臧熙瑋

（中鐵開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650000）

1 工程概況

江南中心綠道武九線綜合管廊工程位于武漢市武昌區(qū)、洪山區(qū)及青山區(qū)，由主線和支線組成。主線管廊沿武九鐵路北環(huán)線布置，起于友誼大道，止于建設(shè)十路，全長(zhǎng)約13.24 km。支線管廊沿德平路布置，起于武九鐵路，止于團(tuán)結(jié)大道，全長(zhǎng)約2.98 km。其中位于青山區(qū)的主線E 段管廊沿線穿越多處老城區(qū)，且局部地段兩側(cè)老舊建筑物臨近，施工場(chǎng)地狹長(zhǎng)，施工組織難度大。工程平面分布如圖1 所示。

為避免受長(zhǎng)江汛期及場(chǎng)地限制影響施工，在該工程E段綜合管廊位于長(zhǎng)江堤防500 m 以外，且施工場(chǎng)地較為受限的區(qū)段，采用裝配式預(yù)制管節(jié)進(jìn)行安裝。其中兩艙（管道艙+高壓電力艙）預(yù)制段綜合管廊基坑支護(hù)方式為SMW工法樁+內(nèi)支撐，管節(jié)埋深約7.3 m，管節(jié)長(zhǎng)度擬定管道艙1.5 m，高壓電力艙2 m，采用承插管，拼裝方式采用無(wú)粘黏預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，混凝土防水等級(jí)為二級(jí)。

2 施工方案比選

為提高施工組織效率、發(fā)揮預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量較現(xiàn)澆易保證以及基于裝配式在施工中的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)該工程案例，開(kāi)展了整體式、分塊式及疊合板式3 種裝配式方案的比選，通過(guò)研究分析，最終選用分塊預(yù)制拼裝技術(shù)在該工程中應(yīng)用?？紤]管節(jié)施工吊裝和運(yùn)輸方便以及拼裝后管廊的安全穩(wěn)定，分塊型式為2 個(gè)“T”形截面對(duì)稱，2 個(gè)“I”形和4個(gè)“L”形截面一致，具體截面組成如圖2 所示。

圖1 工程平面布置示意圖

圖2 分塊預(yù)制管節(jié)斷面示意圖

3 分塊預(yù)制拼裝技術(shù)應(yīng)用

3.1 施工工藝

管節(jié)預(yù)制及驗(yàn)收→管節(jié)運(yùn)輸→管廊底板墊層、防水及保護(hù)層施工→管節(jié)拼裝及連接→管廊防水施工。

3.2 管節(jié)預(yù)制及驗(yàn)收

管節(jié)由專業(yè)廠家在預(yù)制廠內(nèi)生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝，采用定制模板進(jìn)行分塊批量預(yù)制。

預(yù)制管廊結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35 抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8，水泥全部采用42.5 普通硅酸鹽水泥。主體鋼筋采用相應(yīng)型號(hào)的抗震鋼筋。最外層鋼筋的保護(hù)層厚度為迎水面保護(hù)層厚度取50mm，其余取40 mm。

管廊底板厚均50 mm，高壓電力艙管廊墻身及頂板厚300 mm，管道艙墻身厚400 mm、頂板厚300 mm，側(cè)墻與頂板倒角為150×150 mm，各接縫處均預(yù)留孔進(jìn)行管節(jié)連接，端頭拼縫和水平拼縫處設(shè)置溝槽，后期拼裝時(shí)埋置彈性橡膠密封墊。管廊頂板處預(yù)埋4 根φ32 光圓鋼筋吊鉤，每節(jié)管廊底板按圖紙要求預(yù)埋接地鋼板[1]。

預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，必須組織驗(yàn)收，參加驗(yàn)收的人員包括預(yù)制廠質(zhì)檢人員、施工單位技術(shù)人員、監(jiān)理工程師，并填寫(xiě)質(zhì)量記錄表。

驗(yàn)收要求有4 點(diǎn)。1）預(yù)制管節(jié)混凝土外觀應(yīng)無(wú)蜂窩、麻面、缺棱、掉角等現(xiàn)象存在。2）預(yù)制構(gòu)件不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能、安裝和使用功能的尺寸偏差。3）預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋件及預(yù)留孔洞應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。4）各管節(jié)具有出廠合格證。

3.3 管節(jié)運(yùn)輸

預(yù)制管節(jié)分塊構(gòu)件采用13.6 m 平板車運(yùn)輸，預(yù)制廠內(nèi)利用預(yù)制生產(chǎn)時(shí)龍門吊吊裝上車，管節(jié)橫向放置在平板車上，下面鋪設(shè)橡膠墊板，保護(hù)預(yù)制管廊混凝土不受損壞，裝車后采用鋼絲繩將管廊固定于平板車身，確保運(yùn)輸過(guò)程穩(wěn)定。

構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)以后需由廠家人員、施工人員及監(jiān)理工程師再次組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行構(gòu)件編號(hào)并統(tǒng)一放置存放區(qū)，按要求堆碼。

3.4 安裝前基坑準(zhǔn)備工作

構(gòu)件安裝前，基坑需完成墊層、防水層及保護(hù)層施工。開(kāi)挖至基底后，經(jīng)相關(guān)單位驗(yàn)槽合格后，直接施做100 mm厚C15 素混凝土墊層，待強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行防水層及保護(hù)層施工。底板防水層鋪設(shè)采用1.5 mm 高分子自黏膠膜，鋪設(shè)在墊層上，并在防水卷材上鋪設(shè)50 mm 厚c20 細(xì)石混凝土保護(hù)層。

3.4.1基面處理

基面處理主要有4 個(gè)方面。1）開(kāi)挖至基底后對(duì)處理過(guò)的基底進(jìn)行承載力試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)入下一道工序。2）對(duì)混凝土表面抹光，且表面不得有明水。3）采用1：2.5 水泥砂漿找平層，找平層表面應(yīng)平整。4）找平層表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)、基本干燥，不得有明水，允許出現(xiàn)局部潮濕部位，不得有酥松、掉灰、空鼓、裂縫、剝落和污物等部位存在。

3.4.2 防水層鋪設(shè)順序及方法

防水層鋪設(shè)順序及方法。1）當(dāng)?shù)装寤鶎犹幚硗戤吅筮M(jìn)行預(yù)鋪1.5 mm 厚高分子自黏膠膜防水卷材施工，在陰陽(yáng)角處加設(shè)相同材質(zhì)的防水卷材附加層，所有陰角部位均應(yīng)采用1 ∶2.5 的水泥砂漿做成5×5cm 的倒角或做成圓弧，轉(zhuǎn)角范圍基層應(yīng)光滑、平整。2）當(dāng)?shù)装邃佋O(shè)完自黏膠膜防水卷材后，鋪設(shè)5 cm 厚的C20 細(xì)石混凝土保護(hù)層，控制混凝土面標(biāo)高和表面平整度不超過(guò)2 mm。3）防水卷材間搭接長(zhǎng)度為100 mm，搭接長(zhǎng)度為100 mm，長(zhǎng)邊采用自黏邊搭接，短邊應(yīng)采用膠黏帶連接，卷材端部搭接區(qū)應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。

3.5 管節(jié)吊裝及拼裝

3.5.1 測(cè)量放樣

根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的拼裝坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量放樣出管廊位置，將每個(gè)預(yù)制管片的安裝位置、中心線、邊線、10 cm 控制線用墨斗在墊層上標(biāo)識(shí)清楚。確保管節(jié)精準(zhǔn)安裝定位。

3.5.2 吊裝準(zhǔn)備工作

吊裝前要做好4 項(xiàng)準(zhǔn)備工作。1）吊裝采用50 t 履帶吊進(jìn)行吊裝。2）履帶吊工作面滿鋪2 cm 厚鋼板進(jìn)行加固。3）現(xiàn)場(chǎng)施工人員、防護(hù)人員到位，施工機(jī)具、材料到位，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電源位置布置好臨時(shí)用電線路和二、三級(jí)配電柜。4）在地面上標(biāo)注吊機(jī)及運(yùn)輸車輛站位，確保吊機(jī)可以安全吊裝。

3.5.3 管節(jié)試吊裝

在吊裝前，檢查吊車及吊具的性能，吊車按照吊裝區(qū)域順序要求就位，履帶全展開(kāi)。吊機(jī)站好位后進(jìn)行空載運(yùn)行，模擬實(shí)際工況，按實(shí)際工況作業(yè)半徑、臂長(zhǎng)仰角進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。試運(yùn)行之前由專人到操控室檢查作業(yè)半徑、臂長(zhǎng)、仰角等參數(shù)，保證模擬工況與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況一致。在模擬工況過(guò)程中檢查吊臂是否與構(gòu)筑物相沖突，有無(wú)障礙，最小凈間距，確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)始吊裝作業(yè)。

完全符合要求后，先進(jìn)行起重試吊，開(kāi)始起吊時(shí)，應(yīng)先將構(gòu)件吊離30 mm 后，持荷3 min～5 min，并檢查支腿基礎(chǔ)、履帶吊機(jī)械性能、吊鉤以及鋼絲繩等各部件的連接情況，起重機(jī)的穩(wěn)定性、制動(dòng)裝置的可靠性、構(gòu)件的平衡性和吊點(diǎn)的牢固性等，待檢查確認(rèn)合格后方可進(jìn)行正式吊裝作業(yè)。已吊起的構(gòu)件不得長(zhǎng)久停滯在空中。

3.5.4 管節(jié)吊裝

管節(jié)吊裝應(yīng)優(yōu)先安裝下部構(gòu)件的左右側(cè)，待下部構(gòu)件連接完成后再安裝上部構(gòu)件，安裝步驟如下。下部構(gòu)件起吊→下部構(gòu)件安放→左右構(gòu)件連接縫清理→連接縫止水膠條安裝→左右構(gòu)件連接螺栓安裝→左右連接縫密封填料填充→下部構(gòu)件止水膠條安裝→上部構(gòu)件起吊→上部構(gòu)件接縫清理→上部構(gòu)件接口對(duì)正→上部構(gòu)件安裝→ 連接處防水處理。

管節(jié)吊裝應(yīng)在白天進(jìn)行，管節(jié)運(yùn)輸就位后，吊車將管節(jié)從平板車上緩慢吊起，起吊時(shí)在管節(jié)預(yù)埋吊環(huán)處穿好起吊鋼絲繩，由人工將鋼絲繩掛到吊車起吊勾上，吊車啟動(dòng)吊臂調(diào)整好吊繩，使每股鋼絲繩能均勻受力。起吊時(shí)在管節(jié)兩端的吊環(huán)內(nèi)穿麻繩人力控制，防止管節(jié)起吊時(shí)擺動(dòng)。確認(rèn)吊車支腿穩(wěn)固后，平穩(wěn)提升并保證構(gòu)件兩端水平，起吊到一定高度轉(zhuǎn)動(dòng)吊車拔桿使構(gòu)件到待安裝位置，徐徐落下，使管節(jié)中心及邊線與墨線重合，管節(jié)就位后，檢查管節(jié)是否與保護(hù)層密貼，有空隙用支座灌漿料進(jìn)行找平。

3.5.5 管節(jié)拼裝

3.5.5.1 管節(jié)粗拼

管節(jié)拼裝設(shè)專人指揮，吊裝過(guò)程中作業(yè)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，起吊時(shí)在管節(jié)兩端的吊環(huán)內(nèi)穿麻繩人力控制，防止管節(jié)起吊時(shí)擺動(dòng)，待吊裝管節(jié)離保護(hù)層約50 cm 高度時(shí)，安排4 名安裝工人配合吊車將預(yù)制管節(jié)的插口推扶至前一節(jié)管接的承口處，進(jìn)行初步定位。

3.5.5.2 管廊精拼

管節(jié)吊至基坑的過(guò)程中會(huì)遇到2 種情況。1）常規(guī)吊裝，管節(jié)正常下放，稍微精調(diào)即可。2）管節(jié)受基坑水平支撐影響，管節(jié)距離拼接點(diǎn)約1 m 不能直接吊裝到位，需調(diào)整。此時(shí)縱向調(diào)整均采用手拉葫蘆進(jìn)行精調(diào)。整體調(diào)整原則為：底板-邊墻-頂板，再縱向調(diào)整。分塊預(yù)制構(gòu)件采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接。

3.6 管節(jié)防水

管節(jié)接頭采用雙膠圈密封的多道防水結(jié)構(gòu)，其防水工作原理主要分為雙膠圈防水、雙組分密封膠防水、自黏式防水卷材防水與注膠（漿）防水。

3.6.1 雙膠圈防水

接頭防水采用2 道橡膠圈主防水，其防水密封膠條采用三元乙丙彈性橡膠密封墊。彈性密封墊的截面一般設(shè)計(jì)為多孔梳形，該種截面形式可以使彈性密封墊具有較大的壓縮性和較高的彈性，即使管廊接縫有一定的張開(kāi)量，它仍能處于一定的壓縮狀態(tài)，可有效地阻擋水的滲漏。

3.6.2 雙組分密封膠防水

雙組分密封膠對(duì)內(nèi)、外側(cè)嵌縫起到防水、防滲作用。

3.6.3 自黏式防水卷材防水

內(nèi)側(cè)EPIIR 自黏防水膠帶除防水、防滲外，還可以預(yù)防昆蟲(chóng)、鼠咬等的破壞，起到保護(hù)內(nèi)縫密封膠、密封條的作用。外側(cè)PCM 自黏聚合物改性瀝青防水卷材除了具有防水功能外，還可以防止植物根莖穿刺造成的破壞，主要起到保護(hù)外縫的目的。

3.6.4 注膠（漿）防水

管節(jié)構(gòu)件接頭處設(shè)置注漿管，一方面可以做管節(jié)接縫處防水試壓用，測(cè)試管節(jié)內(nèi)外膠條防水密封性能；另一方面可以作為后期堵漏的預(yù)留通道。如果管廊在使用階段因變形沉降過(guò)大造成局部滲漏后，可以利用注漿管對(duì)管廊接口處進(jìn)行注膠、注漿封裝等維護(hù)措施[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用分塊預(yù)制拼裝技術(shù)施工，由于生產(chǎn)和安裝機(jī)械化程度高，可流水作業(yè)，極大地提高了生產(chǎn)效率。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)而言，分塊預(yù)制管節(jié)運(yùn)輸便于管理，安裝速度快，可迅速完成難點(diǎn)線路的施工，極大地縮短了施工工期。并且該技術(shù)的應(yīng)用更環(huán)保、更安全、更高質(zhì)，少干擾、低消耗，有利于可持續(xù)發(fā)展。隨著綜合管廊的興起，建設(shè)環(huán)境和工時(shí)控制條件越來(lái)越嚴(yán)格，分塊預(yù)制拼裝技術(shù)在城市老城區(qū)的建設(shè)中，將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。