一种预制装配式单舱市政综合管廊及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于预制装配式市政空间结构及施工技术领域，特别涉及一种预制装配式单舱市政综合管廊及其施工方法。
【背景技术】
[0002]随着我国人口的增长和经济的发展，伴随而来的是各种市政管线的规划和布设问题，各种供水、排水、电力、通讯等管线的数量越来越多，由于缺乏统一协调和规划，经常出现地面挖填现象，严重影响了居民的日常生活和城市的有序运营。市政综合管廊的出现解决了上述困扰政府和市民多年的问题，可以对各种市政公用管线实施统一规划、设计、施工和维护，是一种意义重大的市政公用设施。但目前现场浇筑的市政综合管廊施工周期较长，施工时会对城市交通和居民生活造成一定的影响，这些问题在一定程度上限制了市政综合管廊在老城区和人口密集城市中心的进一步推广使用。
[0003]目前，许多国家都把预制化作为技术发展的一个重要标志，采用预制化构件不仅可以提高工程质量，还可以缩短工期，降低成本，提高市政工程施工的工业化程度，尤其对改善市政工程的施工环境更是明显。国内外在市政工程预制技术方面都有一定的研宄和应用，其目的在于提高结构的质量、降低材料消耗和市政工程的建设成本。虽然国内对地铁区间隧道装配式结构有一定的研宄，但对市政综合管廊装配式结构的研宄还处于起步阶段，防水技术方面亦处于试验摸索阶段，当前可借鉴的工程经验较少。
【发明内容】
[0004]针对现有综合管廊的现浇结构施工周期长且质量难以控制的问题，本发明的目的是提供一种预制装配式单舱市政综合管廊及其施工方法，综合管廊由若干预制管节通过纵向接头对接拼装，可实现快速拼装施工，而且，预应力钢筋的布设位置不影响综合管廊的结构体钢筋，不但操作更为方便，而且改善了地基不均匀沉降对拼装式综合管廊结构安全性和耐久性的不利影响。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的预制装配式单舱市政综合管廊，它是由若干设置于混凝土垫层上，且具有纵向接头的预制管节依次对接拼装而成，所述预制管节由工厂预制一次成型或分段预制成型，每节所述预制管节内壁边缘的转角处均预埋若干具有通孔的支托，内置有预应力钢筋的管节连接件沿轴线方向依次贯穿所述支托，且所述管节连接件的两端分别锚固在位于外侧的所述支托上。
[0006]优选的，所述管节连接件由内置预应力钢筋，包覆于所述预应力钢筋外的混凝土层和位于最外层的塑性套管组成，且所述塑性套管上设有若干注浆孔。
[0007]优选的，所述预应力钢筋由高强度精轧螺纹钢材料制成，所述混凝土层由强度等级高于M30的水泥砂浆通过所述注浆孔灌注而成。
[0008]优选的，所述纵向接头采用凹凸榫结构，相邻两节所述预制管节的凸口和凹口相互啮合，且凸口比凹口凸出的长度LI大于等于80mm。
[0009]优选的，相邻两节所述预制管节纵向接头外侧的所述凸口上预留有闭合的环状凹槽一，所述环状凹槽一的表面粘贴有遇水膨胀橡胶条，所述遇水膨胀橡胶条由天然橡胶或合成橡胶制成，相邻两节所述预制管节纵向接头的内侧还设有嵌缝槽一，所述嵌缝槽一内还填嵌有密封胶。
[0010]优选的，多个所述预制管节通过所述管节连接件连接为一个管廊单元，且所述管廊单元沿其轴线的长度L2不大于2m，相邻两个所述管廊单元之间对称设置有操作手孔，所述操作手孔的长度L3不小于400mm。
[0011]优选的，每节所述预制管节由两个具有横向接头的预制段上、下对接拼装而成，两个所述预制段的横向凸口和横向凹口相互啮合。
[0012]优选的，所述横向接头位于其所在预制管节侧面的高度的1/4?1/2处。
[0013]优选的，两个所述预制段的外侧边缘预留有横向接头孔道，弯曲螺栓贯穿所述横向接头孔道并将两个所述预制段连接在一起，所述弯曲螺栓的端部通过锚固件紧固在所述预制段的外壁上，所述预制段的外壁具有V形槽口，所述锚固件卡扣在V形槽口的侧面。
[0014]优选的，两个所述预制段的横向凸口上设有闭合的环状凹槽二，所述环状凹槽二内设有遇水膨胀橡胶条；两节所述预制段横向接头的外侧设有嵌缝槽二，所述嵌缝槽二内填嵌有密封胶。
[0015]另外，本发明还提供了一种预制装配式单舱市政综合管廊的施工方法，步骤如下:
[0016]一、根据所述综合管廊所处地质条件及周边环境进行结构计算，结构计算包括荷载计算、内力计算及截面设计；
[0017]二、按所述步骤一结构计算确定的数据预制所述预制管节，内置有预应力钢筋的所述管节连接件依次贯穿若干所述支托并将其连接在一起；
[0018]三、开挖所述综合管廊的基坑；
[0019]四、在所述基坑内现浇所述混凝土垫层；
[0020]五、在所述混凝土垫层上方通过所述纵向接头依次对接拼装所述预制管节；
[0021]六、基坑土体回填。
[0022]优选的，所述步骤二中，在所述支托上依次套设塑性套管，对所述预应力钢筋对称张拉完毕后，使所述预应力钢筋贯穿所述塑性套管，且所述预应力钢筋的端部通过所述锚具连接件紧固在位于外侧的所述支托上，所述管节连接件紧固后，通过所述注浆孔进行压力灌浆。
[0023]优选的，所述步骤五还包括，所述预制管节组装完成后，在所述预制管节的结构基层表面涂刷厚度大于等于2mm的柔性防水涂料。
[0024]优选的，所述步骤一中，根据结构计算结果分析确定所述预制管节采用同时具有纵向接头和横向接头的形式，并确定所述预制管节上、下预制段的所述横向接头位于其所在预制管节侧面高度的1/4?1/2处；所述步骤五中，上、下两个所述预制段对接拼装时，所述横向凸口和所述横向凹口相互啮合，上、下两个所述预制段的外侧边缘预留有所述横向接头孔道，所述弯曲螺栓贯穿所述横向接头孔道并将上、下所述预制段连接在一起。
[0025]本发明的效果在于:
[0026]一、本发明的综合管廊由若干预制管节依次对接拼装而成，预制管节在预制场集中批量预制，经出厂检验合格后运输至现场采用拼装工艺施工成为整体，其构件成型质量好，混凝土强度有保证，若干预制管节通过纵向接头对接拼装，可以实现综合管廊的快速拼装施工，减少了基坑暴露时间及作业时间，工人劳动强度降低，具有工程质量易于控制、施工速度快、成本造价低和环境污染小等诸多优点；内置有预应力钢筋的管节连接件依次贯穿固接在预制管节上的支托，其两端锚固在外侧的支托上，使得若干节预制管节能够稳定连接在一起，本发明将预应力钢筋布置在预制管节的支托上，使得预应力钢筋的布设位置不会影响综合管廊的结构体钢筋，不但操作更为方便，而且改善了地基不均匀沉降对拼装式综合管廊结构安全性和耐久性的不利影响。
[0027]二、本发明的预制装配式单舱市政综合管廊的施工方法，通过纵向接头的凹凸榫结构使相邻两节预制管节对接拼装，并由贯穿支托的内置有预应力钢筋的管节连接件将多个预制管节连接成一个整体，这种集中预制、现场装配的施工方法能够有效的保证施工质量，缩短工期，具有良好的社会和经济效益，在城市核心区修建预制装配式市政综合管廊具有更大的优越性；由于预应力钢筋布置在预制管节的支托上，预应力钢筋的布设位置不影响综合管廊的结构体钢筋，操作更为方便，该装配式的施工方法易于施工、操作方便、构件便于吊装，结构布局合理且防水性能好，而且，该施工方法工序简明，各工序按标准化作业，受气候影响小，可全年施工，工程质量易于控