一种预制管廊施工方法与流程

本发明涉及一种预制管廊施工方法，用于城市的地下管线布设与维护。

背景技术：

城市的地下管线担负着城市的信息传递、能源输送、排涝减灾、废物排弃的功能，是城市赖以生存和发展的物质基础，它就像人体内的“血管”和“神经”，因此，被人们称为城市的“生命线”。

随着我国城市化进程的加速，城市地下管线建设发展非常迅猛。因此，发展城市地下综合管廊工程具有一定的“迫切”性。综合管廊是指置于地面以下、用于容纳多种市政管线，设有专门的检查口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计建造、和管理的构造物及其附属设施，是当前地下空间开发的重要形式之一。

目前，综合管廊的两种传统施工方法及其缺点如下：

1、现场浇筑法：国内在建或已建的综合管廊普遍采用现浇混凝土方法施工，其优点是工艺及操作性简单、施工灵活，利于社会广大企业共同参与以控制成本造价，但存在“作业时间长、扬尘大、影响公共交通”等明显缺点，也没有完整的防治措施来解决，这种方法得到诸多来自社会的诟病。

2、整体预制、吊装法：近年，随着国外采用整体预制安装法施工地下综合管廊技术的成功应用，并逐步推广，取得了明显的社会效益，国内开始效仿，但由于我国尚属起步阶段，预制法所需求的模具研制、管廊精准对接机械设备开发、工人操作水平均较落后，不利于大断面尺寸的管廊的开发应用，故国内一般采用小断面尺寸管廊设计较多。大断面尺寸、大体量的管廊动辄需要配置百吨以上大型履带吊、龙门吊等起重机械辅助，增加了施工成本，也增加了施工难度、不利于施工安全。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种作业简单，速度快，安全系数高，有效解决了防水问题的预制管廊施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种预制管廊施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预制构件的施工

预制外侧壁、顶板以及底板，并在外侧壁的上端和下端、顶板的左端和右端以及底板的左端和右端分别设置连接件；

(2)预制构件的拼装

先吊装底板，再吊装外侧壁，并将外侧壁的下端的连接件与底板上的相应连接件相互固定，然后安装模架设备，最后吊装顶板，并将外侧壁的上端的连接件与顶板上的相应连接件相互固定；

(3)现浇成型

在外侧壁的内表面以及顶板的外表面浇筑砼。

进一步地，步骤(1)还包括预制中隔墙，并在中隔墙的上端也设置连接件，在底板的内表面设置用于中隔墙的下端插入的凹槽；步骤(2)还包括在吊装外侧壁之后、安装模架设备之前吊装中隔墙，令中隔墙的下端插入底板上的凹槽内，并在吊装顶板之后，将中隔墙上端的连接件与相应顶板上的相应连接件相互固定；步骤(3)还包括在中隔墙的上端面浇筑砼。

进一步地，连接件上设有呈条形的螺栓孔。

进一步地，外侧壁的下端的连接件以及底板上的连接件上设有呈弧形的螺栓孔，其余连接件上设有呈条形的螺栓孔。

进一步地，步骤(1)还包括，在外侧壁的内表面以及顶板的外表面留有接茬钢筋。

进一步地，步骤(1)还包括，在外侧壁的外表面下边沿以及底板的左端面上边沿、右端面上边沿分别设置通长缺角，现浇成型之后，在外侧壁上的通长缺角与底板上的相应通长缺角围成区间内填塞防水密封胶。

进一步地，步骤(1)还包括，在底板上的凹槽的槽壁上预埋第一焊件，并在中隔墙的下端相应第一焊件的位置处预埋第二焊件，步骤(2)还包括，在令中隔墙的下端插入底板的凹槽内之后，将第一焊件与第二焊件焊接固定。

进一步地，底板上的凹槽的横截面呈倒梯形，底板上的凹槽的两斜槽壁上分别预埋了第一焊件，中隔墙的下端也呈倒梯形，中隔墙的下端的两斜侧壁上分别预埋了第二焊件。

进一步地，模架设备包括两个以上的由两根支腿和一根横梁相连构成的门子形框架，门子形框架的两根支腿之间连接有一根以上的横撑杆，相邻两门子形框架之间通过两根以上的连接杆相连。

进一步地，横撑杆为中空带内螺纹的长螺母，横撑杆上嵌接有花篮螺杆。

本发明的有益效果体现在：

1.本发明采用预制与现浇结合的方式来施工管廊，并将管廊整体拆分为若干个小构件，部分小构件分为预制构件与现浇两部分，底板为全预制，顶板和外侧壁为半预制，解决了挤占公共交通、大型起重设备成本摊销、施工速度的问题，且预制构件一般只需要几十吨吊车即可作业，作业简单、速度快，安全系数高，整体速度远高于整体预制吊装法，并且本发明最后的现浇环节将各个单独的预制构件浇筑连接形成了一个整体，起到了良好的结构防水作用，有效解决了防水问题。

2.本发明螺栓孔的设计可以使各预制构件之间的拼接误差大大降低，从而有效避免拼接缝隙的产生以及在浇筑砼时到处跑浆。

3.本发明通过设计通长缺角来填塞防水密封胶，进一步提高了构件之间的防水密封性，解决了现有技术中存在的渗水问题。

4.本发明中隔墙通过第一焊件与第二焊件的焊接固定插接在凹槽内，能够保证中隔墙的安装牢固性，相比注浆的方式，施工速度更快，结构更稳定。

附图说明

图1是本发明一实施例预制管廊施工方法所施工的双仓矩形管廊的截面示意图。

图2是本发明一实施例预制管廊施工方法所施工的双仓矩形管廊的结构拆分图。

图3是本发明一实施例预制管廊施工方法所施工的双仓矩形管廊的预制构件的结构拆分图。

图4是图3的A处放大图。

图5是本发明一实施例预制管廊施工方法中的呈弧形的螺栓孔的调节示意图。

图6是图3的B处放大图。

图7是图3的C处放大图。

图8至图13本发明一实施例预制管廊施工方法的步骤(2)和(3)的流程图。

图14是图13的D处放大图。

图15是本发明一实施例预制管廊施工方法中的模架设备的结构示意图。

图16是本发明一实施例预制管廊施工方法中的模架设备的门子形框架拆除示意图。

附图中各部件的标记为：1外侧壁、2顶板、3底板、4中隔墙、5连接件、6凹槽、7第一焊件、8第二焊件、9通长缺角、10模架设备、101支腿、102横梁、103螺栓、104横撑杆、105连接杆、106花篮螺杆、107滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参见图1，以截面尺寸为8m宽、高5m、壁厚0.3m、每节段长3m的双仓矩形管廊为例，详细阐述本发明一实施例的预制管廊施工方法，通过该方法成型的双仓矩形管廊的结构拆分见图2，拆分为：两块顶板2、两块外侧壁1、一块中隔墙4、一块底板3，其中混凝土图例填充部分为预制部分，斜线填充部分为现浇部分。

具体包括以下步骤：

(1)预制构件的施工，请参见图3：

外侧壁1的预制：外侧壁1厚0.15m，高4.7m，长3m，内表面留有接茬钢筋，且内表面上端和下端分别设有连接件5，每块外侧壁1设4个连接件5；

顶板2的预制：顶板2厚0.15m，宽3.55m，长3m，外表面留有接茬钢筋，左右两端也分别设有连接件5，每块顶板2设4个连接件5；

底板3的预制：底板3厚0.3m，宽8m，长3m，底板3内表面中间位置设有通长倒梯形的凹槽6，深约3公分，左右两端也分别设有连接件5；

中隔墙4的预制：厚0.3m，高4.43m，长3m，中隔墙4的上端也设有连接件5，每块中隔墙4设2个连接件5，中隔墙4的下端能插入底板3的凹槽6内；

上述各预制构件上的连接件5采用钢板制成，连接件5上开有螺栓孔，这样各预制构件可通过穿过它们之间的连接件5上的螺栓孔的螺栓进行相互连接固定；

另外，参见图7，底板3上的凹槽6的两斜槽壁上预埋有第一焊件7，中隔墙4的下端呈倒梯形，中隔墙4的下端的两斜侧壁上分别预埋第二焊件8，这样中隔墙4的下端能插入底板3的凹槽6内后，第一焊件7和第二焊件8位置对应，第一焊件7和第二焊件8采用钢板制成，两者大致贴合即可；

另外，参见图4，图外侧壁1的外表面下边沿以及底板3的左右两端面上边沿分别设有深2公分、宽1公分的通长缺角9，用于后期填塞防水密封胶；

(2)预制构件的拼装

定位、放线、开槽、浇筑砼垫层后，先吊装底板3，如图8所示；

再在底板3的左端和右端分别吊装外侧壁1，并用螺栓将外侧壁1的下端的连接件5与底板3上的相应连接件5相互固定，如图9所示；

然后吊装中隔墙4，令中隔墙4的下端插入底板3的凹槽6内，调整中隔墙4垂直度后，将第一焊件7与第二焊件8相互焊接固定，如图10所示；

再在各廊仓内分别安装模架设备10，如图11所示；

最后吊装顶板2，并用螺栓将外侧壁1的上端的连接件5与相应顶板2上的相应连接件5相互固定、将中隔墙4上端的连接件5与相应顶板2上的相应连接件5相互固定，如图12所示；

本方法用中隔墙4将两块外侧壁1之间的空间隔成两个的廊仓，并一个廊仓对应一块顶板2，中隔墙4上端左右两侧均有顶板2，因此，可将中隔墙4上端的连接件5与两块顶板2上的相应连接件5一次性连接固定，如图12所示；

(3)现浇成型

在外侧壁1的内表面、顶板2的外表面以及中隔墙4的上端面浇筑砼，25℃气温下约8小时保证砼不缺棱掉角即可脱模，如图13所示；

(4)防水

在外侧壁1的外表面与底板3的左右两端面交接处，也即在外侧壁1上的通长缺角9与底板3上的相应通长缺角9围成区间内填塞防水密封胶，如图14所示，外侧壁1的外表面与底板3的左右两端面尽量保证齐平，再按设计施工外包卷材防水，即完成管廊一节段的施工。如此循环。

现场安装时，各预制构件在组拼时不能保证绝对的水平和垂直，构件之间均存在一定的位置偏差，因此本实施例设计，其中外侧壁1的下端的连接件5以及底板3上的连接件5上的螺栓孔呈弧形，参见图4，这样，可调节角度上偏差，例如，底板3在安装时候不可能与外侧壁1保证绝对垂直，但其有个规律，请参见图5，就是外侧壁1是绕着图中A点(外表面下边沿)旋转，故根据连接件5位置即可确定旋转半径，根据偏差范围要求即可确定弧长；中隔墙4上的连接件5上的螺栓孔呈竖直的条形，优选腰圆形，其余的连接件5上的螺栓孔呈水平的条形，优选腰圆形，如图6所示，这样可调节水平、竖直方向上的偏差；

通过以上螺栓孔的设计可以使各预制构件之间的拼接误差大大降低，从而有效避免拼接缝隙的产生以及在浇筑砼时到处跑浆。

另外，本发明通过设计通长缺角9来填塞防水密封胶，进一步提高了构件之间的防水密封性，解决了现有技术中存在的渗水问题。

而且中隔墙4通过第一焊件7与第二焊件8的焊接固定插接在凹槽6内，能够保证中隔墙4的安装牢固性，相比注浆的方式，施工速度更快，结构更稳定。

参见图15，本实施例中，模架设备10包括两个由两根支腿101和一根横梁102通过螺栓103相连构成的门子形框架，门子形框架可以随意拆卸，门子形框架的两根支腿101之间沿竖向均匀设有水平的三根横撑杆104，且横撑杆104的两端与两根支腿101分别采用铰接方式连接，两门子形框架之间通过六根连接杆105相连，连接杆105的两端分别采用销接方式与两门子形框架连接，当然，根据需要，门子形框架可以设置更多，横撑杆以及连接杆的数量也可增多或减少。

本实施例中，横撑杆为中空带内螺纹的长螺母，横撑杆104上嵌接有花篮螺杆106。这样横撑杆104与花篮螺杆106构成花篮螺栓，通过转动花篮螺杆的中间把手，即可实现支腿101“伸展与收缩”。

支腿101下方设有滚轮107，方便行走。

连接杆外侧可以根据需要是否铺设钢模板，安装外侧壁内表面的现浇结构模板时，其底口应预留2公分以上间隙，方便滚轮滚动，间隙可采用小模板封堵；本模架设备10拆装简单，便于运输、存储，拆除后示意图如图16所示。

需要说明的是，以上是以双仓矩形管廊为例对本发明预制管廊施工方法进行的阐述，只需一块中隔墙4，如果管廊的仓数需求更多，中隔墙4的数量在两个以上，当然，凹槽6的数量和位置根据可需要进行变化；

当对管廊的仓数要求为一个时，则不需要中隔墙4，底板3的内表面不需要设凹槽6，并只需一块顶板2。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。