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明挖法装配式综合管廊施工工法

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2020年4月19日
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明挖法装配式综合管廊施工工法
ZJ3HXMGF—02—

1.前言
城市地下综合管廊是在城市道路下面建造一个市政共同隧道，将电力、通讯、供水、排水、燃气等多种市政管线集中在一起，实行“统一规划、统一建设、统一管理”，以做到地下空间的综合利用和资源共享。当前国家已把综合管廊建设列入国家十三五规划中的重点基础设施投资建设项目，是中国新型城镇化建设的一项重要内容。地下综合管廊建设已上升为国家城镇化建设战略，是未来基础设施投资的重点和热点，具有广阔和巨大的市场前景。
进军综合管廊是中国交建“五商中交”战略的重要部署之一。集团紧紧抓住城市综合管廊建设带来的发展机遇，积极组织所属各设计、施工企业对国家和行业有关政策、市场环境问题和管廊设计、施工过程中的关键技术进行研究，并积极参与综合管廊建设的实践，使综合管廊业务快速做大做强。中交三航局依托承建的厦门集美新城核心区的管廊建设工程开展技术研究，研究并解决了明挖法装配式综合管廊施工的关键技术，使采用预制安装方法建设地下综合管廊的工程质量得到保证，同时加快了工程施工的进度，取得了显著的经济效益和社会效益。在该研究成果的基础上经过后续多个地下综合管廊工程的实践和总结，形成了明挖法装配式综合管廊施工工法。

图1 预制的综合管廊节段（方形）存放示意图

2.工法特点
2.0.1 本工法采用装配式技术工艺，将综合管廊分成一定长度的节段并在固定预制厂进行工厂化生产，再运输至现场拼装成型。
2.0.2 综合管廊节段在预制厂生产采用长线法匹配预制，以确保现场拼装时相邻节段块体拼接精度。长线法预制节段的台座周转快、利用率高；机械化程度高；各工序实现工厂化流水作业；生产效率高，同一台座可交错进行2跨管廊节段的预制；管廊节段质量有保证，观感好。
2.0.3 现场拼装施工周期短，基坑暴露时间短，大大加快了施工进度。
2.0.4 对城市道路交通和环境的影响小。施工现场无需模板支架，无需大量现浇混凝土，粉尘噪音污染少，对道路交通影响小。
2.0.5 由于大量的工作量在预制厂完成，故可节省工程成本，经济效益显著。
3.适用范围
适用于管廊节段匹配预制、现场涂胶拼装并施加预应力形成刚性接头的明挖法装配式综合管廊及类似工程如城市下穿通道框架涵（箱涵）的预制、拼装的施工。采用其它方法预制或采用其它接头型式（如承插接头）的明挖法装配式管廊工程的施工也可参考使用。
4.工艺原理
4.1 长线法匹配预制
在预制工厂内根据每（单）跨综合管廊的线形（长度）设置节段预制的长线台座，从长线台座的一端往另外一端预制综合管廊节段，已浇节段的后端面作为待浇节段的前端模，形成匹配接缝来确保相邻节段块体拼接精度，如此依次逐节段循环进行直至完成整跨综合管廊节段的预制。
4.2 预制节段拼装工艺
预制节段拼装的原理是将在预制工厂生产的节段经过运输车辆运输至现场，用架桥机或龙门吊等专用拼装设备，在施工完成的管廊基础上按次序逐块组拼，节段间采用胶拼，整跨胶拼完成后，施加体内预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨拼装、逐跨推进的施工工艺。
4.3 节段胶拼预应力接头
根据综合管廊工程所在地区的常年温度变化、使用环境等情况，经过试验选用合适的混凝土环氧胶结剂，按要求在拼装节段相邻结合面进行涂抹，而后进行临时张拉（体外），当完成一跨胶拼后进行整跨永久张拉。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 明挖法装配式综合管廊施工工艺流程
5.1.1 施工工艺流程
钢筋骨架安装
安装预埋件、预应力波纹管
首（前）节段吊离至存梁区

模板拆除、前移
养护
浇筑混凝土
安装内模
装车运输至装配现场
依次逐段循环
模板台座制作

首节管廊匹配段定位

安装侧模
现场混凝土垫层施工
设置节段临时支撑

节段吊装入坑
节段精确定位
下一节段试拼
第一次就位检查
节段胶拼
临时预应力张拉
安装下一节段
合格
不合格
合格
完成整跨节段拼装
穿钢绞线并张拉永久预应力
预应力孔道压浆
管廊底部灌浆
拆除各节段支撑
依同法架设下一孔
湿接头、变形缝施工
防水层施工
明挖工序

图5.1.1-1 明挖法装配式综合管廊施工工艺流程图

5.1.2 施工步骤
5.1.2.1 长线法匹配预制施工步骤
(1)在长线预制台座端立模、吊装钢筋骨架、浇筑端部1#节段；
(2)拆除1#节段模板后，将之作为匹配段进行2#节段的模板、钢筋骨架的吊装、浇筑混凝土。如此依次进行排序预制；
(3)当1#节段强度达到起吊要求后，将1#节段与2#节段分离、出运至寄存区；
(4)当N#节段预制完，即第一预制周期结束。此时可从端部继续开始第二预制周期的节段预制。

图5.1.2.1-1 长线法匹配预制综合管廊操作步骤示意图
5.1.2.2 综合管廊节段拼装施工步骤
(1)根据节段重量、尺寸、现场条件及进度要求等因素进行拼装设备的选型；
(2)节段拼装设备的验收及综合管廊基础施工；
(3)从前往后依次将整跨综合管廊各节段吊装至基坑内，并置于基础的临时支撑上；
(4)首（前）节段精确定位后，一次进行节段试拼，并进行接缝涂胶施工。每道接缝涂胶完毕后将该节段精确就位并进行临时预应力张拉，涂胶施工要严格控制接缝胶面厚度和保证胶面完全密切结合；
(5)整跨拼装完成后，穿钢绞线并施加永久预应力，而后进行管道压浆；
(6)对综合管廊底部和垫层之间的间隙进行底部灌浆，待灌浆层达到一定强度，解除临时支撑，使整跨综合管廊支撑在灌浆层上。
(7)依同法拼装下一跨，直至完成。浇筑各跨端部现浇段混凝土，处理变形缝，使各跨综合管廊结构体系连续。
5.2 施工操作要点
5.2.1 施工准备
(1)预制厂（场）预制台座、钢筋绑扎台座、施工道路、加工车间、起重设备、节段出运系统、节段堆放储存、混凝土供应系统和水电供应系统等应根据工程数量、进度要求、现有场地面积及外部条件等因素进行总平面布置和工艺设计。
(2)为了确保节段运输过程的安全，需做好运输车辆的选型及相应的加固工作，对运输线路上有碍安全运输的隐患必须逐一排查处理，同时加强运输的协调工作。
(3)应根据节段重量、尺寸、现场条件及进度要求等因素进行拼装设备的选型。
5.2.2 综合管廊节段长线法匹配预制
5.2.2.1 测量控制
首先按照综合管廊设计的几何尺寸，计算节段各控制点相关的坐标X-Y-Z，并在施工中准确控制。然后将浇筑后的测量结果与理论坐标比较，并将误差在下一节段中修正。
每一节段在对应的水平准线和垂直准线上分别设6个测量控制点，其中4个为标高控制，用“十”字头镀锌螺栓标记；2个为轴线控制，用“U”型圆钢Φ10标记。测量控制点埋设示意见图5.2.2.1-1。不同的节段上的控制点设在相对统一的平面位置上，以便于测量数据在同一条件下的比较，正确地进行测量控制中的数值换算，提高实际调整时的精确度。

图5.2.2.1-1 测量控制点埋设示意图
5.2.2.2 钢筋工程
1. 钢筋制安
(1)综合管廊钢筋骨架在专门的钢筋绑扎架（见图5.2.3.1-1）上绑扎成形，钢筋绑扎时经过放样确定普通钢筋与波纹管、预埋件的位置关系及安装顺序。为保证钢筋骨架足够的刚度，可补入辅助钢筋将某些交叉点焊牢，但不得在主筋上焊，并尽量减少焊点数量。起吊钢筋笼时，吊点位置钢筋应采用点焊方式加固。

图5.2.3.1-1 钢筋绑扎架示意图
(2)混凝土保护层垫块采用混凝土圆形垫块（见图5.2.3.1-2），安装时垫块经过卡槽固定在钢筋上。垫块由液压模具压制成型，尺寸精确、结构密实。

图5.2.3.1-2 圆形垫块示意图
垫块应呈梅花形布置，并尽量靠近钢筋交叉点处，间距沿综合管廊纵向每80cm 一排，沟底垫块布设五列。沟底最外侧两列垫块应绑扎在两侧第二根纵向分布筋位置，中间一列垫块布设在中间纵向分布筋处。沟底垫块沿长度方向布设位置应在管道定位钢筋处，以保证管道坐标的位置正确。
2.钢筋骨架入模及波纹管、预埋件的定位
(1)钢筋骨架绑扎完成后用专用的钢筋骨架吊具吊运至节段底模内就位。安装就位前应先在底模上标出中线端线，据此控制节段钢筋骨架的纵向安装位置，待钢筋骨架在底模就位后，检查钢筋骨架的纵向中心是否与底模纵向中心线重合，否则应局部调整，使两线中心重合。
(2)波纹管及预埋件的定位。波纹管经过点焊在骨架上的短钢筋控制其高度，并用“U”形定位钢筋固定水平方向（定位筋间距为50cm）。紧固定端模与锚垫板由螺栓固定，锚垫板套住波纹管后用透明胶包裹密实，防止水泥浆渗入波纹管中导致堵塞。波纹管与活动端模板之间采用锥形硬塑料堵头封堵，并用封口胶带密封，硬塑料堵头经过螺栓锚固在固定端模上，固定端模上的螺栓孔根据设计图纸准确放样。匹配面处则采用PPR管将待浇段波纹管与匹配段波纹管连接，并用封口胶带密封，防止波纹管端部在混凝土浇筑过程中移位和砂浆进入管道。波纹管定位见图5.2.3.2-1。

图5.2.3.2-1 波纹管定位示意图
综合管廊采用预留孔作为临时吊点，吊孔采用φ50×3mm的钢管预埋。考虑抗渗需要预埋钢管上设置止水环，预埋钢管由井字型钢筋点焊固定于钢筋骨架上，保证吊点垂直。
混凝土浇筑前应着重检查波纹管和预埋件位置及固定情况、波纹管有无破损、锚垫板安装情况及吊点的相对位置等，确保预埋管件安装质量。
5.2.2.3 模板工程
1.模板设计
模板系统主要由端模、底模、侧模、内模等几部分组成。模板的设计以刚度控制，满足强度要求。同时，应确保预制节段外观线形平滑光顺；操作方便、工效高，有可靠的安全性；易于保养，维修。
(1)底模
为了实现对综合管廊的线性控制，底模设置为可调固定式。由于综合管廊竖曲线由高精度的折线拟合成，底模的竖曲线经过调整模底钢垫块的高度来实现。底模分为基础、支墩、横梁、台面四部分，底模的基础为50cm厚C20混凝土基础，内设上下两层Φ12＠200钢筋网片。基础上方布置混凝土支墩以便调整节段线型，支墩顶面预埋铁板，铁板上焊接横梁高度调节装置，支墩经过地基预埋伸出钢筋与基础浇为整体；横梁用型钢焊制，放在横梁高度调节装置上，经过螺栓和压板连接；台面由钢板和加劲型钢按3m 长度分段制作，与横梁焊接在一起。
台座的侧面安装橡胶条用于对底模和侧模之间进行密封，底模按同一标高安装抄平，便于不同竖曲线的形成，各种竖曲线经过调节横梁高度进行设置。
(2)内模
内模设计成液压传动配合支架千斤顶承重的走行装置，以提高立模速度和质量，内模主要由走行体系、液压传动和支架千斤顶承重体系、模板体系三个部分组成。详见下图。
支架承重体系
行走体系
液压传动
混凝土基础

底模调节梁
支墩

图5.2.2.3-1 内模示意图
(3)侧模
外侧模采用截面形式为槽钢大竖肋作为主肋。主肋中间增设扁钢小竖肋，以增加面板的钢度。大、小竖肋，横肋与面板焊接成整体，加劲板与面板采用间断焊，但在每个横肋两端应有长度不小于20cm 的连续焊缝。在每边侧模上按照上中下设三排（5 个）附着式高频振动器。外模支架的拼接板厚度为10mm，支架杆与拼接板焊接。同时侧模及支架竖向支腿下设4 个行走轮用以侧模的纵向移动，4个油顶顶升点用以承重和高度调整。详见下图。

图5.2.2.3-2 侧模示意图
(4)端模
端模由δ10mm钢板做面板，并设竖、横向加劲。端模与侧模、底模安装联接螺栓固定，并经过两块端模对拉承受混凝土浇筑时的水平推力。详见下图。
后浇的综合管廊节段直接以先浇筑的节段为端模，在先浇筑的节段端面经过涂刷隔离剂来便于以后节段的分离。

图5.2.2.3-3 端模示意图
2.模板施工
(1)端模
待浇节段（1#节段除外）的端模包括移动端模和匹配段的匹配面。
安装时，端模与内模、底模及侧模经过螺栓联成一体。支立固定端模时必须注意以下几点：①端模模面与待浇段中轴线成90°，且在竖向与水平面垂直保持垂直。
②端模上缘要进行标高检测，确保其水平度。
③端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。
(2)底模
底模安装时，经过底模台车上的油压千斤顶使其中轴线与测量基线重合，并保持水平，纵向位置经过5t卷扬机和5t手拉葫芦进行调整。相对高程误差控制在2mm以内，轴线在1mm以内。
施工时应注意：
①底模安装完成后，应对底座进行预压，预压的重量按预制节段重量的1.2倍。
②底模使用过程应按要求进行检查，及时清除底板表面与橡胶封条处的残余灰浆，均匀涂刷隔离剂。
③设调坡垫块的节段其底模应安放钢板预埋件，模板安装时应检查预埋件的横向位置、平整度、同一支座钢板的四角高差，支座板安装时应用螺栓固定。
④底模周围布置排水沟，防止底模被水浸泡沉降。
(3)侧模
侧模既能够侧向移动，也能够绕底部铰位置转动，这样既可确保与混凝土匹配段的紧密结合，又有利于待浇节段几何尺寸的控制，并便于模板的拆除。
侧模经过支架支撑上的螺旋调节装置进行移动及调位，调位完成后，其底口与底模经过螺栓联结固定，顶口和底部经过对拉杆对拉。侧模支架栓接在台座基础的预埋件上。
侧模在安装过程中需注意以下几点：
①板面应平整、光洁，无残余粘浆，模板接口处应清除干净。侧模与端模底模连接紧密，接缝密贴不漏浆。
②侧模安装完后，用螺栓连接稳固，并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及平整度等，确保无误后再进行下道工序施工。
③模板安装时将预埋件一道埋入（按预埋件预留孔图纸要求），预埋件位置应准确无误。
(4)内模
内模主要由顶板底模、腹板内侧模组成，各模板之间采用可调撑杆支撑。整个内模系统固定在滑梁上，可由液压系统完成竖直方向伸缩及横向开启、闭合，内模台车移动由5t卷扬机牵引。
在钢筋骨架入模固定好之后，将内模移入钢筋骨架内腔，并将滑梁前端用型钢支撑在匹配段底板上，后端则经过台车及支架支撑在地面上，并固定；用安装在滑梁上的液压系统将内模展开形成节段预制内模，再调节可调撑杆支撑、固定内模。安装时注意所有内模接缝均用止浆条塞缝。
(5)隔离剂
经过试验选择了双飞粉＋洗洁精组合，配合比为双飞粉：洗洁精＝1：0.5。涂刷时要求均匀涂刷两遍，并在钢筋骨架入模前完成并检查，对涂刷不均匀处或较薄处及时进行补刷。在节段分离后，及时打磨清理干净。

图5.2.4.2-4 隔离剂涂刷示意图
5.2.2.4 混凝土工程
1.混凝土浇筑
综合管廊节段混凝土采用商品混凝土，经过混凝土运输车运输至现场，卸料到料斗后，由龙门吊起吊料斗入模。浇筑顺序见图5.2.5.1-1，即：先底板后腹板再顶板，水平分层厚度为20-30cm。浇筑底板时混凝土从端模顶上挂滑槽下料（防止砼流动距离过长而离析）。底板浇筑完成后，两边侧板对称浇筑，最后浇筑顶板。

图5.2. 2.4-1 综合管廊节段混凝土浇筑顺序示意图
(1)底板浇筑
底板采用端模上挂设溜槽输送混凝土至底板上进行浇筑。底板浇筑时均分2～3层进行，每层浇筑厚度控制为20～30cm。振捣采用插入式高频振捣器振捣，振捣时间以10～30s为宜。底板浇筑时采取中央往两侧浇筑，在浇筑时预留10cm暂不浇满，待侧板浇筑一定高度后，再进行补料浇筑。在浇筑侧板时，适当降低混凝土坍落度1～2cm，以防止混凝土向底板上翻。
(2)侧板浇筑
侧板采用两边对称下料，每层混凝土浇注厚度为30cm。插入式高频振捣棒单次振捣时间不超过30s，每处累计振捣时间不超过60-80s，防止过振离析。
(3)顶板浇筑
顶板混凝土由料斗直接下料，为确保顶面密实，顶板混凝土拟采取二次振捣三次抹面的浇筑方式。为确保顶面平整度，在混凝土初凝前用木槎板对表面进行再次收面，收面完成后及时覆盖塑料薄膜，防止因太阳光照射及风的作用使混凝土表面产生收缩裂纹。
2.浇筑注意事项
(1)浇筑节段混凝土时应尽量落低料斗，以减小混凝土自由倾落高度。为保证混凝土顺利均匀出料，可在料斗侧面安设附着式振动器。布料时使料斗出料口对模板中心部位，打开出料口挡板，开启料斗振动器，边布料边移动龙门吊，均匀布料。避免将料斗内砼集中倒在一个部位，从而出现振捣不实或蜂窝现象。当施工过程中出现此类现象时，应用插入式振动棒辅以捣固铲等工具使堆积的混凝土向两侧流淌，同时用振捣棒振实该处混凝土直至不再下沉为止。
(2)综合管廊混凝土应连续浇筑一次成型，各层及分段混凝土不得间断，并应在前层或前段混凝土初凝之前，将次层或次段混凝土浇筑完毕。如必须间歇，其间隔时间在气候干燥、气温较高（环境温度大于30℃） 时，不应超过30min， 气温在10℃左右时，不得超过90min。
(3)混凝土浇筑完毕后应进行预应力筋管道的检查，防止堵塞。必要时进行通孔。
3.混凝土养护
混凝土浇筑完毕，以手指按压混凝土无痕迹时，覆盖土工布保湿。在混凝土达到终凝后进行洒水养护。
拆模后，对混凝土表面继续土工布覆盖浇水养护，保持构件潮湿。当环境温度低于+5℃时不得对混凝土浇水养护（按冬季施工有关规定办理），但应防止混凝土内水份蒸发。
4.节段分离、修整
当综合管廊节段混凝土强度达到设计强度的80%以上（或设计要求的强度）时，将匹配段与新浇节段分离。分离过程中应避免破坏匹配面上混凝土剪力键。
分离后节段吊至修整区修整，主要有二次浇筑结合面凿毛、预埋管清理、外露钢筋防锈处理、波纹管清理、表面污染物清理、匹配面的隔离剂清除打磨等工作。
5.2.2.5 节段吊运、试拼及堆存
1.节段吊运
节段转运起吊采用专用吊具（吊具一般结构见下图），各节段的吊点位置严格按设计的要求布置。
精轧螺纹钢
次梁
主梁

图5.2. 2.5-1 吊具结构图
节段吊具为自行设计加工的“I”字形钢梁结构，吊点为4个预留吊孔，吊杆用4根φ32mm精轧螺纹钢筋。起吊时在综合管廊节段顶板底部和吊具下方垫特制的调平垫块，用扳手将精轧螺纹钢筋的螺帽拧紧，保证吊杆均匀受力并保护构件起吊时不受损坏。
2.试拼
由于节段间采用凹凸剪力键进行匹配，为确保匹配精度，应进行节段试拼。试拼具体步骤如下：
(1)设置两个各能置放一榀综合管廊的台座，一个为固定式，具有高度调节功能；另一个为行走式活动台座，该台座具有纵移和横移功能。
(2)门机吊装节段就位，以台座边线为基准，节段两端各露出台座约12.5cm，节段两侧与台座边线对齐平行；两节段距离预控在10cm左右；
(3)千斤顶顶推行走式台座，缓慢靠近另一节段，逐渐合拢，在两节段距离2-4 cm左右停止；利用千斤顶对节段进行顶推纵移和横移，纵横移交替进行，直至两节段完全对接；
(4)在节段上预埋的临时应力张拉孔锁上钢锚块，用手拉葫芦将两节段逐步锁紧；
(5)全站仪测量校核，进行微调，并做好记录；
(6)对拼装缝不符合要求的节段进行再次修整，再次拼装，直至满足要求。

图5.2.6.1-2 节段试拼装
3.节段堆存
节段存放时，应预先检查节段的编号标识情况，以确保节段能按预定的顺序存放，方便出运。节段可堆放两层，上下层支垫位置必须对齐。堆存期内定期对堆存台座沉降、垫木压缩情况进行观测，确保节段的堆存安全。
5.2.3 运输
综合管廊标准节段约42.5t，选用70t平板车进行节段运输。为了确保节段运输过程的安全，采用2条Φ21.5的钢丝绳分别横穿节段上部的二个永久预应力孔，钢丝绳的末端分别用葫芦和车架拉紧，使综合管廊节段和车架紧密连接形成一体；其次，综合管廊节段与车架之间采用橡胶（长2.5m，宽1.0m，厚9mm）支垫，增大综合管廊节段和车架间的摩擦系数，同时避免节段碰损。节段加固示意见下图。

图5.2.3-1 节段装车加固示意图
综合管廊节段运输应注意：
①提前向交通管理部门提交超限运输申请，并获得批准。
②提前做好巡查和清理沿途道路有障碍综合管廊节段运输安全的隐患。运输线路一旦确定，不得随意更改。
③每次运输前，均由工具车在前方带路行驶，做好交通协调工作。
④控制行车速度在20km/h，在转弯处根据转弯半径大小控制车速在5Km/h以内，减小节段向外的离心力。
⑤每辆运输车前后均贴安全反光带，并安装有警示照明灯。
⑥每部车、交通协调员和总调度之间采用对讲机进行联系。
5.2.4 综合管廊节段拼装
运至现场的综合管廊节段采用260t履带吊吊至基坑内，节段拼装门机移至安装位置，首节段精确定位后，在其底部四角采用螺旋千斤顶支撑固定；而后用门机起吊后续节段进行相邻的匹配面进行试拼，检查匹配面接缝满足要求后，调离后续的节段，进行相邻匹配面涂胶施工，门机吊着后续节段缓缓向前靠拢前节段，合拢过程借助临时预应力张拉确保相邻匹配面的充分接触，并及时清除挤压出多余胶体；依次完成一跨综合管廊其它节段的拼装，待胶体固化后开始永久性预应力钢绞线穿束、张拉、管道压浆、底板压浆；永久性预应力张拉完成后，即可解除临时张拉。完成两跨以上综合管廊拼装后，即可开始湿接缝的施工，依次施工完成所有综合管廊的拼装后，实施综合管廊的防水施工。至此，完成综合管廊的节段的现场拼装。
5.2.4.1 基础施工
明挖法综合管廊的基坑开挖可根据地质条件和现场其它条件选择放坡开挖获支护开挖。基坑开挖至设计标高或设计要求的土质后，进行碎石层、底层混凝土及综合管廊基础垫层的施工。垫层标高应比共同沟底面低2cm，以确保综合管廊的悬拼。

图5.2.4.1-1 基坑开挖断面示意图
5.2.4.2 临时支撑的设置
综合管廊临时支撑采用C20钢筋混凝土条形基础（长×宽×厚 = 每跨长度×75cm×30cm），分别在左右两侧，钢筋混凝土条形基础的中心线距离综合管廊边缘15cm。C20钢筋混凝土条形基础上下层配φ12钢筋（如果地质条件好，也可不配钢筋）、间距均为12cm。如下图所示。

图5.2.4.2-1 综合管廊临时支撑示意图
5.2.4.3 节段起吊入坑
当运输车将综合管廊节段运至现场，260t履带吊将综合管廊节段吊入基坑，60t节段拼装门机移至安装位置。起吊过程中要匀速平稳。

图5.2.4.3-1 预制综合管廊节段运抵现场吊入基坑示意图

图5.2.4.3-2 预制综合管廊节段拼装现场
5.2.4.4 节段拼装施工
1.首节段定位
将一跨节段吊入基坑初步就位后，开始节段定位。首节段作为整跨拼装的基准，其准确定位对于后续节段拼装就位非常关键，利用门机将节段移至相应位置后再经过手拉葫芦与门机吊具的三向微调进行重复调节，辅以测量节段面的六个控制点来完成准确定位后，由综合管廊临时支撑上的4个螺旋千斤顶支撑。节段6点坐标控制点埋设示意图如下图所示。

图5.2.4.4-1 控制点埋设图
2.节段试拼
将后续节段起吊并向首节段箱梁靠拢试拼，相邻节段试拼时的接缝小于5㎜，且保持结合面预应力管道的畅通。试拼合格后再度分开后续节段（距首节段约50～60㎝距离后临时固定）。
3.胶拼
(1)拌胶及涂胶
环氧胶结剂用搅拌器在约400r/min状态下搅拌2～3min，直到颜色均匀为止。涂胶厚度为1.6mm，预应力管道边缘则采用高压缩性的橡胶垫粘贴防止环氧胶渗入管道造成堵塞；剪力键凹凸槽由于考虑挤胶困难缘故可采用单面涂胶。

图5.2.4.4-2 节段间涂胶作业
(2)胶拼
涂胶结束经检查合格后利用门机及手拉葫芦移动后续节段缓缓靠近首节段，距离在10㎝左右后调节好节段的高度及方位后紧密靠拢前面节段。涂胶过程以及拼装后2h之内采取措施，保证胶拼质量。
4.临时预应力张拉
相邻节段涂胶靠拢后再经过预应力精轧螺纹钢（Φ32㎜）将前后节段连接压紧，检查接缝处混凝土接合情况，符合要求后开始同步分级张拉精轧螺纹钢，同时检查接缝四周挤胶情况。本工程每个节段设5根（φ32mm）临时预应力精扎螺纹钢，顶面设3根，侧面设2根，每根张拉力控制在245kN左右。后续节段梁胶拼施工依次重复操作。
每节段临时张拉预应力张拉后要对挤出的多余胶结剂及时刮除，并用检孔器检查预应力管道，确保孔道畅通。

图5.2.4.4-3 临时预应力张拉图
5.永久预应力张拉
一跨的所有节段拼接完成后即可开始永久张拉钢绞线穿束、安装锚具，准备永久预应力张拉。张拉过程依次从上到下左右对称张拉原则进行。按设计的张拉程序0→20%σk→100%σk张拉，持荷5min后，并作测量伸长值并与理论计算伸长值的比较（6%以内）。
完成预应力张拉后，采用全站仪采集节段面的监控点数据，且根据采集的监控点数据检验本跨综合管廊线形情况，如需要可采用螺旋千斤顶予以微调线形至符合要求。合格后进行锚固。
6.孔道压浆
张拉后及时进行钢绞线切割、锚头封堵，准备预应力管道压浆；根据设计的配合比调制好管道压浆料，采用真空机预先进行管道抽真空(抽真空压强达到-0.05MPa)，随后从另一端用压浆机灌入压浆料直至另一端出现浓浆即可(一束管道压浆过程应连续不间断,压浆过程管道压强保持在0.5～0.7MPa)。压浆完毕后，进行封锚。封锚混凝土强度等级应与管廊节段混凝土相同。
7.管廊底部灌浆
在管廊拼装完成之后，在纵向两侧紧贴管廊边缘用止水橡胶条立模。将拌制好的M40水泥浆直接从进浆孔灌浆，直至注浆材料从周边出浆孔流出为止。利用水泥浆自重与流动性使垫层混凝土与综合管廊底部之间充满水泥浆体。灌注实际浆体数量不应与计算值产生过大的误差，确保灌浆时不漏浆且密实、饱满。待水泥浆达到设计强度后可拆除千斤顶临时支撑。
5.2.5 湿接缝及防水施工
完成两跨以上综合管廊的拼装后，即可开始施工湿接缝，其工序包括绑扎钢筋、立模板、浇筑混凝土。施工时应注意预留排水等各种管道，安装橡胶止水带，处理变形缝等。
综合管廊湿接缝施工完成并达到规定的时间后，进行综合管廊防水施工，施工部位为综合管廊顶板及两外侧立面。防水施工时基面需要坚实、平整、无缝无孔、无空鼓，接缝应密实。
6.材料与设备
6.1 材料
长线法匹配预制综合管廊的主要材料（模板、临时设施、钢筋混凝土及预埋件等除外）见表6.1。
表6.1 主要施工材料表
序号
材料名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
波纹管
φ55
m/榀
10

2
脱模剂
天府牌
kg/榀
5

3
洗洁精
散装
kg/榀
3

4
双飞粉
325目 涂料级
kg/榀
15

5
双面胶
4cm宽
个/榀
20

6
PPR管
φ50
m/榀
0.4

7
吊装孔
Φ50*3.7mm 钢管
m/榀
1.2

8
塑料堵头
/
个/榀
4

9
土工布
8mm
m2/榀
40
可循环
10
塑料薄膜
/
m/榀
21
可循环

6.2 设备
长线法匹配预制综合管廊的主要机具设备见表6.2-1。
表6.2-1 主要机具设备表
序号
设备名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
搅拌站
50m3/h
台
1

2
装载机
Z50
台
2
3 m3
3
混凝土搅拌车
8 m3
辆
4

4
钢筋吊具
10t
套
2
自行设计
5
节段吊具
100t
套
2
自行设计
6
手拉葫芦
5t
套
4

7
电焊机
Z500
台
5

8
门机
50t
台
2

100t
台
1

9
全站仪
TC1800
台
1

10
水准仪
NA2
台
2

综合管廊节段运输、拼装的主要机具设备见表6.2-2。

表6.2-2 主要机具设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
1
履带式起重机
QUY-260
台
1
节段梁胶拼法
2
门机
MQZ60
台
1
节段梁存放与装车
3
平板车
70t
台
3
运输节段梁
4
液压千斤顶
QYL50
台
48
临时支撑
5
螺旋千斤顶
QLD32
台
48
临时支撑
6
节段吊具
100t
套
2
节段吊装
7
水准仪
TC1800
台
1
测量定位
8
全站仪
NA2
台
1
测量定位
9
自动搅拌机
/
台
3
环氧胶搅拌
10
张拉千斤顶
YC60A
台
5
临时张拉
11
张拉千斤顶
100t
台
2
永久预应力张拉
12
压浆机
/
台
2
压浆
7．质量控制
7.1 质量标准
本工法施工质量、成品外形尺寸偏差严格按现行《公路桥涵施工技术规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《清水混凝土预制构件生产与质量验收标准》、《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》、《给水排水管道工程施工及验收规范》、《钢筋焊接及验收规程》等中的相关规定执行。
7.2 质量控制指标
节段预制质量控制指标如表7.2-1。
表7.2-1 综合管廊节段预制质量控制指标表
序号
控制项目
允许偏差
检验方法
1
长度
(-2,0)mm
钢尺
2
宽度、壁厚
（0，+5）mm
钢尺
3
高度
±5mm

4
侧向弯曲
L/1500且≤6mm
拉线、直尺测量最大侧向弯曲处
5
翘曲
L/1000
四角拉线测量
6
表面平整度
≤3mm
2m靠尺和塞尺
7
对角线差
≤5mm
钢尺
8
轴线偏移量
5mm
经纬仪测量
9
预埋件错牙
≤5mm
钢尺
10
预埋件、预留孔洞中心位移
≤3mm
钢尺
11
钢筋保护层厚度
±3mm
钢筋保护层测定仪
节段拼装质量控制指标表如表7.2-2
表7.2-2 综合管廊节段拼装质量控制指标表
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
轴线位移
±10（mm）
用经纬仪检查3~8处
2
内、外包尺寸
±10（mm）
用钢尺量，每孔3~5处
3
标高误差
±10（mm）
用水准仪测量
4
相邻段不均匀沉降
±5（mm）
用水准仪测量
5
地下工程防水(二级防水)
不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，湿渍总面积不大于总防水面积的0.1%，单个湿渍面积不大于0.1m2，任意100m2防水面积不超过1处。
目测，钢尺测量
7.3 质量控制措施
7.3.1 建立健全质量管理体系，完善各项质量管理制度。
7.3.2 所有进场原材料均按现行试验规范检验，严格执行“先检验，合格才使用”的制度。
7.3.3 定期对测量塔测点精度进行复核。
7.3.4 定期对预制台座进行沉降观测。
7.3.5 加强对模板系统的日常维护和保护，提高成品质量。
7.3.6 实行工序试验和首件总结制度。每道新工序开始前，进行工序性或性能试验，以对施工参数进行验证；每个分项工程首件制完后，及时进行总结，以改进施工方法，提高工程施工质量。
7.3.7 严格工序管理，实行工班“交接制度”和“三检制度”。
7.3.8 狠抓质量岗位责任制，将每道工序进行质量目标分解，并落实到具体操作人员。
8.安全措施
在综合管廊节段预制拼装施工中，除应严格执行国家、地方各项安全法律、法规和企业各项安全技术规程外，还应注意以下几点：
8.1 节段预制
8.1.1 节段模板均为钢模板，周转次数多，要特别注意装拆吊运安全。
8.1.2 机械操作人员必须持证上岗，严格执行各项操作规程，正确使用个人劳保用品。
8.1.3 所有的电焊机、电缆线必须统一规划布设，严禁乱拉乱接。
8.1.4 焊机必须有接地保护，以保证操作人员安全，对于焊接导线的焊钳，接导线处，都应可靠地绝缘。
8.1.5 焊接过程中，如焊机发生不正常响声，冷却系统堵塞或漏水，电压器绝缘电阻过小，导线破裂、漏电等应立即进行检修。
8.1.6 浇捣混凝土前检查插头机、电线、开关等是否有效。
8.1.7 振捣棒操作时，必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋，停机后，要切断电源锁好开关箱。
8.1.8 节段顶面操作平台四周必须设置防护栏杆。
8.1.9 所有起重用工具必须定期检查，发现不符合规范要求时必须立即更换。
8.1.10 节段起吊作业必须有专人指挥。
8.1.11 场内转运吊装时，结构下严禁站人。
8.2 节段运输
8.2.1 必须提前向相关职能部门申请超大件运输许可。
8.2.2 节段在运输过程中应根据运输路线上的最大纵横坡设置纵横向限位装置，并做好装车加固措施，按要求设置警示标志。
8.2.3 做好巡查和清理沿途道路有障碍综合管廊节段运输安全的隐患。
8.2.4 运输车辆应具有有效行驶证、使用许可证和年检记录。严格控制运输车辆行车速度，确保行车安全。
8.3 节段拼装
8.3.1 吊装作业前，需分别向综合管廊节段运输车驾驶员、吊装指挥员、吊机驾驶员、门机操作人员以及吊装作业配合人员进行安全交底，并做好书面记录。
8.3.2 所有作业人员特别是吊机驾驶员、吊装指挥员必须持证上岗。
8.3.3 安装作业期间，进场便道范围指派交通指挥员进行交通协调和指挥，指挥节段运输车辆安全、有序的进出。
8.3.4 吊机应具有有效行驶证、使用许可证和年检记录。门机进场组装调试后，需及时报政府职能部门检定，取证后方可投入使用。
8.3.5 吊装过程中，吊物下严禁站人，作业人员也不能站在吊物上。
8.3.6 遇暴雨、风力大于6级的天气停止吊装作业。
9.环保措施
9.1 在施工中严格遵照《中华人民共和国环境污染防治法》的有关规定。
9.2 混凝土搅拌站所用砂石料的运输要按规定做好防止污染道路环境的措施。灌装水泥确保输送管道密封不泄露。
9.3 运输、吊装机械进场前，应做好检查与保养工作，防止油污泄漏，污染环境。
9.4 运输、施工作业的车辆在离开施工作业场地前，应对车辆的轮胎、车厢、车身进行全面清洗，防止泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。
9.5 运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。
9.6 合理安排施工机械作业，有噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民正常生活的时段下进行。
9.7 加强对施工机械、运输车辆的维护保养，禁止以柴油为燃料的施工机械超负荷工作，减少烟度和颗粒物排放。
9.8 施工期间产生的油污水，要采取隔油池等措施处理，不得超标排放；其它生产污水，须进行过滤沉淀后排放；养护水经过排水沟排放至指定区域。
10.效益分析
装配式综合管廊匹配预制拼装施工技术作为一种新型的、先进的施工工艺，与传统的现浇工艺有着不可比的优点，实现了工厂化和机械化作业，质量控制、环境保护、减小对周边环境的影响、降低工人作业强度、降低工程建设的综合成本、加快工程施工进度等方面效果显著。
10.1 经济效益
以集美新城核心区市政道路工程为例，该工程于 9月11日开始预制，共完成6条路段的611榀节段，施