杨晖 崔晋中 张景辉
中铁电气化局集团有限公司铁路工程公司 北京市 100000
摘要：本文就底板现浇+预制综合管廊施工工法工法进行分析探讨。
关键词：底板现浇；预制综合管廊；施工工法
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。目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，是我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。
依托承建的哈尔滨市地下综合管廊PPP项目二期二包工程开展技术研究，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通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。
2.工法特点
2.1 标准化施工
本工法采用侧墙、顶板的装配式技术工艺，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，各工序实现工厂化流水作业，生产效率高，管廊节段质量有保证，观感好；预制完成后再运输至现场拼装成型。相同类型的构件截面尺寸和配筋基本统，构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序装物地与现场施工计划相结合，施工过程标准化程度高。
2.2 机械化程度高
现场施工主要为机械化安装，施工速度快，工人数量少。构件拆分和生产的统一性保证了安装的标准性和规范性，大大提高了工人的工作效率和机械利用率。
2.3 质量可靠
采用规范的施工程序和严密的组织管理，现场施工标准化，确保工程施工质量。
2.4 安全
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，降低了施工风险。
2.5 环保
对城市道路交通和环境的影响小。施工现场无需模板支架，粉尘噪音污染少，对道路交通影响小。
3.适用范围
适用于地下综合管廊管廊标准断面的预制、拼装的施工。采用其他方法预制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 预制构件分型号制作
先将结构图纸进行深化设计，将整条线路分成若干个施工区段，每个施工区段在按照边墙、顶板拆分成不同构件，并划分型号。然后在预制工厂内根据不同的构件型号设置节段预制的台座，按照构件的型号，不同的台座每天根据生产计划制作预制构件并按型号存放，如此依次逐节段循环进行直至完成所有综合管廊节段的预制。
4.2 底板现浇工艺
按照设计图纸在底板防水上按照施工区段分段采用跳舱的形式进行钢筋帮扎、模板搭设、混凝土浇筑施工，混凝土浇筑后，对侧墙进行凿毛处理，然后测量人员在底板上放出预制拼装侧墙的安装线位。
4.3 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通过运输车辆运输至现场，用汽车吊或龙门吊等专用拼装设备，在施工完成的管廊底板上按次序逐块组拼。节段间的侧墙在安装后加入加强钢筋，并用特制的杆件把预制侧墙构件与底板相连，按照计算后的间距安装顶板预制构件下方的支撑杆件及方木，然后安装顶板的预制构件，最后搭设后浇带（侧墙预制构件相接处、侧墙与顶板倒角）的模板及脚手架，浇筑混凝土的施工工艺。
4.4 接头处理
每个施工区段的接缝采用预埋钢边橡胶止水带，中间放置聚苯乙烯塑料泡沫板，浇筑完成后采用聚氨酯密封膏、遇水膨胀止水条等填塞。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
施工前准备→测量放样→垫层浇筑→底部防水处理→底板钢筋绑扎→施工缝处理→支墩→预制构件底板浇筑→墙身及顶板预制构件安装→墙身及顶板浇筑→墙身及顶板防水处理→顶板保温层施工→顶板防水保护层施工→基坑回填
5.2 操作要点
5.2.1 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，并在底板防水上准确控制。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。
每一节段在的底板防水表面每5米设一对测量控制点，每2个节段设1个高程控制点，用“十”字头镀锌螺栓焊接在钢板桩上作为标记。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。
5.2.2 底板钢筋工程
综合管廊钢筋骨架在已铺设完成的底板防水上上绑扎成形，钢筋绑扎时通过放样确定普通钢筋与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。混凝土保护层垫块采用与管廊主体结构砼强度混凝土垫块，安装时垫块通过卡槽固定在钢筋上。垫块集中在工厂加工采购，尺寸精确、结构密实。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75cm 一排。
5.2.3 底板模板工程
底板模板系统主要由端模、倒角模板等几部分组成。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.端模
端模由厚2mm的竹胶板钢板做面板，并用10*10方钢设横向加劲。端模与倒角模板采用方木、方钢固定，并在两块端模外设方木固定。
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通过涂刷隔离剂来便于以后节段的分离。
2.倒角模板
由于底板与侧墙相接处设置了20*20cm的内倒角，且倒角混凝土与底板同时浇筑，因此也采用厚2mm的竹胶板钢板做面板，并用10*10方钢设横向加劲。
5.2.4 底板混凝土工程
1.混凝土浇筑
综合管廊节段混凝土采用商品混凝土，通过混凝土运输车运输至现场，采用汽车泵进行泵送浇筑，底板浇筑时均分2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，待倒角浇筑一定高度后，再进行补料浇筑。在浇筑倒角时，适当降低混凝土坍落度1～2cm，以防止混凝土向底板上翻。
2.浇筑注意事项
(1)浇筑节段混凝土时应尽量落低泵管，以减小混凝土自由倾落高度。布料时使泵管对准模板中心部位，均匀布料。避免将泵管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埋件位置的检查，防止浇筑过程中位置发生变化。
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。
5.2.5 预制构件侧墙吊装
5.2.5.1 墙体构件安装工艺
墙体构件安装工艺为：抄平放线→按墙下标高找平后安放控制垫块→安装侧壁构件→安装斜撑→通过斜撑调整墙体轴线及垂直度→墙体间连接钢筋绑扎→墙体后浇带支模→构件间用砂浆封堵→进入下道工序。
1.抄平放线：
先放出侧壁外边四周弹出控制轴线。再放出每片侧壁的位置控制线及抄平每片侧壁的标高控制块，每片侧壁下的标高控制块不少于6
块（内、外页墙片下分别不少于3块），侧壁安装定位牢固检查合格后，用与侧壁同标号防水砂浆密实侧壁与底板水平拼缝位置。垫块尺寸：50×30×20mm。
2.标高控制块安放方法：
先将垫块一面用角磨机磨平后，用砂浆座浆安放垫块，水准仪配合标尺调整垫块表面标高，待垫块养生强度达到要求，方可吊装预制墙体构件，构件安装完成校正后，检查验收合格，用防水砂浆填缝，防止浇筑墙内砼浇筑时产生漏浆。
3.吊装墙体构件
侧壁构件起吊时垂直平稳，吊索与水平线夹角不小于60°，下落至安装部位0.5米处缓停对位、扶正使连接钢筋分别插入墙内，然后安装人员扶正缓降构件至安放位置，使底板连接钢筋进入侧壁构件中，构件吊装时需采取1根遛绳配合引导方向避免对已安装的构件碰损及造成安全事故。
4.侧壁构件位置控制：
构件安装就位后，构件上控制线与预先弹放的控制线吻合。
5.安装斜撑：
1）安装固定斜撑：墙体落稳后，标高、轴线复核完成后，安装固定斜撑，固定斜撑由于先铺设管道，改为在结构外支撑；
2）斜撑安装位置：双斜撑长杆位置设置于侧壁高度的2/3处，支撑与水平线夹角在55°～65°之间。
3）斜撑与墙板链接方式：斜撑与侧壁连接时应选用预埋M16螺母型式进行安装，斜撑采用膨胀螺栓固定。膨胀螺栓与外侧垫层固定螺栓长度9cm，保证螺栓进入垫层5cm左右。
4）斜撑调节定位：双斜撑支撑长杆及短杆均有调节器，可通过调节器进行调整构件，短杆调整侧壁位置，长杆调整墙体垂直度，安放时斜撑统一固定于墙体的一侧，校正好侧壁位置及垂直度，留出通道，便于其他物品运输。
5）侧壁连接钢筋绑扎；在先安放完成的预制侧壁连接钢筋位置上提前安放好连接箍筋，方法为：侧壁连接处箍筋与一侧两根纵筋按设计间距串联绑扎点焊于板一侧，形成半成品推置于板腔内，待两侧壁板现场组装定位后，拨出，然后穿设另外竖向连接纵筋，上下端绑扎连接箍筋于纵筋上，然后进行下部开口处竖向主筋搭接绑扎、水平箍筋与主筋的绑扎。
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5.2.6 预制构件顶板安装
1.安装工艺流程
支设顶板下钢支撑→顶板构件安装→安装、绑扎顶板钢筋→预埋线管连接→浇筑顶板构件上混凝土。
2.按线支设预制板下钢支撑
1）支撑工艺流程；
备料→支撑安装→校验
2）备料：
计算好各施工段长度及管廊内径宽度计算木方、钢管、扣件和油拖的尺寸及数量运至各作业区内。
3）支撑安装：
顶板预制构件吊装就位前，按照标高及平面布置尺寸搭设支撑，A50钢管用于竖向支撑及水平拉结组成，钢管铰接采用扣件，竖向及水平钢管端头穿设油拖用于调整标高调节及固定，油拖端头设置80×60mm通长木方用于支撑、保护预制构件、固定钢管作用，注意支撑安装时避开墙体支撑，支撑用的木方管件等要轻拿轻放，严谨碰撞墙体支撑和磕损已成型的构件。
4）校验：
按照设计给定的标高，测设出管廊顶板标高，拉线，用油拖调节顶板预制构件底标高，用墙体周线控制线调节顶板预制构件调节油拖来控制位置，调节完毕加固，报验。
顶板预制构件支撑示意图
3.顶板构件安装
1）操作人员站在管廊间搭设的马凳上，用遛绳控制顶板构件高空位置，至适当位置用手扶顶板构件摆正位置下落安装。
2）受锁具及吊点影响，顶板构件的各边不是同时下落，对位时需要三人对正：两个人分别在长边扶正，一个人在短边用撬棍顶住板，将角对准墙角(三点共面)、短边对准墙体下落。
3）顶板构件安装初步就位后，应用支撑上的微调器调节标高，确保预制管廊构件调整后标高为设计标高。
4）配套施工完毕后，用鼓风机清理后浇带及顶板构件上杂物，由外墙向内墙，由已安装一侧向预安装一侧清理，严谨将杂物吹于腔内。
5.2.7 施工缝及防水施工
完成相邻两跨以上综合管廊的拼装后，即可开始施做施工缝，其工序包括凿除施工缝杂物、安装遇水膨胀止水条，涂刷聚氨酯密封膏，处理变形缝等。
综合管廊施工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。
5.2.8 吊装注意事项
1.起吊时吊环开口凹槽正对钢丝绳受力方向，凹槽与钢丝绳平行。
2.挂钩之前应检查钢丝绳、吊具的磨损情况，吊具与卡环及钢丝绳之间连接是否牢靠。检查吊钉周围的混凝土是否有蜂窝、麻面、开裂等影响吊钉受力的质量缺陷。
3.构件吊运线路必须搭设防坠隔离区，在空中吊运时，防坠隔离区不得有施工人员。
4.构件起吊应遵循慢起、快升、慢落。
5.就位时认真核对构件的正反面，构件预留管线接驳口与板面预留位置对齐。
6.斜支撑安装位置根据斜支撑布置图，斜支撑底部固定螺栓必须拧紧；斜支撑底部螺杆伸出长度不大于250mm，安装高度应统一。
7.垂直度调整时，应将固定在墙板上的所有斜支撑同时旋转，严禁一根往外旋转一根往内旋转，严禁用蛮力旋转。旋转时时刻观察撑杆的丝杆外露长度以及斜撑角板处混凝土的变化。
6.材料设备及劳动力组合
6.1 材料
见材料表
6.2 机具设备
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7.质量控制
7.1 采用的规范标准
本工法施工质量、成品外形尺寸偏差严格按如下规范实行。
①《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）；
②《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
③《钢筋焊接及验收规范》（JGJ 18-2012）；
④《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107-2016）；
⑤《钢筋焊接接头试验方法》（JGJ/T27-2014）；
⑥《建设工程施工场地供用电安全规范》（GB50194-2014）；
⑦《工程测量基本术语标准》（GB/T50228-2011）；
⑧《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）。
7.2 构件吊装质量的控制
7.2.1 质量控制指标
预制构件质量控制指标如表7.2-1。
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7.3 现浇部分质量控制
重点在于高仓节点标高的控制、墙柱相接位置钢筋定位控制、梁柱节点控制、预埋件精度控制、连续梁在中间支座处底部钢筋连接质量控制等。
认真调节相关构件的位置关系，确保现浇节点的平整、光洁。
标高控制在建筑物周边设置控制点，以便于相互检测。单层标高允许误差不大于3mm,全层标高允许误差不大于15mm。
7.4 质量控制措施
7.4.1 建立健全质量管理体系，完善各项质量管理制度。
7.4.2 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。
7.4.3 定期对测量基点精度进行复核。
7.4.4 加强对模板系统的日常维护和保护，提高成品质量。
7.4.5 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。
7.4.6 严格工序管理，实行工班“交接制度”和“三检制度”。
7.4.7 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
8.1 采用的标准
本工法施工安全严格按如下规范实行。
①《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-2011
②《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
③《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
④《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2016
⑤《起重机械安全规程》(第一部分 总则)GB6067.1—2010
8.2 安全措施
1.吊装期间，对吊装点采用警示带进行隔离，设置临时围栏、警示标志，并派专人进行监护，确保吊装期间吊装点下方行人安全。
2.每次吊装前对所有吊具进行质量检查和数量核对，检查钢梁、葫芦、钢丝绳等起重用品的性能是否完好。
3.墙板吊装前在墙、板上提前将安全立杆和安全维护绳安装到位，为吊装时工人佩戴安全带提供连接点。
4.构件品装前在构件上安装两条溜绳，便于构件在空中时地面(楼层)吊装人员控制落点，减少失误。
5.特种施工人员持证上岗。构件起重作业时，必须由起重工进行操作，吊装工进行安装。
6.由于装配整体式结构工程的构件不是整体预制，在吊装就位后不能承受自身荷载，因此梁底支撑不得大于2m，每根支撑之间高差不得大于1.5mm，标高不得大于3mm。
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 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。
9.3 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。
9.4 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。
9.5 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。
9.6 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。
9.7 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；其他生产污水，须进行过滤沉淀后排放；养护水通过排水沟排放至指定区域。
9.8 因现场构件运输采用大型车辆，应对场内道路和堆放场地进行硬化，避免道路起尘。
9.9 废弃钢材、木材、塑料其他垃圾分类堆放，定期处理。
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
以群力第五大道管廊为例，该工程于2019年9月15日开始施工底板，至11月27日共完成34个阶段，施工长度1045m，工期与现浇混凝土整体式综合管廊工期相比缩短53%左右。以标准段（32m）施工经济效益比较为例（不含结构施工），见表10.1-1。
表10.1-1 直接经济效益比较表（基坑采用钢板桩支护）
序号 内容 预制拼装工艺 备注 现浇施工工艺 备注
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从土建成本上比较，预制预应力综合管廊比现浇整体式综合管廊节约了约36.84%的成本，主要体现在工期缩短后现场费用的节约，带来显著的经济效益。同时，综合管廊的提前运营，也将带来巨大的间接经济效益。
10.2 社会效益
明挖法装配式综合管廊施工采用了工厂化的生产方式，预制节段各工序采取预制、模块化流水作业，每道工序易于控制，使得预制节段外型尺寸精准，外观效果好。具有施工速度快，工程质量好，造价低，现场无需模板支架、无需大量现浇混凝土、无粉尘、无噪音，对周边环境影响小，结构线型优美等。该技术在城市地下综合管廊建设中将有着广阔的应用前景。