装配式建筑在地下综合管廊工程中的应用

钱建军

广州轨道交通建设监理有限公司，广东 广州 510663

1 工程概况

天河智慧城地下管廊工程项目为广州市2016年综合管廊试点项目之一，拟新建地下综合管廊总长约19.39km，设控制中心1座，以及9处分控室和20座箱式变电站。其中10.39km采用明挖施工工法，明挖结构施工主要分两种，即现浇式和装配式。现以横五路装配式地下综合管廊工程为例。横五路地下综合管廊西起天河区高唐路，沿规划横四路铺设，东至高普路，全长约890m。其中装配式管廊为两舱预制结构,每节长度为2.4m，分上、下两部分生产，重量各约22t。

2 地下综合管廊装配式施工的主要施工方法

2.1 装配式管廊构件生产

（1）智能化钢筋加工。装配式构件的生产主要集中在工厂完成，为钢筋的智能化集成加工提供了生命土壤。该项目装配式构件生产厂共配备钢筋调直切断机、钢筋弯曲机等智能化钢筋加工设备4台，实现了钢筋调直、弯曲、剪切、焊接的自动化。

（2）标准化钢筋安装。装配式构件生产厂根据现有的不同廊体类型设计专用的廊体钢筋骨架焊接胎架4套，可以同时进行两节构件钢筋安装。胎架将廊体钢筋摆放位置、间距及预埋件位置进行固定，施工人员只需根据胎架按部就班进行钢筋摆放、焊接及预埋件的安装。

（3）高精度钢模板。根据构件要求，现场采用定制的液压分解卧式模具作为构件模板。卧式模具由分体式内模、固定侧和可滑动侧壁、可滑动端壁及固定底板组成，整体采用高强度钢材焊接而成，强度高、精密度好，在施工过程中未出现跑模、胀模现象。内模、端壁采用液压驱动内缩式，外模采用滑道式，操作方便。

（4）成型管廊构件蒸汽养护。使用常压电蒸汽养护法。蒸汽养护是缩短养护时间的方法之一，一般宜用65°左右的温度蒸养，混凝土在较高湿度和温度条件下可加快水化反应，提高强度。

2.2 装配式管廊安装

（1）基坑开挖和测量放线。基坑设计深度约8m，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，采用常规基坑开挖施工方法。基坑开挖至基底并浇筑垫层后，由测量专业人员对管廊中心线、两侧边线及安装平板车牵引轴线进行定位。

（2）装配式管廊构件运输与存放。该项目每天运输产品数量为28.8m廊体。构件运输到现场后，使用履带吊或汽车吊进行卸车，进场及存放顺序按照设计图纸进行，从里面向入口侧顺序摆放，安装时从入口开始向里面顺序进行。

（3）装配式管廊构件吊装。构件吊装用的起重机型号主要根据工程结构的特点，构件的外观尺寸、重量，吊装高度及起重（回转）半径等条件确定。在基坑边吊装需使支腿离基坑边保持相应的安全距离。该工程装配式管廊吊装优先选用端头吊装方式，现场需依据实际情况选取有利位置作为吊装点。

（4）装配式管廊构件竖向拼装。拼装顺序如下：下部构件清理→粘贴止水胶条和橡胶板→下部构件吊运→下部构件吊放到位→上部构件清理→粘贴止水胶条→上部构件吊运→上下部构件接口对正→上部构件安装到位→上下部采用PC钢棒张拉锁定。

（5）装配式管廊构件纵向拼装。从基础垫层低侧向高侧铺设，管廊的承口侧在高处，插口侧在低处。安装时，管廊插口顺势插入承口，第一组管廊拼装完成运输到位后，再按同样步骤吊入第二组管廊拼装完成运输到位。纵向张拉前在起始固定端的第一组管廊上吊放一节下部管廊，作为固定端，两组管廊拼装完成后，在底板及顶板腋角预留孔处插入钢绞线进行张拉。

2.3 装配式管廊结构防水

（1）接缝处防水。装配式管廊在结构断面设计了胶条槽，用于粘贴止水胶条，安装时钢丝绳的张拉作用使止水胶条得以充分挤压以实现止水目的。管廊安装完成后，再在管廊纵横接缝处内外侧切欠槽内注入高弹性密封胶，实现内外共同防水。

（2）装配式管廊与现浇管廊结合部位防水。一般情况下，曲线和节点部为现浇施工，其两端为装配式管廊。施工前，应在现浇管廊与装配式管廊之间预留后浇带，端头位置的装配式管廊在生产时预埋橡胶止水带，待全部管廊安装完成后再与现浇部浇筑为一整体。

3 地下综合管廊装配式施工与现浇式施工对比

装配式综合管廊施工可以分为场内和场外两部分，而现浇综合管廊的所有施工作业均为场内施工。两者场内相同施工部分为基坑开挖、基坑支护体系施工、廊体外包防水施工、土方回填及支护体系拆除施工等主要环节，两者施工工艺和技术要求基本相同，安全管理、质量和进度控制方面没有明显差别；但是在地下综合管廊主体结构的施工环节中，两者的施工工艺截然不同，现场管理差别明显。

3.1 进度控制方面

装配式综合管廊的主体结构施工大部分在装配式构件生产厂（即场外）生产完成，构件的吊装、拼装等工序施工效率高，所需工期较短。以该工程为例，根据现场施工记录，平均每天可以完成7节廊体拼装（每节2.4m），完成30m成型廊体需要的工期为2d。

现浇式综合管廊的主体结构施工则全部在场内完成，施工作业时间长、现场湿作业工作量大，需较长的混凝土养护增强时间，消耗大量的现场工期，是总工期的重要组成部分。同样以该工程为例，根据现场施工记录，完成一个30m长的标准施工段所需工期最短约为10d。

3.2 安全管理方面

装配式综合管廊施工存在的安全风险主要为吊装风险。根据该项目的施工特点，单舱管廊及两舱管廊单次起吊重量在23t以下，未超过30t；三舱管廊及四舱管廊单次起吊重量为30～48t，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，但吊装环境并不复杂。在装配式构件生产厂（即场外）吊装主要采用龙门吊，加之构件生产区和存放区分离，无交叉作业情况，吊装影响范围内的安全管理较为规范；在施工现场（即场内）进行吊装时主要采用汽车吊，汽车吊固定在已进行地基加固的端头进行吊装，构件吊入基坑内的平板车上后由平板车运输至拼装工作面，配以液压千斤顶进行安装。该种吊装环境吊装工作点比较固定，在吊装前由监理单位组织施工单位进行检查验收，吊装安全管理难度可以大幅度降低。

现浇式综合管廊施工存在的安全风险主要为高支模施工风险和有限空间作业风险。该项目工程廊体净空约为3.3m、顶板净跨最大为4.6m，廊体内支架搭设高度和搭设跨度较小；但顶板厚度为0.35～0.5m，部分顶板施工总荷载大于15kN/m2，模板支架施工属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，支架模板的拆除也具备一定的危险性。现浇法施工需合理设置较多数量的钢筋、模板等材料堆放区以及钢筋加工和木工加工区，文明施工管理工作量大。

3.3 质量控制方面

装配式综合管廊质量控制主要分为预制构件生产质量和现场构件拼装质量两个阶段。预制构件生产均采用工厂集成化生产，钢筋加工质量由智能化控制、钢筋安装由标准化管理、模板安装采用高精度液压钢模、混凝土浇筑不受天气等客观因素影响，生产质量可控度高，质量通病大幅度减少。现场构件拼装质量控制关键在于预留张拉盒、预埋钢板及钢绞线位置等预埋构件的准确性，构件的尺寸大小要求严丝合缝，技术含量要求较高。

现浇式综合管廊为传统的施工工艺，其质量控制主要集中在钢筋、模板及混凝土三个施工环节，多为现场手工操作，质量的优劣很大程度上取决于现场管理水平和班组的综合施工素质，其中人为影响因素较多，容易出现质量通病，如钢筋间距不均匀、模板跑模漏浆、混凝土振捣不到位等。

4 地下综合管廊装配式施工的重难点

地下综合管廊和建筑工业化都是国家“十三五”期间大力推行的产业升级方向，装配式地下综合管廊由此应运而生。在其实际应用上灵活性仍需加以优化，同时在施工时还需克服以下重难点。

（1）基层找平。混凝土垫层浇筑完成后需严格控制其表面平整度，否则装配式构件容易错台或槽缝间不能贴合。

（2）张拉连接。构件对接的精确度直接影响接口中间止水胶条的挤压均匀度，接口对不齐中间的胶条会挤压变形不均匀，易造成漏水现象。

（3）内外侧防水。装配式管廊内外侧接缝处黏合剂施工是确保廊体完全达到无渗漏的关键工序，施工不当会影响黏合剂与混凝土之间的连接性，如连接处黏合剂填充不够或有空气进入，会显著降低接口处的防水性能。

（4）变坡点施工。装配式管廊施工时须提前进行施工策划，预留变坡点位置进行现浇施工或采用特殊模具制作的构件，否则变坡点两侧廊体无法对接。