装配式支架系统在综合管廊中的应用研究

佘清雅

（上海建工二建集团有限公司，上海 200080）

0 引言

随着城市化进程的不断加快，在国家政策与城市管理升级的双重驱动下，综合管廊践行绿色发展新理念在全国各个城市推广开来。与此同时，综合管廊新技术应用的研究一直备受瞩目。支架系统作为管廊稳定运营的关键结构，其安装效果也越来越受到建设各方的重视。

1 工程概况

儒乐湖新城一号综合管廊工程位于南昌市赣江新区儒乐湖新城。项目全长约4.05 km，设置天然气舱、综合舱、电力舱。采用矩形断面、明挖法现浇管廊施工，建成后纳入给水、电力、通信、天然气、循环水共5 类管线。结合管线布置构造特点、工程施工条件及工期要求，选用科学合理的支架系统安装方案，对工程的快速安全推进以及施工质量有着重要意义。

2 可行性方案比选

以儒乐湖新城综合管廊为研究背景，在支架系统方案初步设计时提出3 种初步方案，如表1 所示。

表1 方案比选

3 施工原理

3.1 电力电缆及通信线缆装配式成品支架

运用成熟的预埋槽道产品作为生根构件以及开口冷弯槽钢作为托臂支架，托臂支架和预埋槽道通过T 型螺栓连接，保证其承载的可靠性；且槽内均带有齿牙构造，可以有效抵抗动荷载及地震荷载的作用[1]。装配式的设计不仅可以充分保证单件产品表面防腐处理的质量，而且装配式组装无须现场焊接，大大增加了施工的安全性，也提高了安装效率，后期维护也较为快捷（图1、图2）。

图1 成品预埋槽道

图2 成品支架托臂

3.2 超大直径管道钢支撑管架构造成品支架

运用成熟的预埋槽道产品作为生根构件，从而实现了钢支撑管架结构的三维调节，为实际施工操作中提供了较大的便利性[2]。管道支吊架的布置和类型满足管道荷重、补偿及位移的要求，减少管道的振动；有膨胀要求的管道，在不允许有任何位移的地方，应设置固定支架；水平安装的方形补偿器或弯管附近的支架，应选用滑动支架，以使管道能自由地横向移动（图3）。

图3 钢支撑管架结构

4 工艺特点

4.1 施工质量好

预制装配式成品支架采用预埋式槽钢，与混凝土墙身连接成整体，抗冲击性能与抗震性能高，承重性能远远优于传统支架。且无须钻孔，不会对墙身造成破坏，保障主体结构整体性，结构面光洁美观。

4.2 施工精度高

相较于传统支架施工，装配式成品支架施工可有效控制轴线及垂直度误差，大幅减少后续调整施工成本。

4.3 施工效率高

施工操作简单快捷，装配式施工轻便灵活、安装简单。在施工时不同于传统支架需要焊接和预钻孔，其安装速度可提升50%以上，施工效率高，大大缩短了工期，节约成本[3]。并且成品支架零部件可重复使用，相比于焊死更加节约成本。

4.4 施工安全性高

相较于传统支架施工，预制装配式成品支架可有效避免密闭空间进行焊接作业，大幅降低施工安全风险，工人施工更加安全。

4.5 施工经济效益好

采用装配式施工可大量节约人工成本以及缩短工时。相较于传统支架施工（以100 m 为计），采用装配式成品支架可节约成本约5000 元。

4.6 对结构主体及线缆保护性高

相较于传统支架施工，预制装配式成品支架施工减少了板底锚栓的数量，保护了主体结构；可以按照实际需求，灵活调节位置，更好地保护电缆、管线等。

4.7 后期维护方便

成品支架外表采用镀锌材质，具有优秀的防腐和防锈能力，后期维护简单方便。成品支架主要为组合式的产品，可以进行二次拆卸和改动，无须焊接工艺就能方便拆卸和重新组装，并且拆卸下来的零部件还可以重复使用，与传统支架维护工序相比更方便、更节能，降低了维护成本。

5 施工工艺流程

5.1 施工准备

熟悉图纸及支架结构体型特征，编制装配式成品支架安装施工组织设计及专项施工方案。

成品支架进场检验合格并进行试拼装，利用建筑信息技术对复杂安装节点进行建模，然后对工人进行可视化施工技术交底，避免管线碰撞造成二次施工。

5.2 找点定位

将管廊以伸缩缝划分若干节段进行支架安装，在现场确定槽道及预埋件位置。

5.3 点焊固定

在墙体钢筋绑扎完成后，使用水准仪、水平尺等测量工具对支架槽道安装位置进行校准，用电焊设备将槽道底端点焊固定，中部与上端使用铁丝辅助固定。

带齿槽道采用热轧工艺成型，且槽道内侧有连续的、通长的三角形齿牙构造，齿牙深度不应小于1 mm，齿牙间距3 mm；配套使用的T 型螺栓也应带有同样规格的齿牙构造，以保证齿牙间的相互有效咬合，从而实现预埋槽道的抗滑移性能，为整个成品构件提供可靠连接。带齿槽道壁厚不小于3 mm，槽口壁厚不小于3.5 mm，热轧锚筋间距不大于250 mm，边部锚筋距槽道端部不应小于25 mm，整体高度不应小于80 mm。预埋槽道的带齿槽道和热轧锚筋的连接方式应采用可靠性能较高的自动铆接工艺，必须保证每批次产品的质量稳定性[4]（图4）。

图4 支架槽道预埋安装

5.4 检验与校正

内模板安装完成后，检查支架槽道正面是否紧贴模板，过程中及时校正固定。并在混凝土浇筑等后续施工中做好成品保护，避免对支架槽道水平度垂直度产生影响。

5.5 一体式密封条揭除

墙体拆模后，将槽道内一体式密封条揭除，并将支架槽道清理干净。

5.6 支架托臂安装

使用钢尺等工具确定托臂安装位置，并用水准仪进行校准，使用电动扳手旋紧螺栓将托臂固定于槽道上。分段检验托臂安装情况，对安装不规范的托臂及时校正。

托臂的钢槽内缘带有通长的三角形齿牙，齿牙深度不应小于1 mm，能保证与连接螺栓之间依靠精确的机械咬合和嵌入式啮合，实现安全的抗剪、抗滑移性能，为整个系统提供可靠连接。为保证托臂系统的承载性能，如抗弯性能和焊接性能，托臂的钢槽规格不应小于41 mm×44 mm×2.5 mm，底板厚度不小于8 mm。托臂采用底板与钢槽焊接的成品，焊接工艺采用自动焊接，以保证批次生产时连接处的承载性能的可靠性。托臂末端带有专用端盖封盖，以避免工作人员在走动时不小心撞伤，应对其表面进行热浸镀锌处理，锌层平均厚度不低于55 μm。

5.7 钢支撑管架安装

使用电动扳手将钢立柱连接并固定于顶板、底板预埋件，使用卷尺等工具确定管架安装位置，使用电动扳手旋紧螺栓将管架固定于槽道上（图5）。

图5 钢支撑管架安装

6 结语

通过儒乐湖新城综合管廊工程的实践及运用，装配式成品支架应用于安装地下综合管廊工程取得了较为出色的效果，在工期、质量、安全、后期维护及绿色施工方面起到了较好的作用。在如今大力实施地下综合管廊、发展地下空间的时代将得到更广泛的推广，具有广阔的应用前景。