砂砾层管廊施工工艺的制作方法

本发明型涉及管廊施工领域，尤其涉及一种砂砾层管廊施工工艺。

背景技术：

根据砂砾粘结力极小的自然特性，砂砾层的地下管廊基槽土方挖运施工的放坡系数在1：1.2--1：1.5之间，如在城市狭窄地区施工，需用传统的施工方法，锚杆喷浆技术对护坡加固来减少放坡系数，以保证安全生产及质量达标。传统的施工方法工程造价昂贵，工期受护坡支护工艺及传统箱涵施工工艺的制约而额定冗长。严重影响施工进度以及工程造价的高昂。

技术实现要素：

根据以上技术缺陷，本发明提供一种砂砾层管廊施工工艺，目的在于减少施工时间并降低施工成本。

一种砂砾层管廊施工工艺，按照以下步骤进行施工：

在砂砾覆土层分两次开挖形成管廊基槽32，采用边开挖边进行管廊外模施工的方法，依次进行管廊内模施工和管廊盖板施工，在管廊基槽32内成型若干个紧固连接的混凝土箱体22，形成砂砾层管廊；

其中混凝土箱体22的施工包括以下步骤：

步骤一、在开挖好的管廊基槽32底部铺设水泥稳定层4，并在水泥稳定层4上放置混凝土定位垫块3；

步骤二、将抽芯模板12吊装放入管廊基槽32内，通过抽芯模装配定位支架11固定在混凝土定位垫块3上；两侧的抽芯模板12中心安装伸缩定位支撑13，顶部安装上口定位撑挡7，调整抽芯模板12的高度为同水平面后通过模板连接钢套14将相邻抽芯模板12连接；将抽芯模板12与相邻的管廊基槽32内壁空隙通过砂砾回填至第一作业面5，取出抽芯模装配定位支架11；在水泥稳定层4和抽芯模板12形成的空间内铺设混凝土垫层16；

步骤三、在所述混凝土垫层16的表面制作形成管廊箱体底面的钢筋37绑扎，以及在底面的钢筋37绑扎边缘位置沿竖直方向制作形成侧面的钢筋37绑扎，然后向所述底面的钢筋37绑扎上浇筑混凝土并凝固形成钢筋混凝土底板18；在钢筋混凝土底板18与侧面的钢筋37之间完成止水带17的施工；

步骤四、拆除上口定位撑挡7和伸缩定位支撑13，将内壁顶模20吊装入侧面的钢筋37与钢筋混凝土底板18形成的空间内；在内壁顶模20的顶部安装宽度控制定位横挡19，内壁顶模20的垂直方向安装伸缩缝定位装置g-1；在抽芯模板12和内壁顶模20形成的两侧空间内浇筑混凝土，形成侧面的混凝土箱体22，同时抽出抽芯模板12；最后拆除宽度控制定位横挡19和模板连接钢套14，起出内壁顶模20；

步骤五、在钢筋混凝土底板18上安装升降调节支架模板26并调节其高度，使升降调节支架模板26的顶端与管廊设计图纸中的管廊内顶壁尺寸为同一水平；在升降调节支架模板26两端安装防撞滚轮25，使防撞滚轮25顶在混凝土箱体22的两侧内壁中；将紧缝伸拉杆24安装在升降调节支架模板26的拆模工艺槽36内，通过紧缝伸拉杆24调节升降调节支架模板26，使其与混凝土箱体22的两侧内壁相互吻合；

步骤六、安装脱模槽盖板27，在管廊基槽32顶部放置钢筋37并与两侧的钢筋绑扎；在两侧的混凝土箱体22外侧安装外侧模板29后，通过外侧模板29与升降调节支架模板26形成的空间内，浇筑混凝土，形成管廊顶部的混凝土箱体22；之后拆除外侧模板29和脱模槽盖板27，通过大行程千斤顶23移开升降调节支架模板26至下一作业位置。

作为优选，所述管廊基槽32第一次挖运的覆土层深度从自然地面200向下至图纸标定的管廊盖板底部的水平线向下12-13cm作为开挖深度标高，宽度根据管廊箱体图纸标定的宽度向两侧各伸放1.5-2米，此面积作为管廊箱体施工的第一作业面5。

作为优选，所述管廊基槽32的第二层开挖深度至管廊图纸标定的垫层底标高以上，此面作为管廊箱体施工的第二作业面6；第二作业面6的开挖宽度为箱体外径尺寸向两侧各伸放10cm，放坡系数视现场砂砾粘结度大小而定。

作为优选，所述管廊基槽32开挖长度是管廊箱体长度的1.2-1.3倍为最佳。

作为优选，所述混凝土垫层16、钢筋混凝土底板18、混凝土箱体22均通过手拉式混凝土振动梁28进行混凝土浇筑施工。

作为优选，所述内壁顶模20一组为8*6m＝48m；通过吊车吊装入施工区，完成侧面混凝土箱体22的混凝土浇筑施工4小时后，将内壁顶模20顶高30cm，5-6小时内起出内壁顶模20。

作为优选，所述升降调节支架模板26一组为8*6m＝48m。

本发明提供的砂砾层管廊施工工艺中，通过使用抽芯模板、抽芯模装配定位支架、伸缩定位支撑、内壁顶模、升降调节支架模板以及外侧模板等通过简单和快速的安装工艺，实现了以下技术和施工优点：

1、具有简单牢固，快速精准的特点，安装和施工速度是传统方法的18-20倍，更主要的是支模全部由普通民工完成。彻底摆脱了因泥木工匠紧缺而制约工程进度的瓶颈。同时支模的人工消耗是传统方法支模的6-8％以下，大幅降低了工程造价，施工单位的劳动力紧张问题也彻底消除；在工艺上确保了安全生产与质量优良，为目前各种地下综合管廊施工效率最快，质量、精度控制最好，施工成本最低的施工工艺技术。

2、模板均为全钢结构，型腔尺寸精准稳定牢固，连续支模装拆500—800次以内不变形，无损耗。与传统支模工艺比较可节约大量的支模材料。大幅降低施工成本。

3、顶模的箱式模具因尺寸精准，整体稳定，强度、刚度完全满足混凝土浇捣时产生的冲击力和压力，彻底根治了漏浆和爆模的事故隐患。经现场实测，有顶模技术施工的电力管廊的顶面、地面、墙面、高度、宽度等各部尺寸误差均在2-4mm的优良标准以内。混凝土表面外观光洁度达到了清水混凝土的优良品质，是传统的施工方法无法达到的。

4、适用于城市基础建设所需大开挖施工的地下混凝土箱涵类建筑，如倒虹吸、单道电力管沟、雨水管沟，污水管沟等。以及将上述几种功能合并在一起的综合管廊。16米乘5米以下规格的，根据功能要求任意变动组合。

5、通过使用手拉式混凝土振动梁进行混凝土浇筑施工工艺比传统的混凝土浇筑施工工艺提高了92％的工作效率。

附图说明

图1是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊基槽开挖结构示意图；

图2是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊基槽开挖a-a剖视的结构示意图；

图3是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊抽芯模板安装结构示意图；

图4是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊抽芯模板安装b-b剖视的结构示意图；

图5是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的放坡间隙填充结构示意图；

图6是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的放坡间隙填充c-c剖视的结构示意图；

图7是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的混凝土垫层浇筑结构示意图；

图8是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的混凝土垫层浇筑d-d剖视的结构示意图；

图9是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊止水带施工示意图；

图10是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊止水带施工e-e剖视的结构示意图；

图11是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊钢筋混凝土底板施工示意图；

图12是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊内壁顶模安装施工示意图；

图13是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊内壁顶模安装施工g-g剖视的示意图；

图14是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的伸缩缝定位装置结构示意图；

图15是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊箱体混凝土浇筑示意图；

图16是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的抽芯模板抽出施工示意图；

图17是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊内壁顶模起出施工示意图；

图18是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的升降调节支架模板安装示意图；

图19是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的脱模槽盖板施工示意图；

图20是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊的外侧模板安装示意图；

图21是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的升降调节支架模板的拆除示意图；

图22是本发明提供的砂砾层管廊施工工艺的管廊竣工图。

其中，1-砂砾层，2-垫块框式定位器，3-混凝土定位垫块，4-水泥土稳定层，5-第一作业面，6-第二作业面，100-挖机，200-自然地面标高，7-上口定位撑挡，8-连接孔，9-吊装孔，10-水平高度调节装置,11-抽芯模装配定位支架，12-抽芯模板，13-伸缩定位支撑，14-模板连接钢套，15-抽芯模板水平高度调节装置，16-混凝土垫层，17-止水带，18-钢筋混凝土底板，g-1-伸缩缝定位装置，19-宽度控制定位横挡，20-内壁顶模，21-混凝土均衡分布装置，22-混凝土箱体，23-大行程千斤顶，24-紧缝伸拉杆，25-防撞滚轮，26-升降调节支架模板，27-脱模槽盖板，28-手拉式混凝土振动梁，29-外侧模板，30-外侧模板定位装置，31-黄油盖，32-管廊基槽，35-放坡间隙，36-拆模工艺槽，37-钢筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

根据图1-22所示，在砂砾覆土层分两次开挖形成管廊基槽32，采用边开挖边进行管廊外模施工的方法，依次进行管廊内模施工和管廊盖板施工，在管廊基槽32内成型若干个紧固连接的混凝土箱体22，形成砂砾层管廊；

其中混凝土箱体22的施工包括以下步骤：

步骤一、在开挖好的管廊基槽32底部铺设水泥稳定层4，并在水泥稳定层4上放置混凝土定位垫块3；

步骤二、将抽芯模板12吊装放入管廊基槽32内，通过抽芯模装配定位支架11固定在混凝土定位垫块3上；两侧的抽芯模板12中心安装伸缩定位支撑13，顶部安装上口定位撑挡7，调整抽芯模板12的高度为同水平面后通过模板连接钢套14将相邻抽芯模板12连接；将抽芯模板12与相邻的管廊基槽32内壁空隙通过砂砾回填至第一作业面5，取出抽芯模装配定位支架11；在水泥稳定层4和抽芯模板12形成的空间内铺设混凝土垫层16；

步骤三、在所述混凝土垫层16的表面制作形成管廊箱体底面的钢筋37绑扎，以及在底面的钢筋37绑扎边缘位置沿竖直方向制作形成侧面的钢筋37绑扎，然后向所述底面的钢筋37绑扎上浇筑混凝土并凝固形成钢筋混凝土底板18；在钢筋混凝土底板18与侧面的钢筋37之间完成止水带17的施工；

步骤四、拆除上口定位撑挡7和伸缩定位支撑13，将内壁顶模20吊装入侧面的钢筋37与钢筋混凝土底板18形成的空间内；在内壁顶模20的顶部安装宽度控制定位横挡19，内壁顶模20的垂直方向安装伸缩缝定位装置g-1；在抽芯模板12和内壁顶模20形成的两侧空间内浇筑混凝土，形成侧面的混凝土箱体22，同时抽出抽芯模板12；最后拆除宽度控制定位横挡19和模板连接钢套14，起出内壁顶模20；

步骤五、在钢筋混凝土底板18上安装升降调节支架模板26并调节其高度，使升降调节支架模板26的顶端与管廊设计图纸中的管廊内顶壁尺寸为同一水平；在升降调节支架模板26两端安装防撞滚轮25，使防撞滚轮25顶在混凝土箱体22的两侧内壁中；将紧缝伸拉杆24安装在升降调节支架模板26的拆模工艺槽36内，通过紧缝伸拉杆24调节升降调节支架模板26，使其与混凝土箱体22的两侧内壁相互吻合；

步骤六、安装脱模槽盖板27，在管廊基槽32顶部放置钢筋37并与两侧的钢筋绑扎；在两侧的混凝土箱体22外侧安装外侧模板29后，通过外侧模板29与升降调节支架模板26形成的空间内，浇筑混凝土，形成管廊顶部的混凝土箱体22；之后拆除外侧模板29和脱模槽盖板27，通过大行程千斤顶23移开升降调节支架模板26至下一作业位置。

根据图1-2所示，管廊的外模施工工艺，通过挖机100在砂砾层1分两次进行管廊基槽32的开挖，所述管廊基槽32第一次挖运的砂砾覆土层深度从自然地面200向下至图纸标定的管廊盖板底部的水平线向下12-13cm作为开挖深度标高，宽度根据管廊箱体图纸标定的宽度向两侧各伸放1.5-2米，此面积作为管廊箱体施工的第一作业面5。

自然地面200至第一作业面5之间的边坡支护，覆土层在2米以内的可自然放坡，2米以上的边坡用箱式模板支护。

所述管廊基槽32的第二层开挖深度至管廊图纸标定的垫层底标高以上，此面作为管廊箱体施工的第二作业面6；第二作业面6的开挖宽度为箱体外径尺寸向两侧各伸放10cm，放坡系数视现场砂砾粘结度大小而定。

所述管廊基槽32开挖长度是管廊箱体长度的1.2-1.3倍为最佳。

根据图2-3所示，在第二作业面6上用水泥浇筑一层30cm的水泥稳定层4，在水泥稳定层4上放置混凝土定位垫块3，通过用垫块框式定位器2将其限位并固定好之后取出垫块框式定位器2，通过吊装孔9用吊机将组装好的抽芯模板12吊装放入管廊基槽32内，通过抽芯模装配定位支架11固定在混凝土定位垫块3上；

两侧的抽芯模板12中心安装伸缩定位支撑13，顶部安装上口定位撑挡7，利用抽芯模板12内水平高度调节装置10将抽芯模板12的高度调整至同一水平面，将相邻的抽芯模板12通过连接孔8用模板连接钢套14连接；根据图5-6所示，将抽芯模板12与相邻的管廊基槽32内壁空隙即放坡间隙35，通过砂砾回填至第一作业面5，取出抽芯模装配定位支架11；

根据图7-8所示，用手拉式混凝土振动梁28在水泥稳定层4和抽芯模板12形成的空间内铺设混凝土垫层16，对其混凝土垫层16进行夯实、平整的完成作业要求。

所述水平高度调节装置10中，通过设置的黄油盖31，可对水平高度调节装置10进行润滑剂添加，使水平高度调节装置10在作业过程中顺畅工作。

根据图9-11所示，管廊的内模施工工艺，在所述混凝土垫层16的表面制作形成管廊箱体底面的钢筋37绑扎，以及在底面的钢筋37绑扎边缘位置沿竖直方向制作形成侧面的钢筋37绑扎，然后向所述底面的钢筋37绑扎上浇筑混凝土并凝固形成钢筋混凝土底板18；用手拉式混凝土振动梁28施工工艺施工管廊钢筋混凝土底板18。此时，钢筋混凝土底板18纵向水平高低误差为3—5mm。在钢筋混凝土底板18与侧面的钢筋37之间完成止水带17的施工；

根据图12-14所示，拆除上口定位撑挡7和伸缩定位支撑13，将内壁顶模20吊装入侧面的钢筋37与钢筋混凝土底板18形成的空间内，内壁顶模20规格为8*6m＝48m；在内壁顶模20的顶部安装宽度控制定位横挡19，根据图纸要求在内壁顶模20的垂直方向安装伸缩缝定位装置g-1；通过将条形模、海棉木板和u形卡用自攻螺钉连接成整体即成为嵌入式伸缩缝定位模，在进行伸缩缝施工作业过程中，垂直安装在管廊箱体上进行作业，作业结束后即可得到宽度一致、深度一致、表面光滑平整、垂直划一的伸缩缝及封胶槽。

根据图15-17所示，在抽芯模板12和内壁顶模20形成的两侧空间内浇筑混凝土，形成侧面的混凝土箱体22，通过混凝土均衡分布装置21浇筑将混凝土浇注至混凝土箱体22两侧的顶端平面的同时抽出抽芯模板12；最后拆除宽度控制定位横挡19和模板连接钢套14，混凝土浇筑待4小时后，将内壁顶模20顶高30cm；5-6小时内起出内壁顶模20，即完成管廊内模施工。

根据图18所示，管廊盖板施工工艺，在钢筋混凝土底板18上安装升降调节支架模板26一组，规格为8*6m＝48m；调节其高度，使升降调节支架模板26的顶端与管廊设计图纸中的管廊内顶壁尺寸为同一水平，即图纸设计的管廊顶部水平线；在升降调节支架模板26两端安装防撞滚轮25，使防撞滚轮25顶在混凝土箱体22的两侧内壁中；将紧缝伸拉杆24安装在升降调节支架模板26的拆模工艺槽36内，紧固升降调节支架模板26和紧缝伸拉杆24的连接螺丝，通过紧缝伸拉杆24调节升降调节支架模板26，使其与混凝土箱体22的两侧内壁相互吻合，使模板的整体稳定度、强度大于浇筑混凝土时产生的冲击力，浇筑混凝土时不漏浆。

根据图19-22所示，安装脱模槽盖板27，在管廊基槽32顶部放置钢筋37并与两侧的钢筋绑扎；在两侧的混凝土箱体22外侧安装外侧模板29，按图纸设计放置伸缩缝长度的要求，在升降调节支架模板26的两侧安装外侧模板定位装置30；通过外侧模板29与升降调节支架模板26形成的空间内，浇筑混凝土，形成管廊顶部的混凝土箱体22；通过手拉式混凝土振动梁28将浇筑的混凝土夯实，卸除脱模槽盖板2727螺丝，卸除紧固升降调节支架模板26与外侧模板29间的连接螺丝，用大行程千斤顶23放下升降调节支架模板26，并将将升降调节支架模板26和外侧模板29移至下一作业位置。

本发明提供的砂砾层管廊施工工艺中，通过使用抽芯模板、抽芯模装配定位支架、伸缩定位支撑、内壁顶模、升降调节支架模板以及外侧模板等通过简单和快速的安装工艺，实现了以下技术和施工优点：

1、具有简单牢固，快速精准的特点，安装和施工速度是传统方法的18-20倍，更主要的是支模全部由普通民工完成。彻底摆脱了因泥木工匠紧缺而制约工程进度的瓶颈。同时支模的人工消耗是传统方法支模的6-8％以下，大幅降低了工程造价，施工单位的劳动力紧张问题也彻底消除；在工艺上确保了安全生产与质量优良，为目前各种地下综合管廊施工效率最快，质量、精度控制最好，施工成本最低的施工工艺技术。

2、模板均为全钢结构，型腔尺寸精准稳定牢固，连续支模装拆500—800次以内不变形，无损耗。与传统支模工艺比较可节约大量的支模材料。大幅降低施工成本。

3、顶模的箱式模具因尺寸精准，整体稳定，强度、刚度完全满足混凝土浇捣时产生的冲击力和压力，彻底根治了漏浆和爆模的事故隐患。经现场实测，有顶模技术施工的电力管廊的顶面、地面、墙面、高度、宽度等各部尺寸误差均在2-4mm的优良标准以内。混凝土表面外观光洁度达到了清水混凝土的优良品质，是传统的施工方法无法达到的。

4、适用于城市基础建设所需大开挖施工的地下混凝土箱涵类建筑，如倒虹吸、单道电力管沟、雨水管沟，污水管沟等。以及将上述几种功能合并在一起的综合管廊。16米乘5米以下规格的，根据功能要求任意变动组合。

5、通过使用手拉式混凝土振动梁进行混凝土浇筑施工工艺比传统的混凝土浇筑施工工艺提高了92％的工作效率。