预制安装技术在综合管廊施工中的应用

2020-12-01蹇鹏

四川建材 2020年11期

蹇鹏

(遵义市高铁新城开发投资有限责任公司，贵州遵义 563000)

1 工程概况

高铁新城综合管廊项目为支线单舱管廊(3.0 m×3.0 m)，全长4 230 m，总投资2.2亿元，共规划12条综合管廊,项目选用支线管廊，单仓单室结构，截面尺寸为3.0 m×3.0 m。本项目地质情况为厚3～15 m的近期杂填土，同时管廊周边各地块正在进行房屋建筑施工，现场施工交叉面多、有效作业面小，管廊开挖对道路影响较大，加上工期较短，经研讨后决定采用现浇与预制拼装法施工相结合的施工工艺。预制长度为3 215.5 m。

2 管廊预制施工方案

2.1 方案设计

由于本项目综合管廊断面尺寸较小，外部尺寸为3.0 m×3.0 m，内部尺寸为2.4 m×2.4 m，2 m预制件的重量约为16.2 t，综合考虑预制场地及吊装设备，确定预制标准节段长为2 m。项目利用BIM技术，对整个工程进行模拟施工；并且采用工具式卧式管廊模具，模具外侧安装附着式振动板，设置定型钢筋胎模辅助施工，混凝土一次浇筑成型；采用蒸汽养护技术等。预制管廊结构采用承插式，一端设置承口，一端设置插口，并可预留钢绞线套管及钢绞线张拉孔。预制件承口四周贴遇水膨胀止水胶条，插口四周设置聚乙烯芯棒，并预留打压注浆孔。

2.2 管廊预制施工

1)组织利用BIM技术实现全过程模拟。将管廊进行BIM建模，从预制到安装进行施工全过程模拟，发现图纸碰撞问题与设计单位商讨后对相关设计图纸进行优化；再结合预制场地、吊装设备、施工区域水文地质情况等进行信息化处理，直观地提前掌握施工全过程，对一些质量、安全问题提前预判，特别是对关键工序、关键部位重点学习和掌握，为后续施工提供了指导性意见，确保后期施工质量并优化施工进度计划。

2)采用工具式卧式模具进行管廊主体预制技术。工具式卧式模具为定型钢模板，模板按标准节段事先按图纸预留支架、吊点等预埋件位置，钢筋笼施工采用定型胎模辅助绑扎成型，根据设计图纸用镀锌钢板加工成方体钢筋胎模，镀锌钢板做成锯齿形，间距为150 mm，把半成品钢筋按设计图纸摆放在镀锌钢板锯齿内，校正钢筋，采用二氧化碳保护焊焊接密实，钢筋笼制作完成经验收合格后采用龙门吊入模。较常规施工工艺，该定型模板装拆方便、能够重复使用，钢筋笼、预埋件安装位置准确固定实现流水线标准化生产，便于质量控制。

3)混凝土浇筑一次成型保证结构质量。钢筋笼入模以后先合龙侧模，安装上抽拔橡胶管(套上钢管)，顶部预埋吊钉安装，然后关闭内模U型模，检查各模板间的闭合间隙，最后把预埋件安装在内模上。模板安装完成经验收后，主体混凝土连续灌注，一次成型，保证良好的密实性，模具上安装附着式振动板，以侧振为主、插入式振捣为辅的施工工艺。较常规施工工艺，能保证承插口质量，支架安装位置准确，混凝土浇筑连续，每一节段密实性好且便于振捣，减少了插入式振捣棒对钢筋笼及预埋件的影响。实现了标准化、批量化生产，节约了工程造价。标准节施工见图1。

图1 标准节施工

4)采用蒸汽养护技术。管廊混凝土浇筑完成后，把加工好的轮式蒸汽罩推至混凝土已浇筑完成的模具覆盖，锅炉开始升温至50℃，持续2 h，再升温至70℃，持续3 h，最后停止蒸汽输送，自然冷却，次日即可拆模，此过程经过统计约8 h(循环作业蒸养时间为5 h)蒸汽养护现场见图2。通过蒸汽养护加快了模板周转效率，有效节约了预制间歇时间，提高了生产效率，保证了工程施工工期。

图2 蒸汽养护

3 管廊安装施工

3.1 施工工序

测量定位放线→土方开挖→基础垫层→基础弹线→预制构件安装→预制构件张拉→密封胶防水施工→卷材防水施工→土方回填。

3.2 施工要点

1)深基坑施工遵循分级开挖、分级防护、及时防护、先上后下逆作法施工的总体原则，同时结合“水平分段、竖向分层”的跳槽开挖方式进行施工。科学、合理地安排流水作业，避免积压，造成大面积裸露。边坡安全防护，开挖后及时支护，待上级边坡支护稳定后再开挖下一级土方，加强施工监测和信息法施工，确保边坡施工安全。

2)管廊吊运安装前，检查混凝土强度是否符合设计要求。本工程管廊预制节重量约16.2 t，以1.5的安全系数考虑，经计算后选择130 t汽车吊。在运输安装的过程中要保护好管廊构件的棱角等部位，以免碰撞损坏[1]。

3)根据纵断面图，按从下游侧向上游侧安装顺序。安装时必须保证管廊的底面和混凝土垫层面是100%接触，第一节预制节的安装位置严格按照管廊控制线摆放，其误差控制在5 mm以内。管廊对接完成后接口平齐，不能有错台，上下缝要同宽，洞口预留位置要准确[2]。所有吊装孔采用环氧胶泥封堵。

4)为防止管廊的错位和防漏水等，在管廊四角处的孔中穿入钢绞线进行张拉锚固。用钢绞线拉紧管廊时接口处需放入止水胶条。施工的终点部应留有穿入钢绞线的空间(1.5～2.0 m)。在管廊预留的张拉孔内插入钢绞线后，在钢绞线两端安装上固定工具。安装张拉器，根据所需的张拉力进行张拉后，用锚具把钢绞线锁牢。在进行张拉连接前应仔细检查密封胶条是否放全，检查张拉器材、锚具是否恰当。

5)管廊防水采用3 mm SBS改性沥青防水卷材全环包护。止水带中心线应和变形缝中心线重合[3]，止水带不得穿孔或用铁钉固定，在施工过程中严禁在阳光下暴晒，露在外面的止水带应采用草袋等覆盖，避免紫外线辐射引起橡胶老化。

6)变形缝施工严格按照要求进行。变形缝预埋橡胶止水带应无裂缝、无气泡。现浇与预制、现浇与现浇、预制与预制之间接缝均采用进口高性能高弹性防水TB专用密封胶封堵，使用专用工具把缝压平、压实，所有接缝应平整牢固，不得有裂口、胶脱现象。

7)卷材收头处理：卷材收头必须用聚氨酯密封膏封闭，封闭处固化后在收头处再涂刷一层聚氨酯涂膜防水材料。防水层经检查合格后，两侧粘贴PE泡沫塑料板保护；顶部铺设10 cm厚C15细石混凝土。

8)土石方回填时应对称进行，分段进行回填，每层20 cm～30 cm，槽底至管顶以上50 cm范围内的沟槽禁止采用机械顺填，回填过程中注意成品保护。

4 效益指标结果

1)通过预制吊装工艺采用工具式定制模板、蒸汽养护等提高生产效率，对比传统现浇混凝土，节约了人工安装模板后浇筑混凝土操作时间、后期混凝土养护时间。并且减少沟槽开挖断面尺寸节约开挖、支护以及后期土方回填时间(共计节约工期3个月)。

2)通过预制场工厂化、标准化、批量化生产，施工中使用定制钢筋笼胎模施工，还有附着式振动板、起重吊装等机械设备，机械化使用率高，减少人员和模板、钢管等物资投入共计约300万元；同时人工操作程序化、固定化，减少了外部人为因素对施工的干扰，再加上使用蒸汽养护技术，精准控制养护环境和时间，规避部分安全隐患，更有效地控制施工质量，实现了现代化精细管理。