基于装配式建筑原理的管廊隧道深化设计与施工研究

2018-03-06彭建锋曾小勇

建筑施工 2018年10期

关键词：隔墙管廊现浇

李锐梁凯彭建锋黎平曾小勇

中建三局第二建设工程有限责任公司湖北武汉 430074

1 背景简介

1.1 装配式建筑简介

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力并可提高建筑质量。

1.2 项目简介

湖北省十堰市地下综合管廊PPP项目为全国首批10个城市地下综合管廊试点项目之一，共建设21条地下综合管廊，管廊总长度为52.4 km，其中包括2条综合管廊隧道建设。

林荫大道南段综合管廊隧道全长340 m，隧道净宽为9.88 m，净高为7.60 m。隧道内部结构分为上下2层，下层为3仓型综合管廊，分别为综合仓、电力仓、天然气仓（图1）。

图1 林荫大道南段管廊隧道横断面示意

隧道内部结构施工的传统方法多为现浇施工，但隧道内施工空间有限，现浇施工效率不高，材料不易转运，施工成本高，且坠落、坍塌安全风险大，救援困难。

2 施工工艺选择

通过在施工效率、施工质量、安全文明施工、经济效益等方面对传统现浇施工与基于装配式建筑原理的预制拼装施工进行对比分析[1-5]，得出了哪种工艺更适合管廊隧道结构施工的结论（表1）。

表1 传统现浇施工与预制拼装施工对比分析

通过对比分析可知，在管廊隧道内部，基于装配式建筑原理的预制拼装施工优势明显，更加适用于现场施工。

3 基于装配式建筑原理的管廊隧道深化设计

3.1 预制构件深化设计

本工程管廊隧道内部结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，由结构底板、两堵中间隔墙及结构顶板构成。其中结构底板采取现浇施工，中隔墙及结构顶板按照设计尺寸分块在预制厂内加工生产，运输至现场后利用工具车进行拼装加固。

按照结构物特点及施工工艺要求，将中隔墙及结构顶板构件尺寸进行深化设计。

3.2 预制构件细部接口深化设计

3.2.1 分隔墙与现浇底板接口设计

分隔墙与现浇底板通过注浆套筒连接而成（图2），具体做法为：底板施工时于分隔墙部位预留竖向钢筋，分隔墙吊装时竖向钢筋插入墙构件底部注浆套筒内腔，然后向套筒内进行灌浆。

图2 分隔墙与底板连接示意

3.2.2 纵向分隔墙间接口设计

纵向墙体端头预留半圆形凹槽，相邻墙体间接口通过往圆形凹槽内注入砂浆料以增强界面黏结强度，同时砂浆料凝固后形成类似销锁装置，以抵抗相邻墙体间的作用力。同时于凹槽两侧增加聚乙烯发泡填缝板及聚硫密封膏，以起到密闭效果，防止天然气通过接缝散发至相邻电力仓（图3）。

图3 预制板构件横向接口设计示意

3.2.3 墙体与顶板接口设计

纵向墙体与顶板间通过类似后浇带做法进行连接，相邻板与墙体形成倒凸形凹槽，墙、板在连接处均预留U形钢筋，槽内浇筑高强度混凝土将相邻墙、板进行有效固结（图4）。

3.2.4 顶板间接口设计

1）边跨板纵向接口设计。对于边跨板与隧道二衬间纵向接口，首先在板底标高下施作牛腿，边跨板安装时先在牛腿表面铺一层坐浆，再把预制板放置其上，即坐浆法处理，板端头和二衬结构间的空隙采用细石混凝土填充（图5）。

图5 边跨板接口示意

2）顶板横向接口设计。对于顶板横向接口设计，采用“干式连接＋密封橡胶条”复合处理方式。预制顶板端头加工成圆弧形企口，相邻板间通过企口形成互锁，同时在接缝间设置密封橡胶条及填缝板，以达到良好的密闭、防水效果（图6）[6-7]。

图6 顶板横向接口设计示意

4 基于装配式建筑原理的管廊隧道施工研究

本工程隧道内部结构施工理论为：将隧道内结构按照墙、板进行分离并在预制厂内加工生产，提前预留吊装孔及结构接口。生产完毕后将构件运输至现场利用施工工具车进行拼装，并利用高强灌浆、结构互锁、后浇带加固、聚硫膏密封等做法对预制构件接口进行处理，以满足结构整体性及管廊气密性要求。管廊隧道内部结构预制拼装施工流程（图7）：底板竖向钢筋预埋及混凝土浇筑、牛腿施工→预制墙构件吊装及墙下灌浆→边跨板安装→中跨板安装、板构件间纵向后浇带浇筑→水平及竖向接口灌浆。