胡鐘敏 肖志豪

（1 廣東省市政行業(yè)協(xié)會；2 廣州有林投資管理有限公司）

0 引言

內河沉管隧道預制場地傳統(tǒng)方法普遍采用固定干塢，而固定干塢占地面積大、挖填方量大、環(huán)保相對較差、工期相對較長；與城市中心區(qū)用地緊張、環(huán)保要求高、建設工期緊的矛盾日益明顯。沉管隧道管節(jié)工廠化預制具有生產效率高、預制質量好、環(huán)境影響小等優(yōu)點，相比于傳統(tǒng)固定干塢在城市中心區(qū)沉管隧道建設中有諸多優(yōu)勢。如何將工廠化預制技術移植并優(yōu)化改良使其適用于規(guī)模相對較小的內河沉管隧道是尚待研究的問題，也具有明顯的研究意義。

1 工程概況

魚珠隧道是目前廣東省最長的內河沉管隧道，是廣州市重點工程。項目南起海珠區(qū)新港東路，采用沉管隧道下穿珠江與北帝沙島，向北下穿黃埔大道后接地，工程隧道段長2.404km（沉管隧道長935m）。

沉管預制工廠各功能區(qū)之間的施工空間管節(jié)不移動時，用1580×50mm鋼板和1915×5mm鋼板封堵移動臺車軌道縫隙（移動式拆除），鋼筋綁扎區(qū)和管節(jié)澆筑區(qū)施工時用通長1580×50mm 鋼板封堵，鋼筋籠及管節(jié)移動時鋼板隨移動臺車移動，移動順序為：鋼筋加工區(qū)→管節(jié)澆筑區(qū)→舾裝區(qū)→鋼板拆除運至鋼筋綁扎區(qū)生產下一個管節(jié)。

2 沉管預制工廠布置

沉管預制工廠位于北帝沙島東部，成“一”字型布置，如圖1 所示。設1 條生產線，為滿足預制和舾裝要求，平面尺寸為360.4×44.6m，分為鋼筋加工區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、管節(jié)澆筑區(qū)、一次舾裝區(qū)（A、B 兩個區(qū)），并設置一座鋼筋混凝土棧橋供半潛駁?？亢统凉苌像g，沉管預制場地功能區(qū)占地22716m2。

圖1 預制工廠平面布置圖

3 關鍵工序施工技術

3.1 沉管預制工廠施工流程

沉管預制工廠采用縱向一字型流水式生產線布置，如圖1 從左往右（沿沉管管節(jié)縱向方向）依次布置為一個鋼筋綁扎區(qū)、一個管節(jié)澆筑區(qū)、兩個一次舾裝區(qū)（依次為一次舾裝A 區(qū)和一次舾裝B 區(qū)）作為本項目的預制流水作業(yè)區(qū)域，每個分區(qū)長度與管節(jié)的長度相匹配，分區(qū)之間設有施工作業(yè)空間。各分區(qū)銜接緊密，能實現(xiàn)多個工作面同步作業(yè)，進一步提升空間利用率，利于移動液壓小車、模板系統(tǒng)等設備的銜接使用。四個區(qū)域之間結構緊湊，占地面積比傳統(tǒng)干塢及現(xiàn)有工廠化預制面積小，有利于場地有限的地方布置預制工廠，降低對周邊環(huán)境的影響。

3.2 鋼筋綁扎及防水底板施工

在鋼筋綁扎區(qū)分區(qū)流水進行沉管管節(jié)防水底板焊接，之后綁扎該節(jié)沉管管節(jié)鋼筋籠，鋼筋籠由底板鋼筋、側墻鋼筋及中隔墻鋼筋構成，均沿沉管管節(jié)通長布置，在綁扎時沿沉管管節(jié)縱向按照間距為1.5m 分別安裝用于支撐固定鋼筋和控制沉管管節(jié)鋼筋籠移動變形的加強骨架。

底部鋼筋采用鋸齒形鋼板進行定位，側墻鋼筋采用移動式鋼筋綁扎支架進行綁扎和定位，中隔墻鋼筋采用內部支架進行綁扎和定位。

沉管管節(jié)鋼筋籠綁扎后，在沉管管節(jié)鋼筋籠的下方布置6～8 列帶有滾輪的鋼筋籠移動臺車，與縱向布置的多列液壓移動小車一起用于將沉管管節(jié)鋼筋籠自所述鋼筋綁扎區(qū)移送至所述管節(jié)澆筑區(qū)。液壓移動小車的數(shù)量和編組列數(shù)根據(jù)沉管管節(jié)的總重量和沉管管節(jié)受力變形曲線確定，所有液壓移動小車頂起的總重量是沉管管節(jié)總重量的1.4～2倍。

3.3 全斷面預制模板體系

在一次舾裝區(qū)進行自動化液壓整體預制沉管模板系統(tǒng)中行車道內模系統(tǒng)、中廊道內模系統(tǒng)及外模系統(tǒng)的拼裝，行車道內模系統(tǒng)和中廊道內模系統(tǒng)均包含內側模板、內模桁架、內模行走臺車、行走軌道及軌道支撐系統(tǒng)；外模系統(tǒng)包含外側模板、外模桁架、外模行走臺車、側撐桿、抗傾覆螺桿和橫移油缸，內側模板和外側模板的面板采用不銹鋼復合面板。

行車道內模系統(tǒng)和中廊道內模系統(tǒng)與沉管管節(jié)長度相同，外模系統(tǒng)與沉管的一個澆筑段的長度相同。內模結構示意圖見圖2。

圖2 內模結構示意圖

一次舾裝件包括：外部與內部，管節(jié)外部：GINA 橡膠止水帶、吊點、拉合座、系纜柱、端封門人孔封墻、GINA橡膠止水帶保護裝置、現(xiàn)澆管頂防錨層及護邊塊、第一節(jié)人孔鋼護筒（高度不小于2.5m）。

管節(jié)內部：壓載水箱、進氣管和進、排水管路系統(tǒng)、管內臨時照明系統(tǒng)、管內臨時通風系統(tǒng)、水箱頂部施工走道。

將鋼筋綁扎區(qū)內的綁扎完成的沉管管節(jié)鋼筋籠移送至管節(jié)澆筑區(qū)，在鋼筋綁扎區(qū)開始新一節(jié)沉管管節(jié)防水底板焊接及頂部鋼筋的綁扎。頂板鋼筋的縱向鋼筋沿沉管管節(jié)通長布置，澆筑段是在沉管管節(jié)縱向方向上按照17～24m 長度劃分，在沉管管節(jié)澆筑段之間的施工縫采用雙十字鋼板封堵，所述底板鋼筋、側墻鋼筋、中隔墻鋼筋和頂板鋼筋的縱向鋼筋從雙十字鋼板的留孔中穿過，在雙十字鋼板最外側鋼板上安裝可重復注漿管。

3.4 全斷面混凝土澆筑

將拼裝完畢的行車道內模系統(tǒng)、中廊道內模系統(tǒng)及外模系統(tǒng)通過行走軌道從一次舾裝區(qū)一側送入管節(jié)澆筑區(qū)內的沉管管節(jié)鋼筋籠內，并完成安裝。

在行車道內模系統(tǒng)、中廊道內模系統(tǒng)上采用鋸齒形鋼板從靠近一次舾裝區(qū)往靠近鋼筋綁扎區(qū)方向按照澆筑段長度分段依次進行頂板鋼筋綁扎；頂板鋼筋分段綁扎完成后，從靠近一次舾裝區(qū)往靠近鋼筋綁扎區(qū)方向采用全斷面分澆筑段依次順序澆筑混凝土直至完成該沉管管節(jié)的混凝土澆筑。

混凝土采用全斷面分段順序澆筑工藝，每個管節(jié)分4 個澆筑段，按照先底板，再中隔墻、側墻及頂板順序進行澆筑，通過拖泵+布料機分五個區(qū)域進行分層澆筑，每個區(qū)域分層厚度控制在30cm～40cm，底板采用行車道內2 臺布料機澆筑，側墻及頂板采用4 臺外側布料機從預留串筒自上而下落料澆筑。全斷面混凝土澆筑示意圖見圖3。

圖3 全斷面混凝土澆筑示意圖

3.5 二次舾裝，支撐體系轉換

沉管管節(jié)養(yǎng)護達到強度后，通過縱向布置的液壓移動小車中的千斤頂將該節(jié)沉管管節(jié)頂起找平后，將所述沉管管節(jié)從管節(jié)澆筑區(qū)移送至二次舾裝區(qū)，該舾裝區(qū)的液壓無源支撐抬升，將所述沉管管節(jié)頂起穩(wěn)定后，液壓移動小車中的千斤頂同時下落脫離該節(jié)沉管管節(jié)，完成支撐體系轉換，液壓無源支撐包括位于底板混凝土支墩上的扁平液壓千斤頂，所述扁平液壓千斤頂?shù)纳戏皆O有橡膠支座。

二次舾裝主要內容包含：混凝土防錨層、測量塔、其余人孔鋼護筒、沉放駁等，管節(jié)二次舾裝分階段進行，其中混凝土防錨層在下潛區(qū)域二次起浮進行施工。

3.6 管節(jié)預制流水施工

將鋼筋綁扎區(qū)內的綁扎完成的沉管管節(jié)鋼筋籠移送至管節(jié)澆筑區(qū)；在鋼筋綁扎區(qū)開始新一節(jié)沉管管節(jié)防水底板焊接及鋼筋籠的綁扎。

綁扎完成后轉移至另外一個一次舾裝區(qū)的養(yǎng)護后的沉管管節(jié)的混凝土強度達到設計要求后，拆除行車道內模系統(tǒng)、中廊道內模系統(tǒng)及外模系統(tǒng)；此時沉管預制廠內所有施工區(qū)域均被沉管管節(jié)占用，已經形成管節(jié)預制流水施工。

4 結論

本文對魚珠隧道的管節(jié)工廠化預制施工方法進行了全面介紹，且重點介紹了施工過程。結果表明：

沉管管節(jié)預制施工由傳統(tǒng)干塢的露天作業(yè)變?yōu)楣S化施工，極大的降低了周邊環(huán)境條件和天氣的影響，將原來用于柔性結構和半剛性結構的節(jié)段式管節(jié)工廠化預制施工升級到整體式剛性沉管管節(jié)工廠化預制施工，使工廠法預制管節(jié)適應性范圍更加廣泛，且采用直曲模板、液壓移動小車等工藝使曲線管節(jié)的施工更加方便，顯著縮短了整個管節(jié)的預制周期，且不會大幅增加預制成本。

鋼筋籠或管節(jié)之間的移動采用液壓移動小車，移動次數(shù)相比原來的工廠化節(jié)段預制頻繁頂推、升降鋼筋籠或管節(jié)明顯減少；管節(jié)澆筑節(jié)段之間采用的雙十字鋼板封堵，起到節(jié)段之間施工縫的止水和端模的作用，有利于管節(jié)裂縫控制，安全可靠性好，施工方便，便于質量管控，可以對日后相關工程提供可靠的經驗借鑒。