预制拼装综合管廊研究和建设进展*

黄剑

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 200092）

引言

综合管廊具有保障市政管线安全、提高地下空间利用率、美化城市环境、避免路面重复开挖等优点，是新型城镇化发展的需要。2013年我国开始明确提出综合管廊的建设要求，随后多部门、省市各级政府相继发布相关政策。2015年开始我国兴起综合管廊工程的建设热潮，截止2016年底我国累计开工建设2005km综合管廊，2017年将继续开工建设综合管廊2000km以上，到2020年我国综合管廊建设规模将超过8000km。

综合管廊工程技术在建设过程中不断发展。《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发〔2015〕61号）中指出：“推进地下综合管廊主体结构构件标准化，积极推广应用预制拼装技术，提高工程质量和安全水平，同时有效带动工业构件生产、施工设备制造等相关产业发展”。预制拼装作为新型、绿色、环保的施工技术，已经广泛应用于建筑工程领域。预制装配的施工工艺在建筑工程中已经较为普遍，研究成果较为丰富、施工工艺趋于成熟。到2025年，我国装配式建筑占新建建筑的比例将达到30%。由于综合管廊标准化程度高的工程特点，预制装配技术已成为综合管廊工程建设的新趋势和研究热点。相比于建筑工程，我国在综合管廊预制拼装技术方面的研究才刚刚起步，多数工程项目也是在建设过程中同时着手研究关键技术。

本文首先概述了国内外预制拼装综合管廊建设现状，介绍了预制拼装综合管廊的分类和特点。然后从预制拼装综合管廊结构的受力性能、防水性能和施工工艺等方面总结了国内外研究现状，并介绍了典型工程案例。最后对我国预制拼装综合管廊的发展趋势作了展望。

1 预制拼装综合管廊的分类和特点

1.1 混凝土预制拼装综合管廊

混凝土预制拼装综合管廊按照构件的预制程度可以分为全预制和半预制。

1.全预制混凝土综合管廊

全预制混凝土综合管廊指的是全部构件在工厂加工预制完成、运输到现场就位安装，构件安装过程中无需采用混凝土浇筑。其特点为：整体性好，构件质量高，施工现场环境好。全预制混凝土综合管廊按照截面拼缝形式又可分为整节段预制拼装综合管廊和分块预制拼装综合管廊。

整节段预制拼装综合管廊是将综合管廊结构在纵向上进行分段，每一段一次预制成型，在施工现场通过承插口或者预应力筋的形式在纵向连接，如图1所示。该预制拼装方式是我国管廊项目中最常用的一种形式。管段的运输和安装受到起重设备起吊能力的限制，通常将管廊在纵向分割成2m～3m的预制管段。对于预制拼装施工，构件的制造、吊装、运输、安装都要求预制构件能尽可能轻量化［1］。预制构件的划分不仅要考虑合理的受力状态，更要考虑构件制造和安装的可行性。

图1 整节段预制拼装综合管廊Fig.1 Segmental precast assembled utility tunnel

分块节段预制拼装综合管廊是将综合管廊结构按部位、受力等特点进行分块并预制，形成预制块，然后将预制块拼装，在纵向上形成管段，再将管段沿纵向拼装形成整体，如图2所示。分块节段预制拼装综合管廊拼缝较多，除了有管段之间的横向拼缝以外，还有沿管廊长度方向、由构件组成管段时产生的纵向拼缝。

图2 分块节段预制拼装综合管廊Fig.2 Piecewise-combination precast assembled utility tunnel

以上两种预制拼装形式通常在单舱和双舱综合管廊工程中应用较多。为满足多舱室的需要，目前有一种新兴的做法为“集装箱式”的单舱预制多舱组合式的预制拼装综合管廊，其做法灵感来源于堆放的集装箱。各舱室相互独立，组合形式灵活，在纵向和横向施加预应力，可形成单层多舱或多层多舱的综合管廊断面，如图3所示。

图3 多舱组合预制拼装综合管廊Fig.3 Multi-compartment-combined precast assembled utility tunnel

2.半预制混凝土综合管廊

半预制混凝土综合管廊指的是结构构件部分通过工厂预制，运输至现场，安装就位后浇筑混凝土，形成廊体。

叠合装配式为目前国内广泛应用的一种半预制综合管廊建造方式。借鉴建筑工程中叠合装配式高层建筑的建造方式，将工厂预制的混凝土叠合板件运输至现场，待拼装就位后，以叠合板件为模板绑扎钢筋浇筑混凝土形成结构整体，如图4所示。

另一种半预制拼装综合管廊为底板采用现浇或预制方式，壁板和顶板采用预制方式，在壁板与底板、壁板与顶板的连接处通过预埋钢筋构件及现浇带形成刚性整体，如图5所示。

图4 叠合装配式综合管廊Fig.4 Composite-slab precast assembled utility tunnel

图5 节点现浇装配式综合管廊Fig.5 Node-cast-in-place precast assembled utility tunnel

半预制方式兼有现浇式和装配式混凝土综合管廊的优点：相比于现浇综合管廊工程，在施工过程中大大减少模板工程量，机械化定位安装提升工程品质，改善现场作业环境，减少施工作业量，减少工期；相比于全预制装配式综合管廊，由于其现场浇筑混凝土实现各部分构件之间连接并形成整体，避免横向和纵向拼缝的存在，结构整体性能好，防水性能也较优。

1.2 钢制综合管廊

钢制波纹管综合管廊是一种新型预制装配综合管廊形式（图6）。钢制波纹管具有良好的受力和变形性能：管段的轴向和径向可同时承担外部荷载，有效传递应力，发挥钢材强度优势；管段适应土层位移，可避免地基不均匀沉降的影响。相比于现浇混凝土综合管廊，钢制波纹管综合管廊结构受力均匀，施工速度快，能降低钢铁行业过剩产能，减少了碎石、砂砾等原材料的开采，符合我国节能减排的社会理念，具有广阔的应用前景。但钢制波纹管综合管廊也存在一些局限性：

（1）无成熟的结构理论计算体系，暂无适用的结构计算方案。

（2）结构节点设计和施工是难点，断面以圆形、管拱形、椭圆形、马蹄形为主，导致管廊分支口、投料口、通风口、出入口等设计与加工复杂。

（3）渗漏问题，管段通常采用板片搭接、螺栓连接紧固，在板片搭接处、螺栓孔连接处不能避免有空隙的存在，难以保证防水效果。

（4）材料耐久性问题，综合管廊长期受地下水侵蚀，根据规范要求，城市地下综合管廊的设计使用年限为100年，而截止目前我国使用镀锌波纹钢结构才不足20年，虽然通过各种耐久性试验得出的600g／m2的镀锌钢板可以达到75年以上的使用寿命，但仍需调整工艺增强钢质结构的防腐能力。

（5）结构断面问题，由于受力特点，钢制波纹管综合管廊不能像混凝土那样做成矩形断面，因此空间利用率不高，且以单舱、双舱为主，随着多种管线的纳入并考虑适度超前，钢制波纹管无法适应三舱及以上断面。

（6）抗浮问题，由于钢制波纹管综合管廊自重仅为混凝土综合管廊的1／5，在地下水位较高的地区，抗浮问题值得关注。

图6 钢制波纹管综合管廊Fig.6 Steel corrugated pipe assembled utility tunnel

1.3 新材料综合管廊

除了混凝土和钢材两种常见的工程建设材料，目前已有一些研究机构和企业致力于综合管廊结构新材料的研发。

1.竹制综合管廊

我国是竹产量大国，约占世界产量的1／3。国内首创，以竹材为基体材料，以热固性树脂为粘结剂，采用缠绕工艺制作综合管廊本体结构及附属设施。竹制综合管廊具有以下优势：材料可再生，材料加工过程和管廊建造过程低碳环保，综合成本低；轻质高强，综合性能好；防火耐水，使用年限长；力学性能好，稳定性高；抗地震、抗地质沉降性能优异；生产效率高，施工安装方便；供给侧结构性改革，带动相关竹材行业发展。图7为竹制综合管廊模型。

2.高分子材料综合管廊

以高分子材料作为结构主体（图8），利用其良好的力学性能和耐久性能，有能力使综合管廊达到100年的使用寿命。

图7 竹制综合管廊Fig.7 Bamboo utility tunnel

图8 高分子材料综合管廊Fig.8 Polymermaterial utility tunnel

以上各种形式预制拼装综合管廊的特点总结于表1。各种预制拼装综合管廊各具特点：整节段预制综合管廊设计技术和建造工艺较为成熟，在国家标准［2］中有具体规定。但由于运输、吊装条件限制，目前适用于截面较小的单双舱断面；叠合装配式综合管廊目前应用较为广泛，并且对于多舱、多层断面形式具有明显优势；多舱组合式综合管廊的结构拼装形式较为灵活，也可适用于各舱截面较小的多舱和多层断面；分块节段预制和节点现浇装配式综合管廊将标准断面拆分为多个构件，适用于中、小断面综合管廊，但对于多舱、多层断面现场拼装或浇筑的工作量增大，快速化施工优势明显降低；钢制波纹管综合管廊由于其受力特点，较为适用于中、小型单舱圆形断面；新材料综合管廊在某些较小的单舱圆形断面中较为适用。

表1 各种预制拼装综合管廊特点对比Tab.1 Comparison of precast assembled utility tunnels

2 结构受力性能

2.1 静力性能

由于运输条件和施工工艺的限制，预制拼装综合管廊一般存在着大量的拼缝和接头。在工作阶段，预制拼装综合管廊发生变形，并会在接头处产生转角，如果变形过大，则可能导致接头处开裂，从而影响整个结构的使用性能和受力性能。薛伟辰等［3，4］通过足尺模型单调静力试验分别研究采用弯曲螺栓方式连接和预应力筋方式连接的预制综合管廊接头和结构整体的力学性能，对综合管廊接头的破坏形态与破坏机制、特征荷载、拼缝面变形形态、抗弯刚度和抗弯承载力等力学性能指标进行了较为系统的研究，并提出了预制预应力综合管廊的抗弯模型。

接头刚度kθ是预制拼装综合管廊结构计算中的关键参数，取值一般根据接头受力试验、有限元分析或建立力学模型，根据概念、通过公式推导而得到，尚无公式或图表可循。K.Mori等［5］对矩形隧道的接头进行了性能试验，测试了接头的强度，确保其达到强度要求。目前已有的研究主要考虑了如下几种模型的计算公式：不考虑混凝土受力的横向接头刚度计算公式［6］、考虑混凝土压应力线性分布的横向接头刚度计算公式［7］以及考虑混凝土压应力按抛物线分布的横向接头刚度计算公式［8］。

2.2 抗震性能

相比于地上建筑，地下结构数量和规模较小，所报道的震害事例较少、程度较轻。一般认为，土层的约束有利于地下结构抗震。所以，地下结构的抗震研究常常被人们所忽视［9］。我国地震活动较为频繁，随着现代城镇化建设的不断推进，地下空间开发和建设规模不断加大，地下结构的抗震性能成为近年来国内外学者和工程界广泛关注的热点问题［10］。

1.震害机理

地下结构的震害主要由地震惯性力和土体大变形失稳造成［11］。浅埋的地下结构受地震惯性力影响较大，当结构自振频率与地震频率接近时，结构将产生共振，破坏机理与建筑结构相似。此外，地下结构受土体约束，当地震产生过大的土体位移时，结构会产生较大的变形而产生破坏。一般而言，埋深较大的综合管廊因地震惯性力造成破坏的可能性较小，而一般浅埋的综合管廊或地面口部位置受土体约束较弱，破坏将由地震惯性力造成。在地震波作用下，类似于综合管廊这样的长线型地下结构的变形可以分为：拉压变形、弯曲变形、椭圆变形和截面挤压变形［12］，如图 9所示。

图9 地下结构地震变形模式［12］Fig.9 Seismic deformation pattern of underground structure［12］

2.设计要点

目前综合管廊建设重视静力条件下的设计与后期运营，对结构及内部管道大多未进行专门的抗震设计。一般来说，综合管廊及其附属结构震害特点为：（1）接缝、接头处通常为薄弱部位，在地震时容易发生错位，甚至断开；（2）管廊受周围土体变形影响较大，而对加速度并不敏感，震害大多是由于土体变形过大或周围土体发生液化；（3）管廊内部管道受惯性力影响，对加速度较为敏感；（4）管廊震害极易引发次生灾害，且震后修复与重建难度大、成本高昂。

3.国内外抗震研究

至今综合管廊的震害记录较少。在1995年阪神大地震中，大部分直埋式管线遭到了破坏，但综合管廊内部管线完好，仅有管廊本体局部位置出现轻微裂缝［13］。但国内外学者仍然对综合管廊抗震进行了一些非常有意义的研究。1960年左右，日本学者开展了综合管廊的抗震设计、施工方法和抗震加固等方面的研究。1994年北岭地震后，美国对全国范围内已建综合管廊开展了大规模的加固，许多大学开展了抗震加固技术的研究。

虽然从2015年开始我国掀起了综合管廊的建设热潮，但综合管廊抗震研究水平比较落后。一些国内学者已开展综合管廊抗震问题研究。李杰等［14－18］和 Chen等［19－21］先进行多点激励的综合管廊模型振动台试验研究，然后基于试验研究成果，并采用数值方法，研究了均匀场地中综合管廊在一致激励、非一致激励和瑞利波作用下的地震响应规律。王会波等［22］对与综合管廊类似的地下箱涵结构的震害、反应特点、地震分析方法等概述，并给出了结构不同设计阶段所采用的设计方法。汤爱平等［23，24］采用土箱振动台试验研究了综合管廊结构本体和内部管线的地震响应。由浩宇［25］基于综合管廊内部管线的地震响应研究提出了管道隔震装置。

随着我国综合管廊工程的大量建设，尤其是在高抗震设防烈度区的工程项目，亟需研究预制拼装综合管廊抗震技术。预制拼装综合管廊存在大量接头，相比于现浇整体式综合管廊，在横断面平面内，拼装处很可能成为地震薄弱部位；另一方面，沿管廊纵向，由于预制管廊纵向接头存在一定柔性，反而有利于减轻结构震害。需要进行相关研究，进一步为工程设计提供指导。

3 防水性能

地下水的侵蚀是地下结构常常面临的问题。由于存在大量横向和纵向接头，防水性能是预制拼装综合管廊结构面临的关键技术问题之一。目前，预制拼装综合管廊接头防水性能的试验研究较少。此外，对预制混凝土构件材料也提出了防水性能要求。

3.1 接头防水

综合管廊通常位于新建道路下方，且埋深较浅，地面荷载对结构的影响较大。车辆循环荷载的长期作用下，接头承载能力将下降，接触状态劣化，并发生渗漏。特别在软土地基下，管廊结构不均匀沉降会产生纵向变形曲率，如果该纵向变形曲率过大，将造成管廊接头张开或开裂。若水位较高，将容易产生渗漏现象［26］。此外，接头密封止水条一般为弹性橡胶材料，受到物理化学作用易发生老化。老化将造成橡胶止水条密封压力减小，抗渗能力降低，从而产生渗漏水。

针对地下预制结构接头的防水问题，目前所开展的工作主要包括橡胶材料物理力学性能［27，28］和接头防水性能的理论分析与试验研究。胡翔等［29］利用足尺试验模型对上海世博会园区预制拼装综合管廊试验段接头的短期和长期防水性能进行研究，建立了遇水膨胀橡胶条压力计算公式和压力－变形关系，基于研究结果提出了接头防水构造形式与优化建议。图10为遇水膨胀橡胶条示意。投入运营的十年来，上海世博会园区综合管廊未有渗漏事故发生。

图10 遇水膨胀橡胶条示意（单位：mm）Fig.10 Rubber strip with water expansion（unit：mm）

3.2 结构防水

《城市综合管廊工程技术规范》［2］规定，综合管廊结构构件的裂缝控制等级为三级，防水等级标准为二级。综合管廊结构本体允许带裂缝工作。由于混凝土的收缩、徐变或预制构件养护不足，导致实际工作状态裂缝可能超此限制值，甚至是裂缝贯通，可能发生渗漏。所以，对防水混凝土设计抗渗等级提出要求，在结构材料如：混凝土防水剂的选择和配合比的设计、原材料的质量控制及准确计量、构建制作时的振捣及细部结构处理、构建拆模时间及养护等方面详细规定。

3.3 外包防水

为了确保管廊结构具有更加可靠的防水性能，除保证接头和混凝土材料的防水能力外，许多工程在综合管廊管段拼装完成后还要进行外包防水施工。外包防水材料包括防水涂料和防水卷材，按照材料主要成分不同，可以分为以下几类：沥青类、高聚物改性沥青类、合成高分子类（合成树脂类和合成橡胶类）、水泥类、聚合物水泥类等。按照材料特性不同，又可分为刚性和柔性防水材料。刚性防水材料以砂浆和混凝土等为主，柔性防水材料包括涂膜和卷材等。通过在结构表面喷涂或包裹防水材料来阻断水的通路，达到防水目的或增强抗渗漏的能力。随着化工行业的发展，正在越来越多地出现与混凝土粘结性能好、耐久性佳、塑性性能和防水性能均优，且价格相对低廉的材料作为外包防水层。但外包防水性能在很大程度上受到施工质量影响，目前施工技术很难保证外包防水性能。为体现预制拼装综合管廊优势，充分发挥构件材料质量好的特点，应尽量弱化外包防水，降低防水施工成本。

4 BIM技术

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术是继CAD（计算机辅助设计）技术之后工程建设领域又一重要计算机应用技术，具有高效和直观的特点。BIM技术已经在建筑工程中广泛使用。对于综合管廊工程，BIM技术也已经开始得到关注。BIM技术在预制拼装综合管廊建设不同阶段的应用包括设计阶段、施工阶段和管理运维阶段。

4.1 设计阶段

设计阶段包含管廊本体及附属设施设计和入廊管线的设计两个方面，涉及管廊复杂节点的深化、各项工程量的提取、管廊与已建或已规划地下空间、轨道交通的碰撞检查、入廊管线碰撞检查等。

4.2 施工阶段

BIM技术在预制拼装综合管廊施工阶段的应用可确保施工的准确性、保证施工进度等。BIM技术模拟预制拼装综合管廊施工如图11所示。

图11 BIM施工模拟Fig.11 Construction simulation using BIM

4.3 运维阶段

在综合管廊工程竣工后，BIM技术结合GIS（地理信息系统）、自动化控制、物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术可实现智慧化管理运维平台，构建完全信息化的、可视可控的管廊运行环境，并将市政管网变成可视化、数字化、虚拟化的系统，实现综合管廊的全生命周期的管控。图12为综合管廊BIM＋GIS漫游图像，结合综合管廊中实时监控数据可实现内部环境和管线状态全方位运维管理。

图12 BIM＋GIS漫游Fig.12 Virtualwandering using BIM and GIS

5 施工工艺

5.1 明挖法

明挖法是最为常见的一种施工方法，适用于城市新区的综合管廊建设，或与道路、地铁、等基础设施整合建设。根据开挖深度和地质情况，明挖法基坑支护形式主要有放坡开挖和基坑围护开挖，如图13、图14所示。放坡开挖适用于土质情况较好、基坑较浅，且场地较为宽敞的挖方段，可结合水泥砂浆护坡防止雨水冲刷。基坑围护开挖，如钢板桩加钢支撑支护、SMW工法桩等，适用于土质情况差、基坑较深，邻近其他结构的情况。明挖法施工需中断交通设施，对城市中的交通管理也有着一定的影响，但结合预制拼装综合管廊施工工艺可大大降低建设周期。但随着开挖深度的增加，明挖法土方开挖量比较大，且在回填上有着较高的要求，造价将大大增加。

图13 放坡开挖Fig.13 Slope excavation

图14 围护开挖Fig.14 Enclosure excavation

5.2 非开挖工艺

目前绝大多数综合管廊建设在城市新区。在旧城区，人口密集，基础设施的落后极大程度限制了城市的发展，所以综合管廊的建设需求更加迫切。但相比于城市新区具有的良好施工场地和建设条件，在旧城区实施综合管廊项目采用明挖法施工需要考虑现有市政管线、建筑、道路、隧道等市政基础设施的保护和避让，涉及到社会利益的方方面面，从而建设难度较大。在建造方式上，须采用非开挖方式进行综合管廊施工，避免对城市交通的影响，保证穿越对象的正常运行。非开挖施工方式已广泛应用于地铁、公路、电力、热力、排水等城市隧道工程，包括浅埋暗挖、顶管和盾构等方式。

在综合管廊施工中，暗挖法使用较少。顶管法适用于综合管廊穿越铁路、公路、河流、建筑物等情况，可采用圆形、矩形和异形预制综合管廊断面，适用土层为非岩石性土层。顶管法也有一些不足，如对纵向曲率半径小而且多曲线组合的综合管廊适应性差；在软土层中顶进易发生偏差，且纠正偏差难度较大，管廊易发生不均匀沉降；顶进时遇到障碍物处理困难。盾构法在地铁、地下隧道的施工中较为常用，目前也有越来越多的城市采用盾构法进行综合管廊施工。盾构法适合较深层次的地下综合管廊工程，目前盾构综合管廊断面主要为圆形，双层四舱的标准断面使用较多。但盾构法主要缺点是施工费用较高。

5.3 新型施工工艺

除了传统的施工工艺外，企业正致力于综合管廊新型施工工艺的研发。U型盾构设备就是结合明挖和盾构施工工艺的特点研制的新型施工设备，在明挖施工的基础上大大增加了机械化程度，利用类似于盾构机的掘进设备作为开挖后的基坑支护结构，大大降低基坑支护带来的施工周期和费用。综合管廊管段在掘进设备后部拼装，掘进设备以拼装完成结构为支撑，不断向前推进，形成移动式支挡结构。与传统明挖施工方式相比，U型盾构法机械化程度高、施工速度快、工期缩短、施工范围小、对周边环境影响小、安全性能更高。U型盾构综合管廊施工工法示意如图15、图16所示。

图15 U型盾构施工技术示意Fig.15 Schematic of U-shaped shield construction technology

6 典型工程实例

6.1 上海世博会园区整体预制拼装综合管廊

为服务2010年上海世博会，充分体现“城市，让生活更美好！”这一主题，在总面积为5.7km2的浦西和浦东园区内规划综合管廊工程，并前瞻性考虑世博会后地块的二次开发。目前已建成并成功运营的综合管廊位于浦东新区的博成路、国展路、后滩路、白莲泾路，呈“口”字形布置，总长6.4km，包括6.2km的现浇段和200m的预制装配综合管廊示范段。

图16 U型盾构施工现场示意Fig.16 Schematic of U-shaped shield construction site

预制段综合管廊纳入了电力、通信和给水管线，用单舱形式标准截面。管段采用整截面预应力筋纵向拼装。管节由工厂制作完成，然后运输到现场拼装。预制拼装段管廊标准断面高度3800mm、宽度3300mm，考虑运输和吊装能力，将纵向长度划分为每节2m，重约20 t。采用载重能力为50t的拖车运输，每车装2节预制管段。图17为预制拼装综合管廊标准管节施工现场。

图17 世博整节段预制拼装管廊Fig.17 ShanghaiWorld Expo segmental precast assembled utility tunnel

上海世博会园区综合管廊项目为国内首次采用预制拼装法施工的综合管廊项目，是综合管廊施工工艺的重大创新。基于相关研究成果和工程经验，形成了我国第一本综合管廊技术标准《上海世博会园区综合管沟建设标准》，成为国家标准GB 50838的编制基础。

6.2 海口叠合装配式综合管廊

海口是我国综合管廊建设试点城市，在2017年综合管廊绩效考核中成绩为优。在长约1.27km的三舱综合管廊中，容纳了给水、再生水、110kV电力、220kV电力、10kV电力、信息及自用电缆等管线。采用叠合装配式施工工艺，将底板、顶板和侧壁进行了拆分，拆分后的管廊由现浇底板、叠合板侧壁、预制顶板等组成。预制构件组装完成后浇筑侧壁夹芯部分和顶板现浇自密实混凝土，标准断面如图18所示。

图18 海口叠合装配式综合管廊标准断面Fig.18 Standard section of Haikou composite-slab precast assembled utility tunnel

预制构件在工厂中批量生产。首先，在台模上设置第1皮墙的模板，安装钢筋网片。在浇筑混凝土后，顺流水线进入养护窑。然后，待混凝土达到所要求的强度后，通过流水线运送、翻转、叠合在完成混凝土浇筑的第2皮墙上，形成叠合板。最后，双皮墙整体进入养护窑进行养护，达到要求强度后通过吊车将构件吊放在特制的存储支架上，送至堆场存放。

管廊侧壁和顶板的构件通过标准化生产，可实现模块化安装；无需支设模板，在节约周转料费用的同时，使设备、材料现场管理变得简单。施工现场安装方便，操作简便迅速。

6.3 钢制波纹管预制拼装综合管廊

青海省海东市钢制波纹管综合管廊全长1.1km，管廊主体采用内径为4.0m的钢波纹管（图19a），设置4座抗渗混凝土工作井、3个钢波纹管检修口兼逃生口、3个钢波纹管自然进风口。管沟开挖深度7m、管顶填埋高度3m。管廊内可容纳给水管、输水管、通信管线、110kV高压电力和10kV电力管线。此外，河北省衡水市采用钢制波纹管建成50m装配式综合管廊示范段，采用宽6.5m、高4.8m的马蹄形标准断面，如图19b所示。沈阳棋盘山国际会议中心和山东日照机场等综合管廊项目也采用了钢制波纹管结构形式。

图19 钢制波纹管预制拼装综合管廊内部Fig.19 Interior of Steel corrugated pipe assembled utility tunnel

7 展望

随着我国综合管廊工程建设浪潮的兴起和建筑产业化发展的不断深入，预制拼装综合管廊由于具有诸多优点，正得到越来越广泛的应用。但总体看来，我国预制拼装综合管廊的研究刚刚起步，在以下方面需要进一步深入：

1.预制拼装综合管廊结构体系的研究

预制拼装混凝土结构设计有两种观点：一种是预制拼装混凝土结构受力性能等同于甚至超过现浇混凝土结构受力性能；另一种是预制拼装混凝土结构是一种独立的结构体系，其受力性能设计方法不应该仿照现浇混凝土结构。应通过理论分析、试验研究和数值模拟等研究手段，进一步研究不同预制拼装综合管廊结构体系的静力和抗震性能，以及结构与土体的共同作用。

2.关键节点连接形式和构造措施

横向和纵向接头对荷载传递路径至关重要，影响到结构设计计算的合理性。一方面应加强关键节点构造，使节点承载能力不低于其他部位；另一方面应使节点连接形式和构造措施简单、易于安装。

3.防水性能的保障

预制拼装综合管廊的防水问题较现浇综合管廊更加突出。为保障结构本体及内部管线的正常使用，研究结构本体的自防水性能与接头构造的防水性能是必要的。尽量弱化外包防水措施，降低防水施工成本。

4.新材料的应用

除了高性能混凝土以外，探索耐候钢、高分子材料等高性能材料在预制拼装综合管廊工程中的应用，不仅保证结构受力性能，更提高结构的抗腐蚀性和耐久性，达到预制拼装综合管廊工程100年的设计使用年限。

5.预制拼装综合管廊工程技术标准的制定

我国现行规范主要针对现浇混凝土综合管廊，涉及预制拼装综合管廊的设计规定很少，且多为原则性的规定。需针对常见预制拼装综合管廊结构形式，提出设计计算方法指导实际工程。目前已有相关单位着手研编预制拼装综合管廊结构设计技术规范。

6.预制拼装综合管廊产业化发展

预制拼装综合管廊模块化的构件设计、生产和施工方法到目前为止还不是很成熟，还有很多不足需要进一步研究，需要积累更多的工程经验，推动综合管廊产业化发展，并带动相关行业。

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