整体预制拼装式综合管廊接头型式与防水构造
2019-11-19姚宗明王文龙
姚宗明 王文龙
摘要:指出了与现浇法相比,预制综合管廊优势明显,使得地下综合管廊逐渐成为未来城市建设的风向标。从接头型式、防水构造以及密封胶圈型式这三个方面对整体预制拼装式综合管廊进行了探究,重点探讨了它们的优势、劣势以及适用范围,同时提出了相应的改进策略,以推动综合管廊接头型式及防水构造的进一步发展。
关键词:整体预制拼装式;综合管廊;接头型式;防水构造
中图分类号:TU990.3文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)14-0245-02
1引言
综合管廊(即共同沟)是一种综合管沟。它能够将不同种类的管线收纳到一起,如电力管线、供热管线等。综合管廊的内部配备完善,各种系统一应俱全。综合管廊能够在一定程度上节省城市的空间资源,美化城市环境,减少马路及空中的管线架设问题。总的来说,综合管廊既体现了城市基础设施的创新,也满足了百姓的民生需要。
2整体预制拼装式综合管廊接头防水重要性
地下综合管廊的建设有利于城市的平稳运行。因而被称作是城市的“生命线”。为了延长综合管廊的使用寿命,必须做好管廊的防水工作,阻止水流向管廊内部渗透。综合管廊的建設固然重要,但后期的维护一样必不可少。只有这样,综合管廊才能真正发挥出其应有的作用。与管廊建设相比,管廊维护的成本和难度明显要高得多。调查结果表明,由于相关部门不注重综合管廊的防水维护,部分新建管廊已经出现了渗漏的现象。对防水工程的不重视将会直接导致综合管廊面临渗漏的危险。有专家表示,与防水工程的建造相比,渗漏的维修成本是它的五倍至十几倍。由此可见,综合管廊防水工程的建设十分重要,必须重点关注防水工程的建设细节,保证城市地下管廊防排水工程的施工质量
与传统的综合管廊相比,整体预制拼装式综合管廊的接头较多。如何做好接头处的防水处理工作对整个管廊建设来说非常重要。在具体的工程建设中,施工人员应选择合适的防水材料,使其与建筑物的使用年限相匹配。只有这样,才能尽可能地保证综合管廊在其使用后期不会出现渗漏等问题。除此之外,由于综合管廊有高压线等管线存在,防水工程必须安全可靠,任何形式的渗漏都有可能会带来安全上的隐患。与地下水位相比,管廊的底板高度要低得多。因此,防水的过程中要确保防水的全面性,按方位对渗漏点进行逐个排查。另外,由于综合管廊的维护成本和维护难度较大,将防水、排水和堵截相结合,做好防护工作,能够从整体上提升防水的效果。
3预制综合管廊接头型式
3.1按接头型式分类
平口式接头和承插式接头是预制综合管廊接头的两个大类。其划分依据主要是接头的型式。平口式接头主要适用于顶管施工,它的优点有以下几点:①制作简单;②对精度的要求较低;③应力承受能力强。由于接缝上下通透,平口式接头还具有防渗性能差的缺点。与平口式接头恰恰相反,承插式接头对精度的要求较高,防渗性能较好,备受业内人士的推崇。根据接头型式的不同特征,承插式接头还可进一步划分为凹槽式接头、台阶式接头和正压式接头。
凹槽式接头(即企口接头)是所有承插口接头型式中使用最广泛的。企口接头在接头的细节上存在区别。从接头的细节出发,可将企业接口进行图1所示的划分,分别分成A、B、C三种型号。企口的水平面和竖直面分别被称作是工作面和端面。由于A型企口的防渗能力不高,因而比较适合防水要求不高的工程。与A型企口相比,B型企口的防渗能力明显高于A型企口。同时,C型企口是这三者中防水性能最好的。
3.2按提供接头界面应力方式分类
提供接头界面应力的方式不同,接头的种类也各不相同。根据不同的方式,接头大致分为以下3种。
首先是螺栓连接接头。螺栓连接的显著特点是:①只需预留较短的孔道;②操作简单,安装方便;③安装速度较快。同时,螺栓连接也存在一定的缺陷,如单个螺栓提供的应力较小、预留孔道困难等。为弥补单个螺栓应力较小的缺陷,施工人员可适当增加螺栓的数量,从而提高应力,降低施工速度。其次是预应力筋连接接头。目前,预应力筋连接在预制综合管廊的连接工程中比较常见,具体包括贯穿式预应力连接和相邻式连接。前者对张拉应力的要求较高,能够在一定程度上保护管廊不发生开裂。后者张拉简单,但操作频繁,工艺较为复杂。最后是无连接钢筋接头。无连接钢筋接头应用较少,仅在少数施工环境中使用。
4预制综合管廊接头连接防水构造
4.1预制综合管廊接头连接防水构造形式
预制综合管廊的防水离不开胶圈的作用。将胶圈分为单胶圈和双胶圈。一般情况下,胶圈主要有两大类,即弹性橡胶圈和遇水膨胀橡胶圈。将弹性橡胶圈和遇水膨胀橡胶圈结合在一起能够制成复合橡胶圈。经过反复实践,这种复合橡胶圈逐渐成为人们提倡使用的胶圈种类。如图2所示,单胶圈的安装位置主要是在工作面或端面上,双胶圈的安装位置也是在工作面和端面上,但具体位置是两个面各安装一条。一般情况下,双胶圈需在中间位置预留出一个孔,方便检测或灌浆。
较为典型的防水构造图由湖南省工程建设标准设计图集给出。通过观察图2和图3可以发现,双胶圈在防水工作中发挥着主要作用。除双胶圈之外的其他部分虽然也能在一定程度上起到防水作用,但作用不明显。外侧密封胶由于受到底板的阻挡,因此很难起到防水作用。它的作用主要是阻拦植物根系、昆虫及某些小动物,从而保证接头不会被损坏。模拟试验结果表明,内侧的密封胶的防水性能不高,主要用于昆虫的拦截,从而对内部密封圈形成保护。这主要是因为,内侧密封胶不能承受较高的反向水压,且由于现实施工中内侧密封胶的长度较大,容易产生茹结不良部位。将图2和图3中的两种防水构造进行比较可以发现,图2中的构造对接阻力较小,安装起来更加简便。不仅如此,它还具有检测孔,能够在止水失去效果的时候起到补救作用。但图2的构造也存在一些缺点,如安装承口的橡胶圈时需要进行固定,否则难以安装。图3的构造与图2恰恰相反。
大多数时候,双胶圈承插口的连接并不是刚性连接,而当预应力在连接过程中使用时,接头就是刚性的。钢承口接口大多数情况下是平接口,主要形式为单胶圈和双胶圈,属于刚性连接。钢承插口能够承受比较大的压力,因此在顶管施工中比较常见。连接钢筋一般不在钢承插口的接口处设置。钢承插口需在特殊的综合管廊中使用,否则会有以下问题产生:①绕渗现象多发;②钢板圈长期暴露在外面,容易产生腐蚀,阴极保护很有必要;③防水性差,后期需花大量的人力物力进行维护。
4.2预制综合管廊接口胶圈形式
胶圈的型式能在一定程度上影响柔性接口的性能。如果胶圈的型式良好,柔性接口也同样能具有良好的性能。现阶段常使用的胶圈主要有0型胶圈和楔形胶圈两种。前者具有形状简单,制作工序较少,成本较低等优点,同时也有安装稳定性差、使用寿命短等缺点。
与0型胶圈恰恰相反,楔形胶圈选取滑动式安装,具有良好的安装稳定性,不会在运行的过程中发生移动。同时,楔形胶圈的自密封性能良好,制作成本不高。除此之外,楔形胶圈还具有较长的使用寿命,即使使用多年也能保持原有的弹性。然而,楔形胶圈在使用的过程中需要将接口的间隙尺寸加大,以满足胶圈的尺寸。这样一来,管廊的整体尺寸就会相应地扩大。
影响胶圈形式的因素有很多,既包括安装和操作的复杂程度,又包括胶圈的价格、防水性能等。在实际选取的过程中,工作人员应尽量挑选防水性能佳,价格合适、安装简易的胶圈形式。选取完成后,工作人员还应对选取出来的胶圈进行测量实验,以确保其防水性能符合要求。
5结语
本文主要从接头型式、防水构造以及密封胶圈型式这3个方面对整体预制拼装式综合管廊进行探究,并提出了相应的改进策略,以推动预制综合管廊的技术提升和推广使用,促进相关产业的发展进步。