软土地区装配式方沟与现浇方沟技术经济对比研究

赵军美

摘要：本文以连云港市徐圩新区江苏大道（徐圩大道-石化七道）雨水完善工程为例，对雨水工程的装配式方沟和现浇方沟进行了对比分析，得出了装配式方沟在质量、安全、工期等方面据有较大优势，在软土地区有必要全面推广运用。

Abstract： Taking Jiangsu Avenue， Xuwei New District， Lianyungang City， as an example， this paper makes a comparative analysis of the prefab and cast-in-place box drain of the rainwater project， and concludes that the prefab box drain has great advantages in terms of quality， safety， construction period， etc.， and it is necessary to fully promote and apply it in soft soil area.

关键词：软土地区;装配式方沟;现浇混凝土方沟

Key words： soft soil area;prefabricated box drain;cast-in-place box drain

中图分类号：TU755                                      文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2020）31-0114-02

1  研究背景及意义

我国装配式预制钢筋混凝土方沟在市政工程运用较早，在北京蒲黄榆-凉水河的雨水方沟工程中，即采用了“三部件式”预制装配式钢筋混凝土方沟;底板现浇，墙板及顶板为工厂预制，现场安装[1]。然而，在中国知网中以“预制方沟”为关键词进行搜素，只能搜索到1982年、2009年的2篇文章，以“装配式方沟”为关键词则无法搜索到相关文献。可见，装配式预制方沟在市政工程实际运用并不多，相关研究也较少。由于电缆沟与雨水方沟结构、施工工艺类似，笔者在中国知网以“预制电缆沟”为关键词进行搜索，可以搜索45条结果，且近期发表的文章较多，具有一定的参考价值。现将相关文献综述如下：王明志[2]认为装配式电缆沟连接技术具有施工便捷、工期短、功效高、作业面小、产生废弃物少、对周围环境影响小等优点，可将安装土建交叉施工影响降到最低。陈佩等[3]电缆沟预制的施工技术不但最大程度上避免了沟道施工对路面交通及材料运输的影响，而且从根本上解决了交叉作业的难题，进而为核电厂工期的缩短提供了可能。何丰怡[4]装配式电缆沟全部使用预制件，具有施工方便、整体性好、成本低的特点，较好解决了建设工期长的问题。研究成果有利于促进新工艺的应用，便于施工和运行维护，全面提升电网工程建设水平。周鲲等[5]通过故障树方法分析了影响目前常用U型预制电缆沟使用效能的主要因素，进而利用鱼骨图分析法确定了主要因素需进行针对性改进的内容，通过改进性设计提出了一种新型混凝土预制电缆沟槽段结构，寿命周期成本效率分析新型混凝土预制电缆沟具有明显的比较性优势，解决了主要的推广应用痛点，更适用于新型模块化的智能变电站建设。因此，本文以连云港市徐圩新区江苏大道（徐圩大道-石化七道）雨水完善工程为例对装配式方沟进行技术经济对比分析，可以为沿海软土地区的市政工程建设提供重要的参考依据。

2  工程地质特点

连云港市徐圩新区气候湿润，四季分明，工作区地貌类型属于滨海相沉积地貌，地势较为平坦，地面高程3.12～3.43m，地表略有起伏。工程沿线微地貌以沥青路、空地、沟塘为主，整体地形相对较为开阔。存在特殊性土（淤泥），需人工处理地基后，进行雨水工程的实施。该地区普遍存在淤泥，含水量高，强度低，压缩性高，灵敏度较高（St=3.72～4.81），侧向稳定性差，有欠固结特性（OCR=0.72～0.85），为特殊性工程地质层，在开挖过程中易发生坍塌，对基坑稳定性影响较大。

3  现浇钢筋混凝土方沟方案

方沟尺寸2800×1600mm，底板、壁厚均为300mmC30钢筋混凝土，盖板为200mm的C35钢筋混凝土，现场浇筑，软土基础回填700mm山场碎石进行处理，浇筑垫层、底板、方沟浇筑完成后，用中粗砂回填至方沟盖板顶300mm。施工工序：开挖坡度为1：3→基础回填700mm山场碎石→100mmC30混凝土垫层→300mmC30钢筋混凝土底板→300mm厚C30钢筋混凝土方沟壁→安装盖板→回填中粗砂→回填土到设计标高→多余土方外运。（图1）

4  装配式方沟方案

装配式方沟尺寸2800×1600mm，底板、壁厚、顶板均为220mmC35预应钢筋混凝力，土软土基础回填800mm山场碎石进行处理，浇筑C20混凝土垫层，安装装配式方沟，预应力张拉，回填。装配式方沟采用工厂预制，L为一节方沟长度，根据现场施工情况可取1.5m、2m、2.5m、3m，方沟分为A型（有锚固槽）和B型（无锚固槽）两种，每3节方沟（ABA）进行一次张拉，具体张拉节数根据现场施工工艺适当调整，B型方沟数量相应改变。施工工序：定位放样→沟槽土方开挖（坡度1：1）→基础回填800mm山场碎石填筑（整平）→铺设C20混凝土垫层→C35预制方沟吊装→张拉→封堵接缝及张拉孔压浆→结构体间缝隙灌缝→回填土到设计标高→多余土方外运。（图2、图3）

5  技术对比分析

装配式方沟与现浇混凝土方沟在施工工艺方面差异，主要体现在混凝土垫层施工以后，即现浇混凝土方沟为绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、养生等工序，而装配式方沟则是吊装、张拉、封堵接缝及张拉孔压浆。装配式方沟由于在预制场集中预制，质量容易控制，并且安装时使用大型履带起重机，现场人工较少，基坑暴露时间较短，工艺相对简单，因而工期较快，安全性也较高。但是，装配式方沟的张拉、压浆工序需要认真控制施工质量，并且需要注意钢绞线、锚具的防腐蚀措施是否到位。

6  经济对比分析

结合项目实际情况，对每米现浇方沟、装配式方沟的施工成本进行了计算分析，详见表2、表3。通过对比分析发现，装配式方沟成本稍高于现浇方沟，主要原因是装配式方沟预制中增加了钢绞线，安装过程中使用了大型起重设备。

7  结束语

经过技术、经济对比分析，装配式方沟由于在软土地区可以节约土方开挖量，甚至节省基坑支护的费用，并且显著增加施工的安全性，如可以减少基底土地的暴露时间，减少坑底土体隆起等风险，在经济方面也没有大幅增加费用，因此，作者认为装配式方沟方案具有显著优势。

目前，装配式方沟尚在推广运用阶段，整体造价相较于现浇混凝土方沟偏高，但是由于装配式方沟有施工便捷、工期短、功效高、作业面小、产生废弃物少、对周围环境影响小等优点，并且响应了国家大力推广装配式建筑的政策，在市政工程中有广阔的发展前景。因此，在软土地区有必要全面推广装配式方沟以取代现浇混凝土方沟。

参考文献：

[1]北京市市政工程設计院，北京市市政工程研究所，北京市第四市政工程公司.预制装配雨水方沟工程总结[J].1982.

[2]王明志.装配式电缆沟新技术应用探讨[J].武汉大学学报（工学版），2017（S1）：534-536.

[3]陈佩，金五一，占辉，等.大型电缆沟预制及安装施工技术[J].施工技术，2017，46（S2）：1261-1264.

[4]何丰怡.预制装配式沉底电缆沟研究应用[J].通讯世界， 2019，26（6）：215-216.

[5]周鲲，祁润田，谭彬，等.混凝土预制电缆沟的改进性研究[J].建筑结构，2019，49（S2）：578-581.