凍土地區(qū)預(yù)制混凝土箱涵裝配式結(jié)構(gòu)在人行地下通道中的應(yīng)用

孫 麗，郭少昱，蘆宇亭

（哈爾濱市市政工程設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150070）

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，合理利用地下空間已經(jīng)成為我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的必然選擇。寒冷地區(qū)施工季節(jié)短，對于工期緊張的工程，預(yù)制箱涵作為地下通道的主要結(jié)構(gòu)形式，其在建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。

黑龍江省位于我國東北部，氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬長夏短、四季分明，全省平均氣溫在-5～5℃。獨(dú)特的嚴(yán)寒地區(qū)氣候特點(diǎn)和工程地質(zhì)條件一方面影響了地下通道結(jié)構(gòu)形式的選擇，另一方面也導(dǎo)致了施工工期的大大縮短，對冬期施工工藝和施工質(zhì)量提出了非常高的要求。并且在地下通道的建設(shè)過程中，大開挖基坑和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)所需的較大施工作業(yè)面也給人民生活和城市交通帶來了極大的不便和巨大的壓力。因此找到一種安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理，并且能夠滿足黑龍江地區(qū)嚴(yán)寒氣候特點(diǎn)和工程地質(zhì)條件的地下通道結(jié)構(gòu)形式，已成為加快推進(jìn)黑龍江省城市地下通道建設(shè)的熱點(diǎn)問題。

1 凍土地區(qū)預(yù)制混凝土箱涵裝配式地下通道方案考慮

（1）結(jié)合黑龍江地區(qū)嚴(yán)寒氣候特點(diǎn)和特殊的工程地質(zhì)條件，擬解決地下通道主體結(jié)構(gòu)計(jì)算過程中的特殊要求；擬確定凍土層對地下通道主體結(jié)構(gòu)計(jì)算、地基穩(wěn)定性和變形及連接縫處的影響，確定凍土層凍脹產(chǎn)生的法向凍脹力對地下通道主體結(jié)構(gòu)的作用。

（2）借鑒現(xiàn)有預(yù)制混凝土箱涵裝配式地下通道工程，針對黑龍江地區(qū)嚴(yán)寒氣候特點(diǎn)和特殊的工程地質(zhì)條件，對結(jié)構(gòu)主體和連接密封材料提出滿足結(jié)構(gòu)安全的要求；解決預(yù)制混凝土箱涵裝配式地下通道的薄弱部位——拼接縫處的結(jié)構(gòu)形式和防水處理加強(qiáng)構(gòu)造做法；解決預(yù)制混凝土箱涵裝配式地下通道節(jié)段的連接方式問題。

（3）為保證構(gòu)件質(zhì)量，對預(yù)制構(gòu)件的制作與運(yùn)輸過程中的施工工藝和施工精度制定明確的技術(shù)指標(biāo)；對質(zhì)量驗(yàn)收程序和標(biāo)準(zhǔn)制定明確標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)際操作提供依據(jù)。

2 預(yù)制混凝土裝配式的優(yōu)勢

該施工工藝可以解決夏季施工時(shí)雨天時(shí)間長、地面下沉等不利因素的影響，同時(shí)也可以解決冬季溫度低，不利于混凝土施工的情況。因此可以使項(xiàng)目總工期和基坑留存時(shí)間明顯縮短，設(shè)計(jì)施工效率顯著提高。預(yù)制箱涵是在工廠預(yù)制生產(chǎn)，當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定要求后，直接吊入溝槽安裝位置，該工藝可確保混凝土結(jié)構(gòu)的外觀、質(zhì)量及耐久性等。相對于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)而言，采取接口設(shè)計(jì)和預(yù)應(yīng)力技術(shù)，保證預(yù)制結(jié)構(gòu)的抗裂和抗?jié)B能力具有更優(yōu)異的表現(xiàn)。與預(yù)應(yīng)力技術(shù)相配合，使構(gòu)件呈現(xiàn)輕型化特點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保，設(shè)計(jì)施工等綜合成本明顯降低。

2.1 整體性能好

預(yù)制箱涵在工廠內(nèi)機(jī)械化生產(chǎn)，有先進(jìn)的生產(chǎn)工藝設(shè)備和精密的模具，工廠內(nèi)有完善的試驗(yàn)檢測手段，并有完善的質(zhì)量管理體系作為保障。工廠焊接，力學(xué)性能好，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體性，能夠保證箱涵的使用性能，大大提高構(gòu)件的使用壽命。

2.2 環(huán)境影響小

箱涵預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)生產(chǎn)，機(jī)械自動(dòng)化程度高，預(yù)制生產(chǎn)條件好，能夠有效控制施工過程，結(jié)構(gòu)質(zhì)量能得到保證。當(dāng)采用柔性承插口橡膠圈密封時(shí)，接口可以旋轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)地基不均勻沉降或外荷載及地震作用的影響，從而使得在使用過程中安全隱患小。

3 結(jié)語

綜上所述，受建筑產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代趨勢的影響，隨著相繼出臺(tái)的相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，裝配式結(jié)構(gòu)體系已成為一個(gè)主要發(fā)展方向。在實(shí)際中，裝配式結(jié)構(gòu)體系投入還需要較高的門檻，需要的設(shè)計(jì)技術(shù)水平、人才及建設(shè)經(jīng)費(fèi)要求較高。近年來我國在綠色建筑方面也積極倡導(dǎo)該工藝，使其成為一個(gè)建筑新理念，裝配式建筑在生產(chǎn)方式上具有綠色及建設(shè)周期短等明顯優(yōu)勢而成為一個(gè)必然的選擇。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也加強(qiáng)了對部品、部件的要求，在市場中提高預(yù)制構(gòu)件企業(yè)的競爭力，并為存在發(fā)展困境的行業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展機(jī)遇。裝配式已逐漸成為趨勢，對于促進(jìn)綠色建筑發(fā)展也具有重要作用，推進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程。對于提高預(yù)制混凝土箱涵裝配式的設(shè)計(jì)水平具有比較重要的參考價(jià)值，也為設(shè)計(jì)企業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展商機(jī)。