地下综合管廊预制拼装施工技术研究

韩统杰 广州大学

1 前言

发达国家的城市综合管廊预制拼装技术水平较高，我国的城市综合管廊受多方因素影响，国内仅有一部分的城市建有地下综合管廊。城市综合管廊建设是检验一座城市发展水平的重要因素，是城市长远发展的必然选择。我国部分城市仍采用埋地敷设管线，这一传统方式与新型综合管廊技术相比，综合管廊的日常维护、改建操作性强，对其他基础设施影响较小。综合管廊的建设、使用是一个长期的过程，尽管管道初期建设成本较高，但长时间看其日常运行的费用较低，综合效益较好。

2 城市地下综合管廊工程的优劣势

2.1 优势

城市地下综合管廊在国外的发展较为成熟，有丰富的地下综合管廊施工技术，体系建设也较为完整，我国可以用以借鉴，加快我国的城市地下管廊的施工建设。城市地下综合管廊就是将城市中的各类基础设施进行整合，在管廊的内部进行集中管理，能够有效地减少城市中的电缆、高压塔等设备，提高城市的运行空间；而且在进行基础设施的维修时不会影响路面交通，也不需要对城市路面进行挖掘，能够有效地改善城市道路的出行效率，保证了城市居民的安全。

实行城市地下综合管廊设计能够起到一定的保护效果，当发生地震后，对城市地下综合管廊的影响较小，城市地下综合管廊设计能够对各类基础设施起到一定的保护作用；当发生一些重大的火灾事故时，大量的电线会加重事故的发生，对人们带来二次伤害。将管线都置于地下，不会出现此类问题，提高了城市防灾灭灾的能力。

2.2 劣势

城市地下综合管廊在前期建设中，投入较大，需要有大量的管线并入综合管廊中，需要有庞大的资金才能够保证工程的正常运行；城市地下综合管廊设计采用的是地下结构方式，需要有较好的防水和防腐蚀的效果，而在实际的施工中，管线设计无法达到要求，给城市地下综合管廊施工带来一定阻碍，容易出现故障，加大工作量；城市地下综合管廊按照功能可以划分为干线、支线、干支线、缆线等地下综合管廊；按照施工的方法有明挖、暗挖两种方式；按照施工工艺分为现浇式与拼装式。

因此，在进行施工时，一定要充分考虑综合的施工情况，使用合理的方式进行施工，提高工作效率。

3 城市地下综合管廊预制拼装施工技术的应用

天河智慧城地下综合管廊工程PPP 项目位于天河区东北部，我司监理标段共有三个路段采用装配式预制管廊。预制管廊截面为矩形断面，预制管廊结构每节标准长均为2.4m/节，每节分上下部分结构。预制管廊有三舱（电力舱、综合舱、天然气舱）、两舱（综合舱、电气舱）。

3.1 管廊采用预制生产拼装施工的好处和前景

地下综合管廊，用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、燃气等市政管线的公共隧道。随着城市建筑规模和城市面积的不断扩大，城市市政地下管线日益增多，致使地面反复开挖，严重影响市民交通和安全。而建设城市地下综合管廊，可以解决反复开挖路面、架空线网密集等问题。

在建设地下综合管廊工程中，采用装配式预制管廊，具有施工效率高、工期短、环境污染少、社会效益高等优势，弥补了许多传统现浇施工的不足。结合地下综合管廊的发展趋势和预制工艺的优势，预制管廊生产前景乐观。

3.2 预制管廊拼装施工中关键工序控制

3.2.1 预制件吊装

吊装时采用专业的吊具多点对称起吊，吊点按预埋吊钉位置布置，为防止吊绳与预制件角度过小，三舱管廊需采用吊装扁担。在吊装过程中轻起轻落，一切动作听从专人指挥。吊具固定情况确认，起吊、移动、下置过程中，作业半径内禁止进入，统一指挥，确保安全。

3.2.2 预制管廊上下部拼装

（1）预制管廊上下部拼装采用PC钢棒连接

拼装步骤：下部产品清理→粘贴止水胶条和橡胶板→下部产品吊运→下部产品吊放到位→上部产品清理→粘贴止水胶条→上部产品吊运→上下部产品接口对正→上部产品安装到位→插入钢棒、放入垫板及锚具并张拉锁死→钢棒注浆孔处注浆。

（2）预制管廊上下部拼装，PC钢棒张拉程序

管廊顶板钢棒Φ29 共16 根，张拉时分两次施力；按顺序、位置张拉完成。

1）张拉顺序：①→②→③→④；

2）张拉位置如图1所示。

图1 张拉位置图

3.2.3 预制管廊沟槽内运输安装

产品上下拼装张拉完成后，由平板车托运到设计安装位置，并进行纵向张拉链接及防水作业等。

安装方向：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。预制管廊安装的允许偏差应符合表1规定。

表1 预制管廊安装的允许偏差

检查数量：每段安装完成的管廊抽样不少于10 个（上下各5个）。

检查方法：用钢尺和拉线等辅助量具实测。

3.2.4 预制管廊纵向连接，预制管廊纵向连接采用钢绞线连接

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。连接钢绞线要用千斤顶张拉再锁紧。

3.2.5 注浆施工

根据设计要求对钢绞线和钢棒预留孔进行注浆处理，以防其氧化及防水密封。如使用防腐钢绞线，也可不需注浆处理。

（1）根据设计要求配比砂浆，充分搅拌均匀用1mm×1mm网筛过滤。

（2）用灌浆机把水泥砂浆快速注入钢绞线及钢棒的锚固钢板预留孔中。

（3）一处注浆段必须快速连续注完，不能间断施工。

（4）直到链接孔另一侧有水泥砂浆流出为止，停止注浆。

（5）注浆过程中如果压力突然升高或注浆量过大仍未注满时，应停止注浆，检查原因。

（6）注浆完成后，用外加膨胀剂的灰浆把手孔及顶板钢棒槽填满并把表面处理光滑，颜色与管廊统一。

3.3 预制管廊拼装施工完成后覆土回填控制

预制管廊拼装施工完成后两侧分段同时进行回填，每层20cm～30cm，每层必须压实。用不含石块的干燥坚硬沙质土进行回填。

回填时，管廊两侧必须同步进行，严禁单侧回填，两侧填筑高差，不应超过一个土层厚度（20cm～30cm）。槽底至管廊顶以上50cm范围内的沟槽禁止采用机械顺填，其余部分沟槽方可采用机械回填，但机械不得在管廊上方行驶。

回填后夯实时，应注意不要使用太大的力，不要直接碰撞到预制件上。其他施工机械也同样不要碰到预制件上。

3.4 过程中重点难点预制构件拼缝防水的控制

3.4.1 管廊施工缝防水

（1）拼装好管廊断面胶条槽处设置了止水胶条，安装时被充分挤压实现止水目的；管廊安装完成后，在管廊横纵接缝处内外侧槽内注入高弹性密封胶，实现内外共同防水。

（2）填缝材料采用进口高弹性密封胶。

（3）注浆材料及配合比要按设计的要求。

3.4.2 止水胶条防水施工方法

安装前清理干净管廊产品横纵接缝处止水胶条槽，在其内均匀涂刷粘结剂，再粘贴固定止水胶条，连接部采用45°斜角对接并用粘结膜包裹，保证止水胶条的完整闭合。

（1）上下部管廊拼装前清理连接面。

（2）在断面胶条槽内均匀涂刷一层粘结胶，把止水胶条粘结其内，胶条连接处45°斜角对接并用辅助胶片包裹，确保连接部的水密性。

（3）管廊张拉前确认连接部的密封材料的设置位置和完整性。

（4）张拉到管廊间施工缝为5mm为止，必须确认接口部插入情况及密封材料被充分压缩。

4 结束语

总的来讲，综合管廊可以有效利用城市地下空间，有效解决拉链路等问题，具有传统管线埋设方式所无法比拟的优势。因此，综合管廊建设已成为现代化建设的发展方向。管廊分节段预制拼装施工技术，通过采用专门成套特制钢模，在专业预制构件生产厂预制管节，工厂化养护设施，可有效保证管节的质量。同时，将预制管节运输至现场采用履带式吊车拼接，承插式柔性接头，可有效保证城市地下综合管廊建设的施工质量。该技术的应用将引导综合管廊建设朝着节能环保的方向发展，在国内同类地下综合管廊建设中值得推广应用。