城市综合管廊预制关键技术研究

文/苗志彪 北京中铁房山桥梁有限公司 北京 102400

1、城市综合管廊概念

综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。即在城市地下建造一个公共隧道空间，将给水、污水、热力、电力、通信、广电等各种管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计、施工和运维。

2、综合管廊预制工艺概述

混凝土管廊的预制成型工艺分为卧式湿法成型工艺、立式湿法成型工艺、干法立式成型工艺。卧式是指成型时管廊的内孔轴线与地面平行的生产方法；立式是指成型时管廊的内孔轴线与地面垂直的生产方法。

湿法卧式成型工艺与箱梁预制成型工艺类似，固定式台座，滑移式侧模、抽拉式内模，管廊生产后无需经过翻转，仅需解决模板设计、模板中各种预留预埋位置的精确快速定位，生产线布置与厂区规划及浇筑工艺等问题。这种方法对于承插口的端部成型有一定困难，要有可靠的措施。但是对于平端面预留密封垫槽口，则比较方便。

湿法立式成型工艺的内模装拆基本都是由丝杠控制，操作较为方便，定位准确，可保证产品尺寸精度要求。立式生产存在构件翻转的问题，无论在预制场还是在拼装现场均需一次翻转，对于比较轻的构件不存在问题，但对于8m以上的大型构件，要考虑如何翻转的问题。立式生产比较容易适应承插口的形式变化并保证质量。

干法是芯模振动工艺用于生产管廊。芯模振动成型工艺效率较高，可以及时拆模。人工用量也较少。产品的密实度非常高，在生产结束之后就能脱模，所以在模具上面所投入的资金非常少，而且整个生产过程自动化程度非常高，大大提升了生产效率，也降低了人工成本。但是因为其生产效率高，在产品直到结束之后就能进行脱模，所以其外观不是非常光滑。

3、管廊预制关键技术

以湿法立式成型工艺为例，对管廊预制关键技术进行分析。管廊预制主要分为钢筋工序、模板工序和混凝土工序三大方面。其预制施工的工艺流程参见图1。

3.1 钢筋笼制作

管廊的钢筋骨架多采用双层框架筋及架立筋、加强筋等设计，制作宜采用整体绑扎、整体吊装的方式，在专门的钢筋绑扎胎架上进行。绑扎胎架由具有一定强度和刚度的型钢焊接而成，相应位置预留槽口，以精确定位钢筋。为提高施工效率及准确程度，可单独设置网片焊接平台，提前把管廊主体钢筋焊接成一个整体网片，随后再放于绑扎胎架上与其他钢筋进行绑扎。管廊钢筋笼制作中，需要注意的就是隔墙钢筋位置以及倒角钢筋弯折角度的控制，一旦偏差过大，极容易出现贴模现象。

3.2 模板安装

地下管廊的模板主要包括底模、内模、外模、以及各种连接件、紧固件等。模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，应能保证地下管廊各部分形状、尺寸及预埋件的准确位置。

底模拼装时固定在稳定平整的基础上，基础标高允许误差为±1mm。外模的开合方式有平开与旋开之分。平开，即管廊的端模和侧模可以通过水平移动的方式实现模型的开合；旋开，即端模和侧模分别围绕一个轴点转动，实现模型的开合。内模多采用液压设计，组装方式简单、快捷、可靠。

3.3 钢筋笼入模

管廊钢筋骨架的吊运宜采用专门制作的吊架，吊架应具有足够的强度和刚度，以保证在吊运过程中不会发生变形及扭曲。利用行车将绑扎好的管廊钢筋笼吊至打开的管廊模型中。起吊及移运过程中，严禁急速升降和快速行走制动，以避免钢筋骨架扭曲变形。钢筋笼入模后，按顺序合好模板。

3.4 预埋件安装

管廊的预埋件主要包括临时预应力锚块螺栓以及弧形螺栓套筒。临时预应力锚块螺栓成组设置，是管廊临时预应力系统的重要组成部分。螺栓歪斜、间距偏差较大会造成临时预应力锚块无法安装；整组螺栓偏移，该节管廊与相邻管廊的预应力轴线不共线，精轧螺纹钢无法穿过锚块，无法提供临时预应力。因此，要采取可靠简便的方式实现螺栓的精确定位。

弧形螺栓套筒的位置更加重要。相邻两节管廊之间靠弧形螺栓连接拼装到一起，弧形螺栓在连接过程中对位置的精度要求比直螺栓更加严格。另外可利用垫圈，保证混凝土中的水泥浆不会渗入套管内部，堵塞套筒。

3.5 混凝土拌和

管廊混凝土的拌和质量是影响管廊实体质量的根本性因素。以坍落度为例，尽管在保证混凝土和易性前提下混凝土坍落度增大能够提高混凝土的浇筑速度，但黏聚性会随着坍落度增大而降低。若一味地追求侧墙及倒角部位容易浇筑而过度提高坍落度，也很容易出现翻浆现象。根据经验，坍落度一般控制在160±20mm为宜。

3.6 混凝土灌注

管廊灌注要注意浇筑顺序。先通过侧墙灌注底板倒角位置，使混凝土慢慢充盈整个底板，然后分层灌注侧墙，每层厚度以不超过30cm为宜。插入式振捣棒移动间距不大于200mm，快插慢拔，一般每点振捣30-50s。振捣时注意钢筋密集及孔洞预留部位，不得出现漏振、欠振或过振。每一振点延续的时间以表面出现浮浆和不再有显著沉落，不再有大量气泡上冒为止。底板的振捣时间不宜过长。长时间振捣会导致混凝土分层，底板出现翻浆现象。为使上下层混凝土结合成整体，上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行，并要求振捣棒插入下层混凝土中。

3.7 管廊养护

管廊通过蒸汽养护或自然养护的方式达到拆模强度后，且与环境温差不大于15℃时，可以拆模。模板拆除时要注意棱角等部位的保护。拆模后利用专用吊具吊装。由于立式成型要经过一次翻转，要综合考虑管廊尺寸、道路运输限制、场地大小等因素，确定好翻转场地为预制厂还是拼装场地。管廊的翻转要采用专用翻转机，保证翻转过程稳定、安全。翻转完成后吊运至存放台座上，覆盖洒水养护10天，待强度达到设计值后出厂运至拼装场地。

结语：

尽管目前地下综合管廊建设的形势喜人，但建设过程中仍然存在一些问题有待我们整个行业去解决去提高。比如，相关技术标准不齐全、不完善；施工技术不成熟、经验不足；推行难度大、政府支持力度不足等等，均在一定程度上制约了地下综合管廊的发展。加快地下综合管廊技术体系标准出台，抓紧制定地下综合管廊的设计和施工规范、验收标准，尽快建立并完善种类齐全、数据准确、信息共享、动态更新的地下管线综合管理信息系统，科学合理的推进地下综合管廊建设，共同消除空中蜘蛛网和马路拉链，创造一个环保、经济的海绵城市，是我们今后共同努力的方向。