軟土地區裝配式方溝與現澆方溝技術經濟對比研究

趙軍美

摘要：本文以連云港市徐圩新區江蘇大道（徐圩大道-石化七道）雨水完善工程為例，對雨水工程的裝配式方溝和現澆方溝進行了對比分析，得出了裝配式方溝在質量、安全、工期等方面據有較大優勢，在軟土地區有必要全面推廣運用。

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.

關鍵詞：軟土地區;裝配式方溝;現澆混凝土方溝

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

中圖分類號：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）31-0114-02

1? 研究背景及意義

我國裝配式預制鋼筋混凝土方溝在市政工程運用較早，在北京蒲黃榆-涼水河的雨水方溝工程中，即采用了“三部件式”預制裝配式鋼筋混凝土方溝;底板現澆，墻板及頂板為工廠預制，現場安裝[1]。然而，在中國知網中以“預制方溝”為關鍵詞進行搜素，只能搜索到1982年、2009年的2篇文章，以“裝配式方溝”為關鍵詞則無法搜索到相關文獻。可見，裝配式預制方溝在市政工程實際運用并不多，相關研究也較少。由于電纜溝與雨水方溝結構、施工工藝類似，筆者在中國知網以“預制電纜溝”為關鍵詞進行搜索，可以搜索45條結果，且近期發表的文章較多，具有一定的參考價值。現將相關文獻綜述如下：王明志[2]認為裝配式電纜溝連接技術具有施工便捷、工期短、功效高、作業面小、產生廢棄物少、對周圍環境影響小等優點，可將安裝土建交叉施工影響降到最低。陳佩等[3]電纜溝預制的施工技術不但最大程度上避免了溝道施工對路面交通及材料運輸的影響，而且從根本上解決了交叉作業的難題，進而為核電廠工期的縮短提供了可能。何豐怡[4]裝配式電纜溝全部使用預制件，具有施工方便、整體性好、成本低的特點，較好解決了建設工期長的問題。研究成果有利于促進新工藝的應用，便于施工和運行維護，全面提升電網工程建設水平。周鯤等[5]通過故障樹方法分析了影響目前常用U型預制電纜溝使用效能的主要因素，進而利用魚骨圖分析法確定了主要因素需進行針對性改進的內容，通過改進性設計提出了一種新型混凝土預制電纜溝槽段結構，壽命周期成本效率分析新型混凝土預制電纜溝具有明顯的比較性優勢，解決了主要的推廣應用痛點，更適用于新型模塊化的智能變電站建設。因此，本文以連云港市徐圩新區江蘇大道（徐圩大道-石化七道）雨水完善工程為例對裝配式方溝進行技術經濟對比分析，可以為沿海軟土地區的市政工程建設提供重要的參考依據。

2? 工程地質特點

連云港市徐圩新區氣候濕潤，四季分明，工作區地貌類型屬于濱海相沉積地貌，地勢較為平坦，地面高程3.12～3.43m，地表略有起伏。工程沿線微地貌以瀝青路、空地、溝塘為主，整體地形相對較為開闊。存在特殊性土（淤泥），需人工處理地基后，進行雨水工程的實施。該地區普遍存在淤泥，含水量高，強度低，壓縮性高，靈敏度較高（St=3.72～4.81），側向穩定性差，有欠固結特性（OCR=0.72～0.85），為特殊性工程地質層，在開挖過程中易發生坍塌，對基坑穩定性影響較大。

3? 現澆鋼筋混凝土方溝方案

方溝尺寸2800×1600mm，底板、壁厚均為300mmC30鋼筋混凝土，蓋板為200mm的C35鋼筋混凝土，現場澆筑，軟土基礎回填700mm山場碎石進行處理，澆筑墊層、底板、方溝澆筑完成后，用中粗砂回填至方溝蓋板頂300mm。施工工序：開挖坡度為1：3→基礎回填700mm山場碎石→100mmC30混凝土墊層→300mmC30鋼筋混凝土底板→300mm厚C30鋼筋混凝土方溝壁→安裝蓋板→回填中粗砂→回填土到設計標高→多余土方外運。（圖1）

4? 裝配式方溝方案

裝配式方溝尺寸2800×1600mm，底板、壁厚、頂板均為220mmC35預應鋼筋混凝力，土軟土基礎回填800mm山場碎石進行處理，澆筑C20混凝土墊層，安裝裝配式方溝，預應力張拉，回填。裝配式方溝采用工廠預制，L為一節方溝長度，根據現場施工情況可取1.5m、2m、2.5m、3m，方溝分為A型（有錨固槽）和B型（無錨固槽）兩種，每3節方溝（ABA）進行一次張拉，具體張拉節數根據現場施工工藝適當調整，B型方溝數量相應改變。施工工序：定位放樣→溝槽土方開挖（坡度1：1）→基礎回填800mm山場碎石填筑（整平）→鋪設C20混凝土墊層→C35預制方溝吊裝→張拉→封堵接縫及張拉孔壓漿→結構體間縫隙灌縫→回填土到設計標高→多余土方外運。（圖2、圖3）

5? 技術對比分析

裝配式方溝與現澆混凝土方溝在施工工藝方面差異，主要體現在混凝土墊層施工以后，即現澆混凝土方溝為綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、養生等工序，而裝配式方溝則是吊裝、張拉、封堵接縫及張拉孔壓漿。裝配式方溝由于在預制場集中預制，質量容易控制，并且安裝時使用大型履帶起重機，現場人工較少，基坑暴露時間較短，工藝相對簡單，因而工期較快，安全性也較高。但是，裝配式方溝的張拉、壓漿工序需要認真控制施工質量，并且需要注意鋼絞線、錨具的防腐蝕措施是否到位。

6? 經濟對比分析

結合項目實際情況，對每米現澆方溝、裝配式方溝的施工成本進行了計算分析，詳見表2、表3。通過對比分析發現，裝配式方溝成本稍高于現澆方溝，主要原因是裝配式方溝預制中增加了鋼絞線，安裝過程中使用了大型起重設備。

7? 結束語

經過技術、經濟對比分析，裝配式方溝由于在軟土地區可以節約土方開挖量，甚至節省基坑支護的費用，并且顯著增加施工的安全性，如可以減少基底土地的暴露時間，減少坑底土體隆起等風險，在經濟方面也沒有大幅增加費用，因此，作者認為裝配式方溝方案具有顯著優勢。

目前，裝配式方溝尚在推廣運用階段，整體造價相較于現澆混凝土方溝偏高，但是由于裝配式方溝有施工便捷、工期短、功效高、作業面小、產生廢棄物少、對周圍環境影響小等優點，并且響應了國家大力推廣裝配式建筑的政策，在市政工程中有廣闊的發展前景。因此，在軟土地區有必要全面推廣裝配式方溝以取代現澆混凝土方溝。

參考文獻：

[1]北京市市政工程設計院，北京市市政工程研究所，北京市第四市政工程公司.預制裝配雨水方溝工程總結[J].1982.

[2]王明志.裝配式電纜溝新技術應用探討[J].武漢大學學報（工學版），2017（S1）：534-536.

[3]陳佩，金五一，占輝，等.大型電纜溝預制及安裝施工技術[J].施工技術，2017，46（S2）：1261-1264.

[4]何豐怡.預制裝配式沉底電纜溝研究應用[J].通訊世界， 2019，26（6）：215-216.

[5]周鯤，祁潤田，譚彬，等.混凝土預制電纜溝的改進性研究[J].建筑結構，2019，49（S2）：578-581.