冻土地区预制混凝土箱涵装配式结构在人行地下通道中的应用

孙 丽，郭少昱，芦宇亭

（哈尔滨市市政工程设计院，黑龙江 哈尔滨 150070）

0 引 言

随着科学技术水平不断进步，国民经济快速发展，合理利用地下空间已经成为我国城市现代化建设的必然选择。寒冷地区施工季节短，对于工期紧张的工程，预制箱涵作为地下通道的主要结构形式，其在建设中起着至关重要的作用。

黑龙江省位于我国东北部，气候属中温带大陆性季风气候，冬长夏短、四季分明，全省平均气温在-5～5℃。独特的严寒地区气候特点和工程地质条件一方面影响了地下通道结构形式的选择，另一方面也导致了施工工期的大大缩短，对冬期施工工艺和施工质量提出了非常高的要求。并且在地下通道的建设过程中，大开挖基坑和现浇混凝土结构所需的较大施工作业面也给人民生活和城市交通带来了极大的不便和巨大的压力。因此找到一种安全、可靠、经济、合理，并且能够满足黑龙江地区严寒气候特点和工程地质条件的地下通道结构形式，已成为加快推进黑龙江省城市地下通道建设的热点问题。

1 冻土地区预制混凝土箱涵装配式地下通道方案考虑

（1）结合黑龙江地区严寒气候特点和特殊的工程地质条件，拟解决地下通道主体结构计算过程中的特殊要求；拟确定冻土层对地下通道主体结构计算、地基稳定性和变形及连接缝处的影响，确定冻土层冻胀产生的法向冻胀力对地下通道主体结构的作用。

（2）借鉴现有预制混凝土箱涵装配式地下通道工程，针对黑龙江地区严寒气候特点和特殊的工程地质条件，对结构主体和连接密封材料提出满足结构安全的要求；解决预制混凝土箱涵装配式地下通道的薄弱部位——拼接缝处的结构形式和防水处理加强构造做法；解决预制混凝土箱涵装配式地下通道节段的连接方式问题。

（3）为保证构件质量，对预制构件的制作与运输过程中的施工工艺和施工精度制定明确的技术指标；对质量验收程序和标准制定明确标准，为实际操作提供依据。

2 预制混凝土装配式的优势

该施工工艺可以解决夏季施工时雨天时间长、地面下沉等不利因素的影响，同时也可以解决冬季温度低，不利于混凝土施工的情况。因此可以使项目总工期和基坑留存时间明显缩短，设计施工效率显著提高。预制箱涵是在工厂预制生产，当构件强度达到预定要求后，直接吊入沟槽安装位置，该工艺可确保混凝土结构的外观、质量及耐久性等。相对于现浇混凝土结构而言，采取接口设计和预应力技术，保证预制结构的抗裂和抗渗能力具有更优异的表现。与预应力技术相配合，使构件呈现轻型化特点，节能环保，设计施工等综合成本明显降低。

2.1 整体性能好

预制箱涵在工厂内机械化生产，有先进的生产工艺设备和精密的模具，工厂内有完善的试验检测手段，并有完善的质量管理体系作为保障。工厂焊接，力学性能好，能够保证结构的整体性，能够保证箱涵的使用性能，大大提高构件的使用寿命。

2.2 环境影响小

箱涵预制构件在工厂内生产，机械自动化程度高，预制生产条件好，能够有效控制施工过程，结构质量能得到保证。当采用柔性承插口橡胶圈密封时，接口可以旋转角度，以适应地基不均匀沉降或外荷载及地震作用的影响，从而使得在使用过程中安全隐患小。

3 结语

综上所述，受建筑产业升级换代趋势的影响，随着相继出台的相关政策、法规、标准及规范，装配式结构体系已成为一个主要发展方向。在实际中，装配式结构体系投入还需要较高的门槛，需要的设计技术水平、人才及建设经费要求较高。近年来我国在绿色建筑方面也积极倡导该工艺，使其成为一个建筑新理念，装配式建筑在生产方式上具有绿色及建设周期短等明显优势而成为一个必然的选择。装配式建筑结构设计也加强了对部品、部件的要求，在市场中提高预制构件企业的竞争力，并为存在发展困境的行业创造良好的发展机遇。装配式已逐渐成为趋势，对于促进绿色建筑发展也具有重要作用，推进建筑工业化发展的进程。对于提高预制混凝土箱涵装配式的设计水平具有比较重要的参考价值，也为设计企业创造良好的发展商机。