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【干货】预制装配式地下管廊施工要点汇总
来源: | 作者:sloog4f05 | 发布时间: 2018-11-20 | 560 次浏览 | 分享到:
地下综合管廊装配,其原理是将管廊构配件在预制厂预制后运到施工现场通过拼装形成一个整体的施工方式。与常规的现浇相比,综合管廊采用预制装配式技术,施工方便快捷可以有效的缩短工期,减少人工成本,提高构件的浇筑质量,减少了对周边环境的影响,实现“绿色施工”。


前言

目前我国常见的装配式管廊形式均为钢筋混凝土结构。装配式管廊按其施工方法和构件形式可分为全预制装配式管廊和半预制装配式管廊两种形式。全预制装配式管廊按照构件拆分的形式又可分为节段装配式和分块(上下分块)装配式两种。而半预制装配式管廊工程中常见形式的主要为预制叠合装配式。


分类

1.节段装配式管廊

节段装配式技术是将综合管廊沿着长度方向按照一定的尺寸划分成若干个节段,在预制厂按照固定的模具对每个节段进行整体性预制,然后运抵施工现场,通过螺栓或预应力筋的连接方式进行拼装形成一个整体的一种施工技术。其安装施工基本可以实现100%的装配率,现场无须湿作业,安装人工少,工期快。该项技术在国内较为常用。


节段装配式管廊安装


不足之处:

1. 单节管廊重量比较大,运输成本比较大;

2. 现场吊装安装精度高、难度大,对吊装机械要求高,安装效率低;

3. 现场堆放场地要求高;

4. 防水质量要求高;

5. 结构整体性差;

6. 标准节段可以使用同一个模具,非标准节段需要使用专门的模具,截面适用性低。


2.分块装配式管廊

分块装配式技术是在节段装配式管廊基础上将管廊沿着横截面分成上下两块。通过预制厂预制然后运抵施工现场进行拼装的一种施工技术。其连接接头可采用螺栓连接、预应力连接或企口形式连接。该方法通过拆分可以有效的减少管廊的尺寸及其单个构配件的重量,有利于构件的运输和现场吊装作业。同样也具备以下优势:100%的装配率,无须湿作业,安装人工少,工期快。该项技术国内比较少见。


分块装配式管廊安装


不足之处:

1. 连接接头相交节段式较多,施工难度大,拼装处防水质量要求高;

2. 预制构件的制造精度以及现场安装精度要求比较高;

3. 结构整体性差;

4. 非标准节段截面适用性低。


3.叠合装配式管廊

叠合装配式技术是通过拆分将管廊拆分为预制底板,预制墙板和预制顶板三个部分。预制厂对三部分进行加工预制后运抵施工现场结合现浇技术将所有的预制构件连接形成一个整体一种施工技术,达到“等同现浇”的效果。施工顺序为:安装预制底板绑扎底板钢筋→安装预制墙板绑扎墙板钢筋(设立支撑固定)→安装预制顶板→浇捣混凝土→拆撑。该项技术与全预制装配式管廊相比具有以下优势:1、整体性好;2、吊装方便;3、防水质量好;4、非标准节段截面适用性相对较好。该项技术国内比较少见。


叠合装配式管廊安装

        

不足之处:

1. 装配率低;现场需要进行湿作业,后期浇筑混凝土体积约为预制部分的1.5~2.0倍;

2. 施工工期长;现场施工需要绑扎钢筋,搭设支撑,支设模板,浇捣混凝土,待混凝土达到龄期后方可拆除支撑。

装配式形式

节段

分块式

叠合式

装配率

整体性

施工工期

安装精度要求

防水效果

截面适用性

 不同形式装配式管廊的技术对比表


装配


1.整体箱涵方式

箱涵制作工艺流程图



预制场地

预制场外观图


预制场里材料码放区


投料机原理图




钢筋编织焊接设备



钢筋编织焊接设备


编织骨架(钢筋)钢筋靠模



钢模组装

浇筑前的检查


箱涵预制成型

放入自动喷淋系统进行养护的预制构件


阳光下的管廊预制构件


自养及存放区



闭水检验流程图




单舱、双舱、多舱,钢筋混凝土箱涵


管线引出口



通风、投料口



水平、纵向转角采用预制拼装

接口形式为企口承插式、承口内端面粘贴遇水膨胀胶条


连接方式采用钢绞线张拉方式


存放与运输




安装图








装配式预制管廊安装 




装配式管廊外部图


装配式管廊内部图


2.分体式

预制管廊生产流程


钢筋加工


组模作业


混凝土浇筑


蒸汽养护



脱模



产品养护


预制管廊安装流程


基坑施工


构件翻转


产品运输




竖向拼接(PC钢棒张拉)


横向拼接(预应力钢绞线)


接缝处填充高弹性密封胶


预制管廊吊装、安装完成





3.叠合装配式


模板支模


绑扎钢筋


浇筑A面混凝土


蒸汽养护


绑扎叠合B面次筋


A面预制板翻转


A板压入B面混凝土


调平并振动压实


蒸汽养护




叠合顶板加工



墙板定位放线


底板钢筋绑扎


吊装第一块顶板


吊装第二块板


安装临时支称



吊装第三块板



吊装完成


现场示范应用样板搭设


防水

选取的密封圈种类为:


① 插口三元乙丙楔形胶圈+端面腻子复合条;


② 插口三元乙丙楔形胶圈+端面遇水膨胀弹性复合中空胶条;


③ 插口三元乙丙楔形胶圈+端面弹性中空胶条。


密封条结构:插口要要实心、楔形(三角形)结构;端面要要中空、梯形结构。以管廊接口采用承插式接口(插口密封+端面密封相结合)的结构形式为例,采用多道防水结构,


工作原理


主要分为双胶圈防水、双组份密封胶防水、自黏式防水卷材防水与注胶(浆)防水。


 双胶圈防水

插口深度为100~130mm,接口转角为1.5°~2.5°。接口防水采用2 道橡胶圈主防水,其中插口橡胶为三元乙丙楔形弹性橡胶圈,端面(承口)为CEPZ150型遇水膨胀弹性复合胶垫。


插口胶条采用滑动就位安装方式,主要是针对外侧漏水进入管廊,因此,三元乙丙楔形圈张口方向朝外,抵抗外部水压。


端面为遇水膨胀弹性复合胶垫(CEPZ150),端面胶垫压缩变形密封,弹性防水为主,膨胀防水起辅助补充作用。


水压试验时,任意一侧胶圈渗水都会导致压力下降,能直观地反映防水性能,对于工作时管廊外侧渗水,相当于两层防线。


 双组份密封胶防水


双组份密封胶对内、外侧嵌缝起到防水、防渗作用。


 自黏式防水卷材防水

内侧EPIIR 自黏防水胶带除防水、防渗外,还可以防昆虫、鼠咬等的破坏,起到保护内缝密封胶、密封条的作用。外侧PCM自黏聚合物改性沥青防水卷材除有防水功能外,还可以防止植物根茎穿刺造成的破坏,主要起到保护外缝的目的。


 注胶(浆)防水


预制管廊接口处设置注浆管,一方面可以做管节接缝处防水试压用,测试管节内外胶条防水密封性能;另一方面可以作为后期堵漏的预留通道。若管廊在使用阶段因变形沉降过大,造成局部渗漏后,可以利用注浆管对管廊接口处进行注胶、注浆封装等维护措施。


密封橡胶圈的种类


目前,市场上应用于管廊防水密封结构中的密封橡胶圈的种类主要有腻子复合型密封条、弹性中空密封条、遇水膨胀弹性复合胶条,其结构为中空或梯形。


 腻子复合型胶条的结构


如图2所示,由三元乙丙泡沫外层复合高黏性聚合物反应性胶泥构成。


其特点为:


① 重量轻、安装方便、快捷;


② 三元乙丙泡沫回弹性好、自黏反应性聚合物对混凝土凹凸表面填充性好、黏性强、防水性能好;


③ 预应力张拉力15~20MPa;


④ 双胶圈注水试验可达0.1~0.15MPa。



 遇水膨胀弹性复合胶条的结构


由遇水膨胀与三元乙丙弹性橡胶共硫化复合制成,产品永不分层,具有遇水膨胀和弹性两种功能互为补充的特性。


其特点为:


① 弹性主防水,遇水膨胀辅助防水;


② 中间开孔、底部开槽结构,具有优异的高回弹性、高压缩变形性;


③ 三元乙丙弹性橡胶弹性好、强度高、耐老化性好、使用寿命长;


④ 耐酸、碱、霉菌、密封性好,胶条界面应力≥1.5MPa,预应力张拉力20~25MPa;


⑤ 双胶圈注水试验可达0.3~0.5MPa。


 弹性中空橡胶密封条的结构


由三元乙丙橡胶或氯丁橡胶密封条构成,中部开O形孔。


其特点为:


① 梯形结构,中部O形孔,受力小,变形大;


② 三元乙丙橡胶与氯丁橡胶耐酸、碱、霉菌、耐老化性好、强度高、使用寿命长;


③胶条界面应力≥1.5MPa,预应力张拉力15~20MPa;


④ 安装方便、快捷;


⑤ 双胶圈中间注水试验可达0.2~2.0MPa。


 三元乙丙橡胶楔形胶条


以乙烯、丙烯为主要单体,加入不饱和的第三单体经溶液制成的三元共聚物。


其特点为:


① 具有突出的耐臭氧性和耐氧老化性,在拉伸至25%后,在臭氧浓度为150%的条件下,经50℃×200h的老化,其主要物性可保持原状;


② 优越的耐天候性,在阳光下曝晒三年不见裂纹;


③ 耐热老化性较好,一般可以在150℃下长期使用;


④ 对各种极性化学药品以及酸、碱有很好的抗耐性,但是对非极性油类和高浓度强酸的稳定性较差;


⑤ 具有很好的弹性、密度较小。



影响管廊接头防水密封的因素


 垫层的平整度对防水性能的影响

预制管廊安装于垫层上,垫层的平整度对于管节对接的影响较大,应在垫层上铺设10mm厚细砂,调整平整度,同时减少构件就位时的摩擦力。


 构件承插口尺寸影响


预制构件的承插口成型尺寸精度影响管节的就位张拉对接,通过严格控制模具加工精确度来保证承插口尺寸,保证最佳的接头效果。模具承口允许偏差(+2~-1mm),模具插口允许偏差(+1~-2mm)。


 吊装工艺的影响

经过多次现场试验,对吊装张拉程序多次调整,最终确定张拉步骤为以下三步:初步就位,精确对位,水压试验。总体原则是:吊装平衡、平行插入、精准对位、底部优先、接缝宽度控制。


 防水材料的影响


防水结构应采用多道防水,橡胶圈在整个接头防水中占有非常重要的作用。而橡胶圈的硬度、尺寸、压缩比是确保胶圈能在接缝处发挥作用的关键因素,其设计方法如下:


胶圈压缩率。端面遇水膨胀弹性复合胶垫的压缩率应为25%~48%,压缩率的取值完全由承插口间隙尺寸决定。胶圈的硬度由压缩应力决定。


橡胶圈的尺寸应严格遵守厚度取值计算公式,具体如下:


式中:

d0为橡胶圈截面厚度,mm;

e为承插口环向间隙,mm;

ρ为橡胶圈压缩率;

KR 为环径系数,取0.80~0.90。


胶圈应遵守环向内径计算公式:

DR=KR×DW

式中:

DR为安装前胶圈的环向内径,mm;

DW 为插口槽工作面外径,mm。


密封垫及沟槽的截面尺寸应符合下列公式(依据GB 50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》8.5.9条规定):A=1.0A0~1.5A0

式中:

A 为密封垫的沟槽截面积,mm2;

A0为密封垫截面积,mm2。


橡胶圈的老化性能应适应管廊工程的结构设计使用年限(100年寿命)。