裝配式大截面節段綜合管廊施工關鍵技術淺析

劉江偉， 鄧明長， 鄧江云， 唐少飛， 賓 云

(成都建工集團有限公司, 四川成都 610031)

1 裝配式綜合管廊施工技術

綜合管廊又稱共同溝，是實施統一規劃、設計、施工和維護，建于城市地下用于敷設市政公用管線的市政公用設施，在城市化的快速進程中，由于經驗的不足，市政建設出現了一系列問題，比如“城市內澇”、“環境污染”、“拉鏈式馬路”。地下綜合管廊的推廣將極大緩解這些問題，方便了電力、通信、燃氣、給排水等市政設施的維護和檢修。裝配式綜合管廊施工技術相比現澆施工技術，具有綠色環保、節地節材、施工便捷的優勢。但是，大截面綜合管廊，由于自重和截面尺寸過大，難以運輸、吊裝、安裝質量控制較難等特點，造成了施工控制的諸多難題。為確保工程施工安全、質量和進度要求，達到綠色、環保施工的目的，成都市綜合管廊試點項目，日月大道預制綜合管廊的施工采用了裝配式施工技術，根據對該項目采用的大截面節段安裝的技術經驗總結，形成了該關鍵技術，對預制綜合管廊的推廣意義重大。

2 裝配式綜合管廊施工工藝

日月大道綜合管廊采用裝配式施工技術的段落，長1.29 km，包含綜合倉、高壓電力倉、輸水倉、燃氣倉、污水倉。預制管節分5個斷面形式，包括雙艙型和單艙型，最大管節為雙艙A型管,重量達60 t,標準管節長度為2 m(圖1)。

圖1 雙艙A型管節(單位：mm)

綜合管廊裝配式施工段，采用明挖支護基坑形式，通過驗算選用200 t履帶吊進行吊裝。預制綜合管廊裝配的技術控制關鍵點包含：防水保護墊層施工、砂墊層的鋪設、大截面綜合管廊管節裝配、接縫水壓試驗。詳細的工藝流程見圖2。

圖2 預制綜合管廊拼裝流程

3 防水保護墊層施工

預制管廊裝配前施做防水保護層混凝土墊層，防水混凝土保護墊層作為預制管節拼裝的平臺，因此，如何減小管節在墊層上就位滑動的摩擦力，降低管節就位張拉所產生的應力非常重要。

首先，保證墊層平整度。由于防水墊層采用整體澆筑，澆筑面較寬，采取傳統的施工工藝很難保證混凝土澆筑面的平整度。該防水墊層厚度為200 mm，采取分層法施工，第一層每邊比管節寬200 mm，第二層寬度和管節寬度相同。先澆筑第一層，厚100 mm，人工找平，在其上施做防水層。防水層施工完成后，再分幅澆筑第二層。二層澆筑根據管節寬度安裝鋼模板。鋼模板安裝精度要求為，高程偏差正負5 mm，相鄰模板高差為2 mm，模板穩固，檢驗合格后澆筑混凝土。混凝土先采用振搗棒振搗，混凝土面略高于模板頂，再采用自動找平振搗梁振平，人工配合精平。防水墊層混凝土精平時，將直徑為φ25 mm UPVC注漿管埋入墊層內，管壁略有外露，待混凝土強度大于4 MPa后，在φ25 mm UPVC注漿管上開設注漿孔，待管節安裝完成后以備注漿。防水混凝土墊層達到設計強度80 %后方可進行管節拼裝。

4 裝配式綜合管廊砂墊層的鋪設

首先，設置好管廊拼裝定位線、邊線，鋪設找平砂墊層。墊層鋪設用砂采用標準砂或玻璃微珠。砂墊層鋪設對管節就位拼裝作用重大，由于管節重量大，與防水混凝土墊層產生較大的摩擦阻力，砂墊層有“潤滑劑”的效果，減小了管節與墊層所產生的摩擦阻力，減少了推動構件就位的張拉力。應控制砂墊層厚度合理，當砂墊層厚度過大時，拼裝就位時，張拉力控制不均衡，以及摩擦阻力的不均衡，導致張拉就位時產生的振動和晃動，使砂墊層平整度受到影響，導致接口不平，下一管節預應力筋無法準確穿筋安裝，或者管節承插口接縫處積砂過多，無法就位等現象發生。因此，施工時，砂墊層鋪設厚度宜為5～15 mm，且厚度盡量取小值。鋪設用砂采用單一級配干細砂，可采用標準砂或玻璃微珠，管節承插口接縫處250 mm范圍內的砂應清理干凈。

5 裝配式綜合管廊節段拼裝

設置好管廊拼裝定位線、邊線，將楔形膠圈和遇水膨脹彈性膠圈采用專用酚醛粘結劑分別粘接牢固(圖3)，管廊吊起離地50～100 mm，靜停2 min，檢查吊車的制動可靠性、構件的平衡性等，檢查無誤再進行起吊構件與待拼裝構件的對位靠近工作，在靠近過程中，兩側的吊裝工手持50 mm×100 mm方木在構件兩側墊在兩構件間防止構件碰撞，兩側根據軸線及邊線量測構件是否對齊，對齊后則落下構件，控制兩構件的承、插口間距在180 mm內。檢查管廊就位后軸線位置偏差小于10 mm后在管廊張拉孔內穿JL25精軋螺紋鋼，安裝錨墊板鎖緊螺母等，在管廊連接箱(張拉盒)內用精軋螺紋鋼連接件將兩根螺紋鋼連接起來。在預就位預制管廊后端面安裝60 t穿心式千斤頂，單艙型安裝4臺、雙艙型安裝6臺并安裝錨墊板鎖緊螺母(圖4)。左右兩側千斤頂同時操作拉緊精軋螺紋鋼，緩慢推動管廊前進，兩側每前進30 mm即暫停推進，量測預制件承、插口兩側的內側間隙，保持間隙差距在0.5 mm內，保證張拉過程中不出現左右拉偏，管廊低頭等情況，底側張拉達到設計要求間隙后，再進行頂上的張拉，嚴格按設計要求控制兩管廊承、插口縫口寬度在9～13 mm左右，完成管廊的拼裝工作，鎖緊兩端的螺母，完成管廊拼裝工作，然后進行接縫水壓試驗。

圖3 管廊接縫構造

圖4 管廊張拉示意

預制綜合管廊拼裝是預制綜合管廊施工的核心工序，在該工序施工時候要特別注意張拉速度、張拉力、預制件接縫寬度的控制。

5.1 張拉速度控制

由于砂層和管廊摩擦力影響因素較多，比如保護層表面光滑度情況、砂層厚薄情況、砂層干濕情況、砂顆粒大小情況都影響摩擦力，導致張拉速度不能保持同步、左右側張拉的力不能量化，即使采用分油閥也不能保持同步，因此根據經驗數據統計結果，張拉速度一般控制在6～15 mm/min，左右側間隙差值在0.5 mm內為宜。

5.2 張拉力控制

在管廊張拉過程中，遇水膨脹彈性膠圈和楔形膠圈還沒被壓縮時，張拉力可以近似認為是管廊與砂層的摩擦力，根據試驗情況，下部左右兩側張拉壓力在2～5 MPa；在遇水膨脹彈性膠圈和楔形膠圈較好壓縮情況下，張拉力可以近似認為是管廊與砂層的摩擦力與密封橡膠彈力之和，根據試驗情況，下部左右兩側張拉壓力一般在25 MPa以下，上部左右兩側張拉壓力一般在8～15 MPa以內(橡膠產品不一樣，則橡膠彈力可能會有差異)。如果實際的張拉壓力有較大出入，則停止張拉，分析原因后再拼裝。

5.3 張拉間隙控制

在管廊張拉過程中，勤測量左右兩側管廊間隙，嚴格控制間隙差距在0.5 mm內，采用2臺數顯游標卡尺測量管廊內側左右間隙。也可以采用在管廊承插口定點安裝遠傳感應片，通過遠傳數據將兩管廊間隙傳至張拉操作人員前顯示屏，精確控制間隙，提高工作效率，縮短張拉時間。

6 裝配式綜合管廊節段接縫水壓試驗

由于城市綜合管廊多埋深較大，受地下水影響較大，因此防水要求也較高，而綜合管廊的接縫是滲漏水的薄弱和關鍵環節，預制綜合管廊的接縫多，接縫滲漏水危害期長，難以處理等特點因此接縫滲漏水的水壓檢測合格率應為100 %，接縫滲漏水檢測應該在每節構件完成后進行下節安裝前進行檢測。

管廊側墻上已經預埋的φ10 mm檢測孔(管廊四邊每邊設有1個)安裝閉水試驗用的進水接管，除頂端檢測孔外，其余采用螺栓封堵，打開進水閥門，向管廊承插口遇水膨脹彈性圈與楔形膠圈的空間注滿潔凈水，當管廊頂部檢測孔排完空氣后(出水量成直線時)，封堵頂面檢測孔，啟動加壓水泵，分級施加水壓(圖5)。

圖5 閉水試驗系統管道

當加壓至0.05 MPa時，停止加壓，等待5 min觀察是否有滲漏，并作好記錄。每級加壓0.01 MPa，觀察2 min記錄數據，然后再緩慢加壓至0.09 MPa，等待5分鐘，觀察壓力表是否降壓(5 min后降壓0.01～0.02 MPa屬于正常現象)。如無失壓或失壓在0.02 MPa范圍內，接縫處沒有滲漏現象即為密封良好，閉水試驗合格。若出現失壓嚴重或接縫處明顯漏水現象，應退開管節，檢查更換密封膠條進行再次拼裝及閉水試驗。

7 裝配式綜合管廊第一循環拼裝完成

由于日月大道綜合管廊預制拼裝項目預制綜合管廊管節長度為2 m，因此每按該工藝拼裝2節即完成一個工藝循環，直至一個變形縫施工段落完成，并用墊層注漿管完成壓漿，如此循環直到管廊施工完成(圖6)。該技術除了首節預制管廊有單獨施工工藝外，其余工序采用通用常規技術方法施工。

圖6 管廊拼裝完成

8 結束語

預制綜合管廊拼裝關鍵技術，是在日月大道綜合管廊施工期間拼裝、檢測經驗的創新和總結，該關鍵技術也是預制綜合管廊拼裝的核心技術，掌握了該關鍵技術就能在保證工程質量安全的前提下完成預制綜合管廊的施工。在日月大道綜合管廊的施工中，采用該施工技術既能保證項目的質量安全，又減少了管廊施工時影響工期的因素，同時與常規的現澆綜合管廊施工相比，該工藝在市政工程施工中節約場地、人工、模板鋼材；改善了工人施工的作業環境，提高了施工的機械化水平，加快了施工進度，同時減少了施工中的機械噪音，降低了揚塵，是一種綠色環保的施工技術，極具推廣應用價值。