吴强
中铁四局集团市政工程分公司 安徽 合肥 230000
摘要:综合管廊作为我国现阶段大力发展的城市建设项目,其施工方法与混凝土现浇箱涵类似,多以明挖原位现浇法为主,原位现浇工艺又以二次浇筑成型最为常见。在两次浇筑的接缝处形成施工缝,增大了管廊的渗漏概率,同时由于模板垂直度控制误差,竖墙二次立模时与第一次浇筑的竖墙贴合程度难以完全保证,导致施工缝处漏浆、错台等质量问题常有发生,难于杜绝。此外,二次浇筑成型工艺还增加了等强时间和施工缝止水钢板的消耗。因此,研究一次浇筑成型新工艺,可解决施工缝导致的质量通病且提高施工效率。
关键词:城市地下综合管廊;一次性浇筑;新工艺
引言:
综合管廊两次浇筑法已广泛应用于我国现阶段的管廊建设,但在两次浇筑过程中存在诸多质量通病,导致的渗漏水情况对设备正常运行造成巨大威胁。主要通病及弊端有:①通长接缝处形成施工缝增大了管廊的渗漏概率,同时由于模板垂直度控制误差,竖墙二次立模时与第一次浇筑的竖墙贴合程度难以完全保证,导致施工缝处漏浆、错台等质量问题常有发生、难于杜绝,施工缝漏浆、错台会导致管廊结构渗漏水;②施工缝处需要消耗大量止水钢板,焊接安装费工费时,且质量得不到保证,此外施工缝处在设置防水材料时,应根据管廊结构形式的变化适当增加500mm宽的加强层进行防水处理[1];③同样一段结构因增加了等强时间、止水钢板安装时间,导致施工周期增长。以上诸多因素给管廊建设运营过程中带来较多不利影响。因此开展管廊一次性浇筑成型的施工技术研究,在不增加投入的前提下,解决施工缝导致的质量通病,并提高施工效率,对管廊施工的应用推广有重要意义。
一、综合管廊结构施工关键技术
目前,各地都在积极推行地下综合管廊的全面建设,充分利用城市的地下资源。结合目前拟建管廊,沿道路中央分隔带新建,管廊为双舱室结构,长度2.8km。管廊采用两个矩形舱室合建模式,分别为综合舱、燃气舱。标准截面舱室净空尺寸为:宽2.6m+1.4m,高2.4m,采用开挖现浇工艺。以下就管廊一次浇筑新工艺关键技术展开论述。
(一)支撑体系
传统的两次浇筑成型施工方法先施工底板,二次浇筑的顶板支架以成型后底板为支撑面。一次浇筑成型法施工时,使用穿越底板的防水可调底托、以垫层作为支撑面的方式对模板支撑体系进行优化,为实现一次性浇筑成型提供保证。考虑一般管廊底板厚度为300mm,底层钢筋保护层厚度为5cm,在底托下方设置5cm厚混凝土垫块,保证支架可调底座调节丝杆外露长度不大于300mm。管廊底板厚度设计一般为300mm,考虑钢筋保护层及底板顶面上约5cm操作空间,设置底部预制混凝土垫块,强度等级不小于底部混凝土,垫块厚度根据底板厚度及规范要求螺杆伸出长度不宜超300mm计算,垫块位置提前放样,防水保护层混凝土浇筑完成收面时即可安放,保证垫块与底部混凝土粘结力。据此选用Φ36带撑杆的丝杆,长度不小于450mm,底部焊接厚度不小于5mm钢板作为支撑面支撑在防水保护层上,尺寸不小于100mm*100mm,在底板中部焊接2mm厚的镀锌止水钢板,尺寸不小于100mm*100mm,双面焊接,焊缝饱满。
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(二)模板的选择与配置
倒角模板选用与内侧墙模板便于连接的材质即可,倒角模+内侧模形式可以是木模+木模、木模+铝模、塑料模+铝模等,建议选择周转次数多,质量优越,灵活便捷的材质。管廊上倒角及顶板宜选用木模或铝模,减轻自重,便于预埋件安装、孔洞预留及二层结构施工,如舱室宽度超过3m,需预留下料口,此时选用木模板,开孔容易且能快速封堵。
端头模板:底板与侧墙变形缝防水施工前,需提前在结构背水面上铺设防水卷材加强层[2],因端头处截面较小、形状复杂,且中部设置中埋式橡胶止水带,止水带纵向中心线与接缝对齐,止水带与接缝表面垂直,止水带对接采用热硫化对接[3],止水带将模板隔开,不能形成整体,增加了安装拆卸的难度,故考虑采用定型拼装简易钢模。需满足以下几点要求:①钢板厚度不能过厚,保证刚度前提下方便人工搬运和拆装;②模块分割不宜过多,减小拼装拆卸难度。
两次浇筑法具有成型的底板可作为内侧模板自重受力面,一次成型法则无成型的底板,故采用底板定位钢筋承受一部分模板自重,后期支架搭设完成可以作为主要受力构件,同时定位钢筋可作为底板混凝土顶面标记,后期浇筑10cm底板找平层可将其隐蔽。
底板防水及保护层施工完成后精确放样,两侧模板线在混凝土面做好标记,底板钢筋整体成型后焊定位钢筋(直径Ф18-Ф25),高度以高出底板顶面5-10cm为宜,纵向间距根据现场实际及计算确定,一般取1-1.5m,立筋与底板上下层水平筋钢筋焊接,中间宜设置止水环。水平定位筋顶部与底板顶面齐平。
变形缝止水带一侧通过定型模板固定,另一侧通过焊接钢筋或铁丝绑扎翘起15°-20°,保证混凝土浇筑时止水带底部气泡能够振捣排出,增加防水效果。一节段施工完成后进行邻近节段施工,止水带固定方法一致,形成盆式安装。
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(三)混凝土浇筑顺序
混凝土由泵送从侧墙流入底板,振捣充分,舱室宽度大于3m由预留下料口补充浇筑底板混凝土。下料口设置间距为5m,泵管从洞口伸入至地板上方约500mm处进行浇筑,浇筑完成后,即可封闭顶板模板,加设方木及钢管支撑,调节钢筋间距。
管廊第一层混凝土浇筑时,前50m3混凝土坍落度控制为180±20mm,此时加强振捣,保证混凝土浇筑至管廊内底以上20cm,浇筑上层混凝土坍落度控制为160±20mm,等待至下层混凝土初凝前约30min时再浇筑上层混凝土,上层混凝土浇筑分层厚度为50cm,振动棒插入下层混凝土100mm进行振捣,依次向上浇筑直至完成。混凝土浇筑采用分层浇筑方式,并跟进振捣保证混凝土的密实性,来减少混凝土内部的毛细孔量[4],提高防水性能。
二、实施效果
该管廊工程开始采用传统的两次浇筑法施工,存在施工缝渗漏水、错台、漏浆等质量通病,需要处理整修,无形中增加了工期长度和管廊渗漏概率,后期采用管廊节段一次性浇筑成型施工方法,对比试验结果表明,有效的缩短了工期,浇筑成型后的管廊混凝土外观有了明显提高,结构尺寸、线型、垂直度等均满足规范和设计的要求。
创新使用的满堂支架立杆支撑底托,满足混凝土浇筑过程中架体整体稳定性要求,实现了底板及顶板同时浇筑的初衷,满堂支架在浇筑完成后也能够顺利拆除,在底托上焊接镀锌止水钢片,也能保证底板无渗漏。
结语:
新工艺采用的满堂支架立杆支撑底托有效可行,混凝土浇筑过程中架体稳定性好。焊接的镀锌止水钢片成功起到防水效果,底板未出现渗漏水现象。浇筑完成后,满堂支架顺利拆除。
管廊节段一次性浇筑成型使用新型定制简易端头钢模有效可行:便于安装加固和拆除,拆模后混凝土面线型美观,能够较好的固定中埋式止水带。
选用的混凝土配合比,结合浇筑工艺优化,能够解决底板混凝土反涌凸起问题,实现一次浇筑成型。从中隔墙到外墙的顺序进行,实现两侧流动,浇筑一定高度后泵送混凝土由侧墙送入底板,浇筑至底板顶面,振捣充分后等待至混凝土初凝前约30min时再浇筑上层混凝土,混凝土浇筑分层厚度为50cm,依次对称浇筑直至顶板浇筑完成。
浇筑成型后墙面无施工缝,只需在吊模浇筑时等待约2小时即可完成整段的浇筑成型,初步统计表明每节段(按30m计算)比两次浇筑施工节省约4-6天,节约施工缝止水钢板60m。
参考文献:
[1]孙乐.市政工程施工管理中容易存在的问题及对策探究[J].中国住宅设施,2017(5):114-115.
[2]秦晋彪.城市地下综合管廊防水处理技术分析与研究[J].铁道建筑技术,2018(8):20-23.
[3]王天星,王鹏程.北京中关村西区地下综合管廊防水施工技术探讨[J].中国建筑防水,2016(13):29-31,36.
[4]薛绍祖,朱祖熹,金能春.混凝土结构的背水面防水处理技术[J].地下工程与隧道, 2000(3):21-26.