1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/7/10,#,1,装配整体式混凝土结构技术在城市综合管廊建设中的应用,山东天马机械装备有限公司,合作热线:,13853181576 15315761355,李勇,目录,(,1,)前言,(,2,)综合管廊的意义,(,3,)综合管廊施工方式,(,4,)现浇和预制拼装流程对比,(,5,)施工进度及条件,(,6,)人员及设备材料的投入,(,7,)环境影响,(,8,)施工成本及质量控制,(,9,),箱涵标准要求,(,企业标准,),(,10,),制作工艺,(,11,),箱涵混凝土基本性能及影响因素,2,1,、前
2、言,3,城市管线是一个城市赖以正常运行的生命线,随着城镇化不断发展,传统的管线敷设方式也导致了“拉链路”现象。极大影响了城市安全运行和市民的正常生活。,4,这是城市的“生命线”给水、排水、燃气、供热、电力、电信、工业及其他,八大类管线绵延地下数百万公里为城市输送着物质、能量与信息,5,这也是城市的“生病线”泄露、火灾、爆炸、坍塌、内涝、断气、断水、断电、乃至夺命,错综复杂的地下王国尽显仓皇,地下管线事故正从潜伏期进入爆发期。,6,近年来,全国地下管线事故频发。,2009,年,-2013,年直接因城市地下管线典型事故共计,75,例,死亡事故案例共,27,起,死亡人数达,117,人。据地下管线委员
3、会统计、全国每年因地下管线事故造成的直接经济损失达数十亿元。,7,这些事故中,最严重的当属,2013,年“,1122”,中石化东黄石油管道泄漏爆炸事故。事故共造成,63,人遇难、,156,人受伤、直接经济损失,7.5,亿元。,1,、前言,8,为了根治“生,病,路”“夺命路”的发生,消除“拉链路”的现象,保障管线安全正常运行,必须采用综合管廊的敷设方式。,2,、综合管廊的意义,综合管廊工程是指在城市道路下建造一个市政公用隧道,将电力、通信、供水、燃气等多种市政管线集中在一起,实行“,统一计划、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。,9,3,、综合管廊施工方式,10,预制装配
4、现浇,4,、现浇和预制拼装流程对比,现浇工艺流程,11,预制工艺流程,底板防水工程,铺设底板砂浆保护层,底板浇筑混凝,土,混凝土养护,侧壁钢筋铺设,内侧壁安装模具,安装支撑,安装侧模,安装顶模,顶板钢筋铺设,侧板顶板浇筑混凝土,混凝土养护,拆模,顶板防水处理,中心测量,铺设砂浆,吊装预制构件,PC,件张拉,连接处填缝处理,可移动构建连接,回填,5,、施工进度,聊城市柳园路地下综合管廊现浇段全长,2.3km,预制混凝土管廊总长,210,米,施工工期与施工费用以一个标准段,25,米长度作为标准施工段工期于成本分析:,预制综合管廊现浇工艺相比,施工进度大幅加快,预制箱涵为工厂化生产,时间大大缩短。
5、构件吊装,拼接,拉紧等工序效率高且安装完成后可立即回填。现浇筑综合管廊的主体结构施工则全都在现场完成,施工进度缓慢。经案例分析比较预制综合管廊的施工工期比现浇混凝土综合管廊缩短,18d,左右。,现浇工艺比预制工艺存在以下不足:,a,只能采用开槽施工方法,不能顶进式盾构。,b,施工工期长,现场工作量大,工序繁琐。,c,受气候环境制约。,12,成本下降,5%,工期缩短,45%,质量具有可靠性,环境降噪,施工进度,现浇工艺比预制工艺存在以下不足:,a,只能采用开槽施工方法,不能顶进式盾构。,b,施工工期长,现场工作量大,工序繁琐。,c,受气候环境制约。,13,产品展示,14,5,、施工条件,15,现
6、场室外施工作业时间长,安全施工管理相对复杂,预制综合管廊均为工厂化生产,箱涵在厂内完成批量生产,工期缩短,施工人员工作环境较好,施工安全系数提高,16,6,、人员及设备材料的投入,预制综合管廊施工人员投入减少,人力成本降低,施工时仅需要少量的箱涵吊装和安装人员而已,施工设备、材料投入,预制综合管廊施工无需现场钢筋加工设备,原材料储存场地,,,备用发电机等机械设备,17,7,、环境影响,预制混凝土综合管廊开挖量较现浇混凝土综合管廊少,施工工期短对周边生态环境破坏力较小,减少噪声污染,8,、施工成本,18,预制混凝土综合管廊预制生产成本较高,运输成本较大,吊装设备使用费用较高,综合分析预制综合管廊
7、比,现浇,综合管廊略有,降,低,且以后,维护,管理成本更低,8,、质量控制,19,预制混凝土箱涵为工业化生产,生产质检等程序完备。质量可控性强,柔性接口防水性能优,无渗透现象发生,,PC,连接整体抗震性及地基不均匀沉降的抵抗力强,现浇混凝土涵体很容易出现施工裂缝,对其承载力和耐久性影响较大,从而缩短管廊使用寿命,20,现浇混凝土涵体,预制混凝土箱涵,8,、质量控制,21,橡胶止水带形成接口形成接口抗地基不均匀沉降能力差。橡胶止水带接口质量不宜保证,在振捣过程中会出现振捣不密实及微细贯穿通道现象从而引起接口渗漏,现场浇筑的管廊由于分段间隔长度大,对涵体的纵向承载力要提高,纵向配筋量也需加大,国外
8、发达国家的综合管廊建设大部分采用预制构件在现场装配的方法进入施工。现浇于预制工艺相比,预制装配式混凝土箱涵更能缩短工期、节能环保、质量可靠、材料用量省、降低成本等较为显著的优势,22,水泥,采用,42.5,级、普通硅酸盐水泥,P,O,、硅酸盐水泥,P,),、矿渣硅酸盐水泥,(P,S,、抗硫酸盐硅酸盐水泥,P,MSR,砂,中粗砂、,Mx=2.7,3.3,、含泥量,2,、泥块含量,1,碎石,壁厚,200,时、粒径采用,5-20,单粒级,壁厚,200,时、采用,5-20,占,65,、,10-30,占,35,多粒级。含泥量,1,、泥块含量,1,、粉含量,5,、针片状含量,8,、空隙率,45,外加剂,采
9、用聚羧酸系列或奈系高效减水剂、掺加时须经试验测定结果确定其标准掺加量。为增强制品本体抗渗性可适量掺加混凝土膨胀剂,水,饮用自来水,9,、,箱涵标准要求,(,企业标准,),1,、原材料质量要求,23,9,、,箱涵标准要求,(,企业标准,),2,、,混凝土品质要求,混凝土强度等级不小于,C40,,脱模强度不得低于,25MPa,,出厂时混凝土强度不得低于设计强度,3,、,箱涵质量要求,箱涵局部不应有破损、端面及边缘碰伤,箱涵内表面不应有裂缝,箱涵内外表面不允许露筋、空鼓现象,箱涵不应有蜂窝、麻面、粘皮,24,端面倾斜,2,,端面对角线误差,2,,端面弯曲度,1,保护层净厚度,25,40,内宽,2,,
10、内高,2,,壁厚,0,3,,有效长度,4,张拉孔孔径,1,,位置偏斜度,3,预埋件偏离度,5,内水压力,0.06MPa,,恒压,5min,、箱涵外表面不允许有冒汗、滴水及大面积潮片现象,但潮片面积不应大于总外表面面积的,5,,箱涵接口处不得漏水,外压荷载,9,、,箱涵标准要求,(,企业标准,),3,、,箱涵质量要求,25,10,、,制作工艺,采用卧式制作浇注混凝土时,底板混凝土拌合物坍落度宜控制在,120,140,,使其具有充分的流动性。侧壁及顶板混凝土拌合物应减少用水量、避免因水灰比过大引起混凝土拌合物离析、导致混凝土强度下降、因此塌落度宜控制在,80,100,。采用立式模具制作时,可根据混
11、凝土拌合物输送方式,在保证混凝土质量基础上尽量减少用水量,卧式制作,26,10,、,制作工艺,混凝土振动成型,模体采用附着式振动器变频振动器、气动振动器、振动电机等时,需附加插入式振捣棒振捣,消除局部蜂窝、麻面及气孔的产生,增强混凝土,连续性和,密实度。使用插入式振捣棒时,须采取分层振捣方式,每层高度应不大于,40,27,箱涵养护,10,、,制作工艺,箱涵采用自然或蒸汽养护时,须与箱涵混凝土同条件下制作三组试块;两组与箱涵同养护条件养护、一组标准养护。采用自然养护时,应对箱涵制品采取保温、保湿及洒水养护措施,蒸养制度;,静停阶段、,0.5,1h(,气温低于,5,C,时、应采取保温措施,;升温阶
12、段、升温速度每小时不大于,20,C,升至,65,C,;,恒温阶段、在,65,C,状态下保持,6,8h,;,降温阶段、采取自然降温方式,降温完成后将试块取出做混凝土脱模强度检测,(25MPa),。,后期养护阶段;箱涵脱模后,环境气温,10C,需洒水养护,每天,23,次、连续洒水养护,7,天。,28,11,、,箱涵混凝土基本性能及影响因素,强度、变形和耐久性是混凝土的基本性能,其影响因素包括;水泥品种和用量、掺合料品种和掺量、水灰比、砂率、成型模式、养护方式和养护龄期等。,1,、,混凝土强度,混凝土强度分为抗压强度、抗拉强度、抗折强度、劈裂抗拉强度等,混凝土是一种准脆性材料,其拉压比为,1,13,
13、1,10.,混凝土抗压强度受水泥强度等级、水灰比、集料、养护方式和养护龄期等因素的影响,29,11,、,箱涵混凝土基本性能及影响因素,1,、,混凝土强度,箱涵用水泥强度等级应,42.5MPa,水泥水化所需的结合水、一般只占水泥质量的,23,左右,但在拌制混凝土拌合物时,为了获取必要的流动性,通常需要加入更多的水。这种混凝土硬化后,多余的水分残留在混凝土内部,水分蒸发后形成毛细孔。毛细孔的存在减少了混凝土承载的有效截面积,而容易引起应力集中导致构件产生裂缝现象。所以在拌制箱涵混凝土拌合物时需掺加减水剂,用以适量减少用水量,增加拌合物流动性,提高混凝土强度。,集料的品质和级配是影响混凝土强度的重要
14、因素,温度和湿度是混凝土养护过程中的重要控制参数,30,2,、,混凝土耐久性影响因素,11,、,箱涵混凝土基本性能及影响因素,抗渗性,混凝土抗渗性与混凝土内部结构密实度和孔隙连通性存在直接关系,要得到抗渗性良好的混凝土。可以通过降低水灰比、掺加掺合料、掺加外加剂、优化集料级配、加强养护等措施,抗冻性,提高混凝土抗冻性最有效措施是在混凝土中掺加引气剂、减水剂、防冻剂或密实性混凝土,化学侵蚀,抗侵蚀性主要与水泥的品种、混凝土密实度及孔隙特征等有关,碳化,碳化放出的水分有利于水泥的进一步水化,减少水泥石内部的孔隙,提高混凝土抗压强度,但同时会使钢筋失去碱性保护而锈蚀,碳化收缩会引起微细裂缝,使混凝土
15、抗拉强度降低等,淡水侵蚀,氯离子对钢筋的腐蚀性最强,侵蚀性最广泛、最严重,碱,-,集料,混凝土中一旦发生碱集料反应,不易修复。其乙方措施为;避免使用碱活性骨料、限制混凝土中碱总含量,一般,3,m,,掺用矿物细粉掺合料,混凝土在使用期处于干燥状态,混凝土耐久性影响因素;抗渗性、抗冻性、化学侵蚀、碳化、淡水侵蚀、碱,-,集料反应等,31,11,、,箱涵混凝土基本性能及影响因素,3,、,提升混凝土耐久性措施,、减少拌合用水量,、增强界面的粘结性及握裹力,、合理选择水泥品种,、降低混凝土内部毛细孔贯通性,、掺用外加剂,、预防钢筋锈蚀,、加强混凝土拌制过程检控,32,据国外设计,采用分体式箱涵综合管廊,可大幅降低吊装运输施工成本。,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,合作热线:,13853181576 15315761355,李勇,谢谢大家!,






