廊中軸線引測鋼承板邊線至側墻頂部標記、彈線。

2）鋼承板進場分區配料。鋼承板以劃分的施工段為單元，運至現場，按照項目繪制的施工段分區布置圖將鋼承板沿管廊施工放線順序堆放，到控制線后應適當調整板縫。鋼承板在裝車、卸貨過程中，應采用專用裝卸設備和機械如叉車、吊車配合墊板或固定支架吊裝，嚴禁直接使用鋼絲繩捆綁粗暴的方式進行，運輸及堆放過程應設置柔性墊板、墊塊，或者采用專用支架、托架固定，以防因運輸和堆放過程中碰撞、擠壓導致變形。

3）鋪設點焊鋼承板。按照布置圖將鋼承板邊緣對準控制線鋪設疊放整齊，鋪放鋼承板時，由人工將相鄰的兩塊鋼承板按照定位線放置在預埋角鋼上，鋼承板波形槽口相互平行貼緊，點焊臨時固定。大面積鋼承板鋪設應順著管廊方向由一端向另一端鋪設，相鄰鋼承板端部錯位要求＜5 mm，已鋪設完成的鋼承板經技術復核和實測驗收合格后方可鋪設下一塊。到控制線后應適當調整板縫，將鋼承板點焊至預埋角鋼上臨時固定。

4）不規則鋼承板鋪設。根據現場管廊轉角和 T 型交接情況，提前深化交接部位鋼承板尺寸，根據深化圖單獨放樣加工轉角和 T 型交接等特殊部位鋼承板。將加工成型的鋼承板在管廊側墻頂部進行預拼裝，發現有接頭錯位咬合不嚴密的部位重新加工調整。按照深化圖順序安裝，點焊固定。

5）開孔及切割。當管廊頂板需要預留孔洞，或者鋼承板局部需要切割時，應采用專用的等離子切割機進行切割作業，嚴禁使用手持式簡易切割機隨意切割，防止切割過程破壞鋼承板表面鍍層。在鋼承板上后開孔作為管道洞口時，必須由專人切割鋼承板洞口。先行在鋼承板上放樣孔洞位置切割線，嚴格按照切割位置線進行切割作業。洞口大于 300 mm 切割時一般會損傷鋼承板的溝肋，必須采用 L70 mm×5 mm 角鋼對孔洞周邊進行加強處理，加強措施詳如圖 3 所示。

圖3 鋼承板開孔加強示意圖（單位：mm）

6）溶焊固定。鋼承板分段定位鋪設完成后，應采用焊接的方式固定在預埋角鋼上，焊絲焊劑必須穿透鋼承板，將鋼承板與預埋角鋼熔接牢固。

7）鎖邊咬合。兩片鋼承板公肋疊合后，用專用夾鉗緊固鎖合連接，每隔 300 m m 鎖合一次，使鋼承板之間形成牢固的整板。鋼承板緊固鎖合連接如圖 4 所示。

圖4 鋼承板緊固鎖合連接圖（單位：mm）

8）綁扎鋼筋。鋼筋按照設計圖紙下料、綁扎，采用直徑 6 mm 的鋼筋加工成 W 型固定支架，置于鋼承板波谷部位，作為橫向鋼筋支撐用，固定鋼筋間距 1 m。鋼筋綁扎示意圖如圖 5 所示。

圖5 鋼筋綁扎示意圖（單位：mm）

9）澆筑混凝土及養護?；炷敛捎闷嚤帽盟停瑥囊欢碎_始順序澆筑，均勻布料，混凝土不得在鋼承板上集中堆積?；炷猎跐仓^程中應及時振搗密實，頂板混凝土沿管廊縱向由一端向另外一端均勻布料，管廊頂板一次布料到位。管廊頂板混凝土應隨澆隨振搗，在混凝土初凝前，用鋁合金大杠刮平整、收凈光。當溫度低于 0 ℃ 時，混凝土內應摻防凍劑，混凝土收面后，面層覆蓋薄膜+棉被養護，連續保溫養護 14 d。

4 應用效果

鋼承板現澆鋼筋混凝土地下管廊快速施工技術在滁州創新示范基地二期工程 EPC 項目成果應用，現澆地下管廊結構在低溫環境下 47 d 全部施工完成，該免支模體系地下管廊頂板混凝土同廠房地坪混凝土一次澆筑完成，管廊內混凝土殘渣清理完成后即交付使用方，提前完成廠房交付節點。

5 結語

鋼承板與預埋角鋼通過焊接的方式固定在地下管廊側墻頂部，以承受混凝土重量及施工荷載，達到地下管廊頂板免拆模快速施工的目的。采用鋼承板現澆鋼筋混凝土快速施工技術進行施工在滁州創新示范基地二期工程 EPC 項目上的成果應用，保證了低溫環境下地下管廊施工質量、安全和節點工期要求，獲得了良好的經濟和社會效益，為同行業類似工程施工提供一定的參考和借鑒。Q