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        裝配式大截面節(jié)段綜合管廊施工關(guān)鍵技術(shù)淺析

        2021-03-31 01:01:58劉江偉鄧明長鄧江云唐少飛
        四川建筑 2021年1期
        關(guān)鍵詞:施工

        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(shù)

        綜合管廊又稱共同溝,是實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、施工和維護,建于城市地下用于敷設(shè)市政公用管線的市政公用設(shè)施,在城市化的快速進(jìn)程中,由于經(jīng)驗的不足,市政建設(shè)出現(xiàn)了一系列問題,比如“城市內(nèi)澇”、“環(huán)境污染”、“拉鏈?zhǔn)今R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?xì)?、給排水等市政設(shè)施的維護和檢修。裝配式綜合管廊施工技術(shù)相比現(xiàn)澆施工技術(shù),具有綠色環(huán)保、節(jié)地節(jié)材、施工便捷的優(yōu)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(zhì)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(zhì)量和進(jìn)度要求,達(dá)到綠色、環(huán)保施工的目的,成都市綜合管廊試點項目,日月大道預(yù)制綜合管廊的施工采用了裝配式施工技術(shù),根據(jù)對該項目采用的大截面節(jié)段安裝的技術(shù)經(jīng)驗總結(jié),形成了該關(guān)鍵技術(shù),對預(yù)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(shù)的段落,長1.29 km,包含綜合倉、高壓電力倉、輸水倉、燃?xì)鈧}、污水倉。預(yù)制管節(jié)分5個斷面形式,包括雙艙型和單艙型,最大管節(jié)為雙艙A型管,重量達(dá)60 t,標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長度為2 m(圖1)。

        圖1 雙艙A型管節(jié)(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(jìn)行吊裝。預(yù)制綜合管廊裝配的技術(shù)控制關(guān)鍵點包含:防水保護墊層施工、砂墊層的鋪設(shè)、大截面綜合管廊管節(jié)裝配、接縫水壓試驗。詳細(xì)的工藝流程見圖2。

        圖2 預(yù)制綜合管廊拼裝流程

        3 防水保護墊層施工

        預(yù)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(yù)制管節(jié)拼裝的平臺,因此,如何減小管節(jié)在墊層上就位滑動的摩擦力,降低管節(jié)就位張拉所產(chǎn)生的應(yīng)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(tǒng)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(jié)寬200 mm,第二層寬度和管節(jié)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(jù)管節(jié)寬度安裝鋼模板。鋼模板安裝精度要求為,高程偏差正負(fù)5 mm,相鄰模板高差為2 mm,模板穩(wěn)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(nèi),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(shè)注漿孔,待管節(jié)安裝完成后以備注漿。防水混凝土墊層達(dá)到設(shè)計強度80 %后方可進(jìn)行管節(jié)拼裝。

        4 裝配式綜合管廊砂墊層的鋪設(shè)

        首先,設(shè)置好管廊拼裝定位線、邊線,鋪設(shè)找平砂墊層。墊層鋪設(shè)用砂采用標(biāo)準(zhǔn)砂或玻璃微珠。砂墊層鋪設(shè)對管節(jié)就位拼裝作用重大,由于管節(jié)重量大,與防水混凝土墊層產(chǎn)生較大的摩擦阻力,砂墊層有“潤滑劑”的效果,減小了管節(jié)與墊層所產(chǎn)生的摩擦阻力,減少了推動構(gòu)件就位的張拉力。應(yīng)控制砂墊層厚度合理,當(dāng)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(dǎo)致張拉就位時產(chǎn)生的振動和晃動,使砂墊層平整度受到影響,導(dǎo)致接口不平,下一管節(jié)預(yù)應(yīng)力筋無法準(zhǔn)確穿筋安裝,或者管節(jié)承插口接縫處積砂過多,無法就位等現(xiàn)象發(fā)生。因此,施工時,砂墊層鋪設(shè)厚度宜為5~15 mm,且厚度盡量取小值。鋪設(shè)用砂采用單一級配干細(xì)砂,可采用標(biāo)準(zhǔn)砂或玻璃微珠,管節(jié)承插口接縫處250 mm范圍內(nèi)的砂應(yīng)清理干凈。

        5 裝配式綜合管廊節(jié)段拼裝

        設(shè)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(jié)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(gòu)件的平衡性等,檢查無誤再進(jìn)行起吊構(gòu)件與待拼裝構(gòu)件的對位靠近工作,在靠近過程中,兩側(cè)的吊裝工手持50 mm×100 mm方木在構(gòu)件兩側(cè)墊在兩構(gòu)件間防止構(gòu)件碰撞,兩側(cè)根據(jù)軸線及邊線量測構(gòu)件是否對齊,對齊后則落下構(gòu)件,控制兩構(gòu)件的承、插口間距在180 mm內(nèi)。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(nèi)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(nèi)用精軋螺紋鋼連接件將兩根螺紋鋼連接起來。在預(yù)就位預(yù)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(cè)千斤頂同時操作拉緊精軋螺紋鋼,緩慢推動管廊前進(jìn),兩側(cè)每前進(jìn)30 mm即暫停推進(jìn),量測預(yù)制件承、插口兩側(cè)的內(nèi)側(cè)間隙,保持間隙差距在0.5 mm內(nèi),保證張拉過程中不出現(xiàn)左右拉偏,管廊低頭等情況,底側(cè)張拉達(dá)到設(shè)計要求間隙后,再進(jìn)行頂上的張拉,嚴(yán)格按設(shè)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(jìn)行接縫水壓試驗。

        圖3 管廊接縫構(gòu)造

        圖4 管廊張拉示意

        預(yù)制綜合管廊拼裝是預(yù)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(yù)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(dǎo)致張拉速度不能保持同步、左右側(cè)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(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,張拉速度一般控制在6~15 mm/min,左右側(cè)間隙差值在0.5 mm內(nèi)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(rèn)為是管廊與砂層的摩擦力,根據(jù)試驗情況,下部左右兩側(cè)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(rèn)為是管廊與砂層的摩擦力與密封橡膠彈力之和,根據(jù)試驗情況,下部左右兩側(cè)張拉壓力一般在25 MPa以下,上部左右兩側(cè)張拉壓力一般在8~15 MPa以內(nèi)(橡膠產(chǎn)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(cè)管廊間隙,嚴(yán)格控制間隙差距在0.5 mm內(nèi),采用2臺數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量管廊內(nèi)側(cè)左右間隙。也可以采用在管廊承插口定點安裝遠(yuǎn)傳感應(yīng)片,通過遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)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(jié)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(guān)鍵環(huán)節(jié),預(yù)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(yīng)為100 %,接縫滲漏水檢測應(yīng)該在每節(jié)構(gòu)件完成后進(jìn)行下節(jié)安裝前進(jìn)行檢測。

        管廊側(cè)墻上已經(jīng)預(yù)埋的φ10 mm檢測孔(管廊四邊每邊設(shè)有1個)安裝閉水試驗用的進(jìn)水接管,除頂端檢測孔外,其余采用螺栓封堵,打開進(jìn)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(dāng)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(tǒng)管道

        當(dāng)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(shù)據(jù),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(xiàn)象)。如無失壓或失壓在0.02 MPa范圍內(nèi),接縫處沒有滲漏現(xiàn)象即為密封良好,閉水試驗合格。若出現(xiàn)失壓嚴(yán)重或接縫處明顯漏水現(xiàn)象,應(yīng)退開管節(jié),檢查更換密封膠條進(jìn)行再次拼裝及閉水試驗。

        7 裝配式綜合管廊第一循環(huán)拼裝完成

        由于日月大道綜合管廊預(yù)制拼裝項目預(yù)制綜合管廊管節(jié)長度為2 m,因此每按該工藝拼裝2節(jié)即完成一個工藝循環(huán),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(huán)直到管廊施工完成(圖6)。該技術(shù)除了首節(jié)預(yù)制管廊有單獨施工工藝外,其余工序采用通用常規(guī)技術(shù)方法施工。

        圖6 管廊拼裝完成

        8 結(jié)束語

        預(yù)制綜合管廊拼裝關(guān)鍵技術(shù),是在日月大道綜合管廊施工期間拼裝、檢測經(jīng)驗的創(chuàng)新和總結(jié),該關(guān)鍵技術(shù)也是預(yù)制綜合管廊拼裝的核心技術(shù),掌握了該關(guān)鍵技術(shù)就能在保證工程質(zhì)量安全的前提下完成預(yù)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(shù)既能保證項目的質(zhì)量安全,又減少了管廊施工時影響工期的因素,同時與常規(guī)的現(xiàn)澆綜合管廊施工相比,該工藝在市政工程施工中節(jié)約場地、人工、模板鋼材;改善了工人施工的作業(yè)環(huán)境,提高了施工的機械化水平,加快了施工進(jìn)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(huán)保的施工技術(shù),極具推廣應(yīng)用價值。

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