整体预制综合管廊拼装施工应用

整体预制综合管廊拼装施工应用

孙丛竹

中铁一局集团厦门建设工程有限公司福建省厦门市361000

摘要：整体预制综合管廊拼装是将预制好的综合管廊节段，通过现场准确定位、拼装、接缝涂胶、预应力张拉、注浆、现浇段等工序形成的整体结构，具有施工效率高、质量控制好、规模化大批量生产、节约工期和绿色环保等优点，现场拼装要求操作人员专业化，工艺标准化，工序流程化，从而确保工程质量。本文以平潭综合实验区地下综合管廊干线工程(一期)PPP项目实例进行分析总结，从而探讨整体预制综合管廊拼装在实际施工中的具体应用。

关键词：综合管廊拼装

1工程概况

平潭综合实验区地下综合管廊干线工程（一期）PPP项目，位于环岛路及坛西大道南段，管廊全长32.507公里，主体结构设计使用年限为100年。本项目预制拼装段长度2km，管廊为全断面预制节段，三仓结构，单节长9.8米，高4.0米，标准节段宽1.5m，单节重量约为46.7吨。管廊预制节段使用平板车运抵现场，现场采用2台MDG75-13A3式起重机进行起吊、移位、拼装。

2预制管廊拼装施工方案

综合管廊预制拼装施工是将管廊结构划分为若干节段，在预制场地预制完成后，运抵现场，采用龙门吊等专用设备进行起吊、移位、拼装。

管廊节段拼装采用起重机吊运、移位，从中间向两边依次吊装各个节段，首先调整端块并精确定位，进行接缝涂胶施工，接缝涂胶完毕后将下节段精确定位并靠拢首节段，通过张拉临时预应力将节段进行靠拢对位固定，以免接缝受扰动后开裂，整段安装就位后，张拉预应力钢束，张拉完毕后进行管道压浆，对综合管廊和垫层之间的间隙进行底部注浆，待注浆层达到一定强度，解除临时预应力措施，使整段管廊支撑在注浆层上，设备前移。然后浇注现浇段砼，处理变形缝，使各孔综合管廊体系连续。

图1管廊拼装示意图

3施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

节段预制拼装在施工过程中，应选用合适的龙门吊，技术参数：最大起吊重量、调梁小车起重量、适应纵坡、适应平曲线半径、行走速度、整机总重量、整机总电容等。具体施工工艺流程见图2。

图2施工工艺流程

吊装前车辆及吊具的检查及维护→管廊节段的运输进场时外观检查→根据现场确定好吊车的位置并支腿→混凝土垫层上面放好管廊节段安装中心线和安装边线→装卸工在管廊节段插口装好楔形胶条、挂钩、起吊→以管廊的安装线对准施工安装中心线、定位→专用设备安装就位→检查综合管廊的整体平整度和垂直度→综合管廊接口处防水处理→就位检查合格后进行下一管廊节段的起吊。

3.2操作要点

3.2.1垫层及保护层施工

基坑开挖后，施工垫层及防水保护层，采用水准仪，控制高程，表面要求平整、顺直。

3.2.2喂梁

管廊预制后，应按照安装顺序进行编号，喂梁时按照节段拼装的顺序进行。

3.2.3吊梁

运梁车将节段运至龙门吊正下方，利用专用吊架固定在顶板预留吊环上，固定牢固人员撤离后，指挥人员可发出吊装指令，提升过程中要匀速平稳。

3.2.4节段的定位

首节段作为整孔拼装的参考节段，在整孔拼装的轴线和高程控制中至关重要，尤其是管廊纵坡较大时，拼装顺序从低处向高处进行，如果首节段高程控制不当可能导致后续管廊底板离垫层过大，或者过小而无法继续拼装。

（1）里程控制。在垫层上做好里程桩号标记线，通过龙门吊缓慢移动、人工配合，使其里程达到设计要求。

（2）轴线控制。安装之前在保护层顶面放出中线、两侧边线，分出节段中心线并做好标记，吊装时与调节层中线进行核对，如有偏差利用水平千斤顶将其调整至正确位置。

（3）高程控制。控制好保护层上滑移通道的标高，使其高程控制点达到设计要求。

（4）首节段固定控制。首节段后方有节段时，将首节段与前一段的末节段采取纵、横支撑固定。首节段后方无节段固定时，采取两侧支护桩上进行固结。

3.2.5节段试拼

首节段安装就位后，为保证两梁段拼接面标高、倾斜度保持一致，减少涂胶后梁段位置的调节时间，在胶拼前进行试拼。试拼时，以上一块为基准经龙门吊起吊缓慢向已拼节段靠拢，当梁段的高度降到与之前已拼接好的节断基本相同高度时，为了防止梁段摇晃碰伤已拼梁段，应慢慢往前靠拢并前端放置方木。待梁段慢慢稳定后，通过三向调整使其与以拼梁段基本匹配，取走方木后再进行梁段试拼。为保证梁段拼接面完全匹配，应检查梁段标高、中线和拼接面情况，检查预应力孔道的接头对位，同时检查临时预应力钢筋及张拉设备是否完善。

3.2.6节段梁胶拼施工

管廊主防水采用遇水膨胀弹性橡胶止水带，插口深度为100mm，端面采用环氧树脂胶及双组份聚硫密封膏。插口胶条在试拼完成后采用滑动就位安装方式，主要是针对外侧漏水。

在橡胶带与密封嵌料之间每环预留注水试验孔，考虑到注浆孔位于橡胶带外侧，距离较小，压力注水无法有效的检测止水效果，可结合实际情况，采用加厚断面环氧树脂胶的涂抹厚度，通过断面张拉应力，进行密封，同时做好外防水施工。

环氧树脂系胶结剂用搅拌器在约400转/min状态下搅拌2～3min，直到颜色均匀为止。正常情况下，采用双面涂胶，每个面涂胶厚度以满布企口为宜，在预应力孔道和混凝土结构边缘附近，要保留20mm的区域无环氧粘接剂。施胶结束后，用特制的刮尺检查涂胶质量，将涂胶面上多余的胶刮出，厚度不足的再一次进行施补，保证涂胶厚度。为了保证粘接质量，接缝处混凝土表面的污迹、杂物必须清理干净；节段截面均需覆盖，涂胶过程以及拼装后2h之内采取措施，防水防太阳照射。

图3管廊涂胶示意图

3.2.7临时张拉

在节段梁全截面环氧树脂涂完毕，安装预应力管道密封圈后，利用节段梁顶板和底板上的临时张拉预应力紧固台座，采用Φ32精轧螺纹钢作为临时预应力筋，通过锚具和张拉千斤顶进行张拉，移动待拼梁段，准确对位拼接。临时张拉挤出多余的环氧树脂胶及时刮除，并用检孔器检查预应力管道，确保孔道畅通。临时张拉是为了接缝紧密接触，并保证在永久张拉前，节段之间不会发生错动。

为防止临时张拉时台座移位，在底板张拉台座采用千斤顶进行固定，顶板临时张拉台座采用钢构件与预埋U型螺栓锁紧将其固定。

图4临时张拉台座固定示意图

3.2.8永久预应力张拉

整孔节段临时张拉完成后进行永久预应力穿束。张拉时需在技术人员指导下作业，所有操作预应力设备的人员需通过正式培训。根据设计张拉要求，按要求分批、分阶段对称进行张拉预应力筋。张拉程序0→20%σk→100%σk；先张拉到初始吨位，测量伸长量（作标记），然后张拉到100%σk，持荷5min后，测量伸长值并与理论计算伸长值比较（6%以内），合格后进行锚固。

3.2.9孔道压浆

孔道压浆采用真空压浆工艺，其基本原理：用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内维持-0.06～-0.08MPa的真空度；然后再孔道另一端用螺旋式压浆机将水泥浆压入预应力孔道。

（1）压浆施工技术要求：

①真空压浆的主要设备包括拌浆机、真空泵和压浆泵。

②浆体采用等级为42.5以上的普通硅酸盐水泥，稠度为14～22s；

③水泥浆调至灌注延续时间不超过45min，并在压浆过程中不停搅拌。

（2）压浆施工注意事项：

①张拉完后，应在24h检查内无滑丝断丝现象后及时进行压浆，最迟不得超过48h，以免预应力钢束锈蚀；

②孔道压浆应按自下而上的顺序进行，压浆应一次作业中连续进行，并让出口处冒出浆体，等冒出浆体的稠度与压浆的浆体稠度相同时即可停止。

3.2.10管廊底部注浆

管廊采用的悬空拼装模式，因此管廊和垫层留有一定的间隙，为了消除综合管廊各段之间的不均匀的沉降以及加强底板的防水功能，应采用标号水泥进行其灌浆。注浆孔利用临时张拉台座预留孔，间隔不大于5m，将搅拌好的水泥浆从一端往另一端注入水泥浆，要控制注浆的压力直到浓浆从周边流出来为止，待一次注浆完成等到冷缩在进行第二次灌浆。

图5管廊防水施工流程图

3.2.11现浇段施工

预制节段端部需进行凿毛处理，以保证混凝土有效接合。

待完成两跨以上时，按设计图纸绑轧钢筋，对接触面进行处理，安装聚氨酯密封胶，止水钢板内侧砼表面施工水泥基渗透结晶型防水涂料。湿接缝模板与节段接

触处贴上薄海绵条，以防漏浆。立模的顺序依次为底模、侧模和内模。外侧模与内侧模采用止水对拉螺杆拉紧。湿接缝砼浇筑按底板、侧墙、顶板的顺序进行，中间不能停顿。浇筑混凝土要对称进行，依次从两端向中间进行。当混凝土强度达到设计强度的70%后，拔出对拉螺杆拆除内外模板。拆出模板后应及时在新浇筑混凝土表面洒水养生。

3.2.12管廊防水施工

⑴防水施工基本要求

防水施工基面需要坚实、平整、无缝无孔、无空鼓；预留管件需安装牢固，接缝密实；表面含水率小于20％。

结构底板、侧墙和顶板外贴防水卷材，内涂聚氨酯隔离层，施工缝及变形缝处设置防水卷材加强层。为了保护防水卷材，底、顶板在卷材外浇筑50mmC20细石砼保护层，侧墙卷材外铺设40厚聚乙烯泡沫板保护层。

⑵工艺流程

4整体预制管廊拼装施工优点

（1）施工标准化，有利于施工管理。

（2）机械化、自动化程度高，有利于加快施工进度。

（3）人员专业化高，有利于质量控制。

（4）安全设施工具化程度高，有利于安全控制。

（5）减少现场现浇作业，有利于绿色环保。

（6）预制拼装节约工期，有利于成本控制。

5结语

整体式预制综合管廊拼装，开创了国内整体大断面管廊预制拼装施工的先河，管廊节段高度大，重量大，现场拼装较困难，节段预制的精度，直接影响后续的安装。对管廊节段预制的质量控制、整体装配式施工方式、技术全面熟悉和掌握，是拼装施工的重中之重。整体装配式综合管廊具有施工效率高、质量控制好、规模化大批量生产、节约工期和绿色环保等优点，现场拼装要求操作人员专业化，工艺标准化，工序流程化，从而确保工程质量，取得了较好的效果，为以后类似工程的施工积累了宝贵经验。

参考文献

[1]《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）

[2]《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）