一种叠合整体式综合管廊预制装配结构及其施工方法
【专利摘要】一种叠合整体式综合管廊预制装配结构及其施工方法，该结构包括位于基坑内的围护结构、围护结构之间设置的管廊预制装配结构、管廊预制装配结构下方的底板垫层以及管廊预制装配结构的外侧表面包覆的全外包防水层，管廊预制装配结构上方填有回填覆土，结构外侧现浇部的外侧表面包覆有全外包防水层。该施工方法包括预制构件加工、基坑开挖、底板浇筑、侧墙施工、中隔墙施工、顶板施工和回填土等工序。本发明克服了地下工程预制化中存在的节点受力和接缝防水等突出问题，采取将底板现浇、侧墙单层叠合、中隔墙双层叠合以及顶板叠合，各节点现浇，外侧全包防水的结构形式，保证节点的有效连接，保证节点防水功能。
【专利说明】
一种叠合整体式综合管廊预制装配结构及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种预制装配结构及其施工方法，特别是一种综合管廊的叠合整体式装配结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高，地下空间的开发也日益增多，综合地下管廊近些年成为目前国内大力发展的方向。目前由于受施工条件及防水要求限制，综合地下管廊主体结构最常用的是现浇混凝土结构。
[0003]然而，由于现浇式地下结构采用现场人工场浇筑，不可避免的存在以下缺陷和弊病:
一、钢筋笼的绑扎及混凝土模板支设需要时间，主体结构内部施工需要使用大量的模板和支架，不仅会造成工期延长还会造成材料浪费;二、浇筑时质量不易保证。大量现浇混凝土需要耗时很长时间，浇筑时可能出现振捣不密实，影响结构的质量。三、墙面平整度也不易控制，现浇结构的表面难免出现蜂窝麻面，往往需要处理才能使用；以上问题若采用墙梁柱板预制技术一般可以解决以上人工现场浇筑的问题。
[0004]但是地下工程装配预制化同时也具有很多技术难点，例如节点之间的受力如何保证:现有的地下工程装配预制化在节点处理时一般在预制板之间使用螺丝进行连接，螺丝耐久性很差，无法保证100年的使用年限;还有预制构件之间的接缝防水如何处理:地下结构防水一般需要多层防水，全外包柔性防水以及混凝土自防水，一旦制作成装配预制化结构，那么预制装配的节点断开，最关键的混凝土自防水完全不会发挥其应有的作用，并且预制构件连接部分也及其容易发生渗水漏水。
[0005]因此预制化如何与现浇部分在施工工艺上进行合理和衔接，如何合理的采用预制墙梁柱板与现浇部分的搭配形式，并保证地下结构具有良好的结构稳定性和防水性能，是地下工程装配预制化亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种叠合整体式综合管廊预制装配结构及其施工方法，要解决现有地下工程装配预制化，节点之间无法保证受力安全，预制构件之间接缝易发生渗水漏水的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种叠合整体式综合管廊预制装配结构，包括位于基坑内的围护结构、围护结构之间设置的管廊预制装配结构、管廊预制装配结构下方的底板垫层以及管廊预制装配结构的外侧表面包覆的全外包防水层，所述管廊预制装配结构上方填有回填覆土，所述底板垫层沿管廊预制装配结构的下侧水平铺设；
所述管廊预制装配结构是由包括底部的现浇底板、位于现浇底板两边的叠合侧墙、位于底板中间的叠合中隔墙以及位于叠合侧墙和叠合中隔墙顶部的叠合顶板连接组成的箱型结构；
所述叠合侧墙分为单层叠合侧墙预制部和单层叠合侧墙现浇部，所述叠合中隔墙分为双层叠合中隔墙两侧预制部和双层叠合中隔墙中间现浇部，所述叠合顶板分为叠合顶板预制部和叠合顶板现浇部；
所述单层叠合侧墙预制部、双层叠合中隔墙两侧预制部和叠合顶板预制部连接形成固定于现浇底板上的箱型结构内侧预制部，所述现浇底板、单层叠合侧墙现浇部、双层叠合中隔墙中间现浇部和叠合顶板现浇部浇筑形成箱型结构外侧现浇部；
所述箱型结构外侧现浇部的外侧表面包覆有全外包防水层。
[0008]所述单层叠合侧墙预制部位于单层叠合侧墙现浇部的内侧，所述单层叠合侧墙预制部的底部固定连接在现浇底板的上表面。
[0009]所述双层叠合中隔墙两侧预制部位于双层叠合中隔墙中间现浇部的两侧，所述双层叠合中隔墙两侧预制部的底部固定连接在现浇底板的上表面。
[0010]所述叠合顶板预制部位于叠合顶板现浇部的下侧，所述叠合顶板预制部的两端分别连接单层叠合侧墙预制部的顶部和双层叠合中隔墙两侧预制部的顶部。
[0011]所述全外包防水层包括连接为整体的底板防水层、侧墙防水层和顶板防水层，所述底板防水层平铺在底板垫层上，所述侧墙防水层的外侧与围护结构之间之间设有找平层，所述顶板防水层的上侧回填有回填覆土。
[0012]所述单层叠合侧墙预制部的底部和双层叠合中隔墙两侧预制部的底部均预埋有连接套筒，所述底板上相应位置预埋有插筋，连接套筒和插筋通过套筒灌浆连接。
[0013]所述箱型结构内侧预制部的一侧均固定连接有钢筋笼，所述钢筋笼埋设于箱型结构外侧现浇部内。
[0014]这种叠合整体式综合管廊预制装配结构的施工方法，施工步骤如下:
步骤一，在预制构件厂加工连接有钢筋笼的单层叠合侧墙预制部、连接有钢筋笼的双层叠合中隔墙两侧预制部和连接有钢筋笼的叠合顶板预制部，并运送至现场；
步骤二，基坑分层明挖，可配合坑内降水施工基坑内的围护结构；
步骤三，基坑开挖至设计标高后，在围护结构之间首先施做底板垫层；
步骤四，在底板垫层上铺设底板防水层；
步骤五，在底板防水层上浇筑现浇底板的混凝土并养护；
步骤六，现浇底板达到养护强度以后，在围护结构的背土侧涂抹找平层，然后在找平层的内侧铺设侧墙防水层，侧墙防水层的底部绕至底板防水层的两端外侧，使侧墙防水层与底板防水层形成搭接并保证搭接长度，侧墙防水层的顶部延长；
步骤七，在侧墙防水层的内侧、现浇底板的两边上侧吊放并连接单层叠合侧墙预制部；步骤八，以单层叠合侧墙预制部和围护结构为模板，钢筋笼位于待浇筑的单层叠合侧墙现浇部的位置，在两者之间浇筑单层叠合侧墙现浇部的混凝土，并对单层叠合侧墙现浇部的混凝土和现浇底板的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护；
步骤九，现浇底板的中间上侧吊放并连接双层叠合中隔墙两侧预制部；
步骤十，以双层叠合中隔墙两侧预制部为模板，钢筋笼位于待浇筑的双层叠合中隔墙中间现浇部的位置，在其之间浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部混凝土，并对浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部的混凝土和现浇底板的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护； 步骤十一，吊放叠合顶板预制部，使叠合顶板预制部的两端分别连接在叠合侧墙中预制部(4)和双层叠合中隔墙两侧预制部的顶部，钢筋笼位于待浇筑的叠合顶板现浇部的位置；
步骤十二，在叠合顶板预制部的上侧浇筑叠合顶板现浇部的混凝土，并对叠合顶板现浇部的混凝土与单层叠合侧墙现浇部以及双层叠合中隔墙中间现浇部的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护；
步骤十三，在叠合顶板现浇部的上侧铺设顶板防水层，顶板防水层的两端与侧墙防水层的顶部延长处搭接，并保证搭接长度；
步骤十四，在顶板防水层的上侧填回填覆土。
[0015]所述侧墙预制部和中隔墙预制部与现浇底板均使用套筒灌浆的连接形式，底板预埋插筋，相应位置的侧墙预制部的底部预埋连接套筒，插筋插入连接套筒以后进行套筒灌浆。
[0016]所述侧墙预制部和中隔墙预制部安装时均需要使用斜撑固定，并计算斜撑的强度，保证混凝土饶筑安全。
[0017]与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
本发明是一种可以用于基坑明挖条件下综合管廊的装配式预制结构和施工方法，适用于单层双跨综合管廊主体结构的施工。
[0018]本发明克服了地下工程预制化中存在的节点受力和接缝防水等突出问题，采取将底板现浇、侧墙单层叠合、中隔墙双层叠合以及顶板叠合，各节点现浇，外侧全包防水的结构形式。
[0019]本发明预制结构中的预制部均可以采用预制构件厂加工的形式制作；由于基坑已经开挖完成，故基坑内部有较大的作业空间，便于主体结构施工;底板现浇，侧墙采用单层叠合墙的形式可以省去施做墙侧内模和支撑的时间，节省工期及成本；中隔墙采用双层叠合墙的形式同样可以省去支模的时间，并节省工期及成本;顶板采用叠合板，一半预制一半现浇，现浇部的梁及板的顶面标高相同，不用施做梁板内支撑和模板，节省工期和成本，同时顶板现浇部和墙节点同时浇筑，配合节点部的钢筋连接方式，保证节点的有效连接，加强结构整体和局部的强度和刚度。
[0020]由于接头处现浇，且叠合部与现浇部主筋均能有效连接，在浇筑时能保证叠合墙不会移位错动，易于满足主体结构对主筋定位的严格要求，易于满足接头处的受力要求。同时接头处现浇，故能使接头的防水效果得到极大的提高，易于满足地下结构对防水的严格要求，同时这种预制结构和施工方法也便于采用全包防水的形式，在现浇结构的外侧形成封闭的环形防水结构体系，加强混凝土自防水性能，确保地下结构不出现渗水和漏水现象，保证地下结构防水性能。
[0021]本发明的施工方法则有利于叠合整体式预制装配技术在地下工程中的推广应用，为地下工程的工业化和产业化起到促进作用。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0023]图1是本发明的结构示意图。
[0024]附图标记:1一围护结构、2—底板垫层、3—现浇底板、4一单层叠合侧墙预制部、5—单层叠合侧墙现浇部、6—双层叠合中隔墙两侧预制部、7—双层叠合中隔墙中间现浇部、8—叠合顶板预制部、9一叠合顶板现浇部、10—回填覆土、11 一全外包防水层、11.1一底板防水层、11.2 —侧墙防水层、11.3 —顶板防水层。
【具体实施方式】
[0025]实施例参见图1所示，一种叠合整体式综合管廊预制装配结构，是单层双跨综合管廊主体结构的施工。
[0026]该预制装配结构包括位于基坑内的围护结构1、围护结构I之间设置的管廊预制装配结构、管廊预制装配结构下方的底板垫层2以及管廊预制装配结构的外侧表面包覆的全外包防水层11，所述管廊预制装配结构上方填有回填覆土 10，所述底板垫层2沿管廊预制装配结构的下侧水平铺设；
所述管廊预制装配结构是由包括底部的现浇底板3、位于现浇底板两边的叠合侧墙、位于底板中间的叠合中隔墙以及位于叠合侧墙和叠合中隔墙顶部的叠合顶板连接组成的箱型结构；
所述叠合侧墙分为单层叠合侧墙预制部4和单层叠合侧墙现浇部5，所述叠合中隔墙分为双层叠合中隔墙两侧预制部6和双层叠合中隔墙中间现浇部7，所述叠合顶板分为叠合顶板预制部8和叠合顶板现浇部9 ；
所述单层叠合侧墙预制部4、双层叠合中隔墙两侧预制部6和叠合顶板预制部8连接形成固定于现浇底板3上的箱型结构内侧预制部，所述现浇底板3、单层叠合侧墙现浇部5、双层叠合中隔墙中间现浇部7和叠合顶板现浇部9浇筑形成箱型结构外侧现浇部；
所述箱型结构外侧现浇部的外侧表面包覆有全外包防水层11。
[0027]所述单层叠合侧墙预制部4位于单层叠合侧墙现浇部5的内侧，所述单层叠合侧墙预制部4的底部固定连接在现浇底板3的上表面。
[0028]所述双层叠合中隔墙两侧预制部6位于双层叠合中隔墙中间现浇部7的两侧，所述双层叠合中隔墙两侧预制部6的底部固定连接在现浇底板3的上表面。
[0029]所述叠合顶板预制部8位于叠合顶板现浇部9的下侧，所述叠合顶板预制部8的两端分别连接单层叠合侧墙预制部4的顶部和双层叠合中隔墙两侧预制部6的顶部。
[0030]所述全外包防水层11包括连接为整体的底板防水层11.1、侧墙防水层11.2和顶板防水层11.3，所述底板防水层11.1平铺在底板垫层2上，所述侧墙防水层11.2的外侧与围护结构I之间之间设有找平层，所述顶板防水层11.3的上侧回填有回填覆土 10。
[0031]所述单层叠合侧墙预制部的底部和双层叠合中隔墙两侧预制部的底部均预埋有连接套筒，所述底板上相应位置预埋有插筋，连接套筒和插筋通过套筒灌浆连接。
[0032]所述箱型结构内侧预制部的一侧均固定连接有钢筋笼，所述钢筋笼埋设于箱型结构外侧现浇部内。
[0033]这种叠合整体式综合管廊预制装配结构的施工方法，施工步骤如下:
步骤一，在预制构件厂加工连接有钢筋笼的单层叠合侧墙预制部、连接有钢筋笼的双层叠合中隔墙两侧预制部和连接有钢筋笼的叠合顶板预制部，并运送至现场。
[0034]步骤二，基坑分层明挖，可配合坑内降水施工基坑内的围护结构I，围护结构的形式采用粧墙锚撑支护，当混凝土厚度较大时属于大体积混凝土需要选择合理的混凝土坍落度和加强振捣确保施工质量。
[0035]步骤三，基坑开挖至设计标高后，在围护结构I之间首先施做底板垫层2。
[0036]步骤四，在底板垫层2上铺设底板防水层11.1。
[0037]步骤五，在底板防水层11.1上浇筑现浇底板3的混凝土并养护。
[0038]步骤六，现浇底板达到养护强度以后，在围护结构的背土侧涂抹找平层，然后在找平层的内侧铺设侧墙防水层11.2，侧墙防水层11.2的底部绕至底板防水层11.1的两端外侦U，使侧墙防水层11.2与底板防水层11.2形成搭接并保证搭接长度，侧墙防水层11.2的顶部延长，以便形成全包防水确保结构的防水性能。
[0039]步骤七，在侧墙防水层11.2的内侧、现浇底板3的两边上侧吊放并连接单层叠合侧墙预制部4。
[0040]步骤八，以单层叠合侧墙预制部4和围护结构I为模板，钢筋笼位于待浇筑的单层叠合侧墙现浇部的位置，在两者之间浇筑单层叠合侧墙现浇部5的混凝土，并对单层叠合侧墙现浇部5的混凝土和现浇底板3的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护；
步骤九，现浇底板3的中间上侧吊放并连接双层叠合中隔墙两侧预制部6;
步骤十，以双层叠合中隔墙两侧预制部6为模板，钢筋笼位于待浇筑的双层叠合中隔墙中间现浇部的位置，在其之间浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部混凝土 7，并对浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部7的混凝土和现浇底板3的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护；步骤十一，吊放叠合顶板预制部8，使叠合顶板预制部8的两端分别连接在叠合侧墙中预制部4和双层叠合中隔墙两侧预制部的顶部6，钢筋笼位于待浇筑的叠合顶板现浇部的位置；
步骤十二，在叠合顶板预制部8的上侧饶筑叠合顶板现饶部9的混凝土，并对叠合顶板现浇部9的混凝土与单层叠合侧墙现浇部5以及双层叠合中隔墙中间现浇部7的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护；
步骤十三，在叠合顶板现浇部9的上侧铺设顶板防水层11.3，顶板防水层11.3的两端与侧墙防水层11.2的顶部延长处搭接，并保证搭接长度，以便形成全包防水确保结构的防水性能。
[0041]步骤十四，在顶板防水层11.3的上侧填回填覆土10。
[0042]所述侧墙预制部和中隔墙预制部与现浇底板均使用套筒灌浆的连接形式，底板预埋插筋，相应位置的侧墙预制部的底部预埋连接套筒，插筋插入连接套筒以后进行套筒灌浆。
[0043]所述侧墙预制部和中隔墙预制部安装时均需要使用斜撑固定，并计算斜撑的强度，保证混凝土饶筑安全。
【主权项】
1.一种叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:包括位于基坑内的围护结构(1)、围护结构(I)之间设置的管廊预制装配结构、管廊预制装配结构下方的底板垫层(2)以及管廊预制装配结构的外侧表面包覆的全外包防水层(11)，所述管廊预制装配结构上方填有回填覆土 (10)，所述底板垫层(2)沿管廊预制装配结构的下侧水平铺设； 所述管廊预制装配结构是由包括底部的现浇底板(3)、位于现浇底板两边的叠合侧墙、位于底板中间的叠合中隔墙以及位于叠合侧墙和叠合中隔墙顶部的叠合顶板连接组成的箱型结构； 所述叠合侧墙分为单层叠合侧墙预制部(4)和单层叠合侧墙现浇部(5)，所述叠合中隔墙分为双层叠合中隔墙两侧预制部(6)和双层叠合中隔墙中间现浇部(7)，所述叠合顶板分为叠合顶板预制部(8)和叠合顶板现浇部(9); 所述单层叠合侧墙预制部(4)、双层叠合中隔墙两侧预制部(6)和叠合顶板预制部(8)连接形成固定于现浇底板(3)上的箱型结构内侧预制部，所述现浇底板(3)、单层叠合侧墙现浇部(5)、双层叠合中隔墙中间现浇部(7)和叠合顶板现浇部(9)浇筑形成箱型结构外侧现浇部； 所述箱型结构外侧现浇部的外侧表面包覆有全外包防水层(11)。2.根据权利要求1所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述单层叠合侧墙预制部(4)位于单层叠合侧墙现浇部(5)的内侧，所述单层叠合侧墙预制部(4)的底部固定连接在现浇底板(3 )的上表面。3.根据权利要求1或2所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述双层叠合中隔墙两侧预制部(6)位于双层叠合中隔墙中间现浇部(7)的两侧，所述双层叠合中隔墙两侧预制部(6)的底部固定连接在现浇底板(3)的上表面。4.根据权利要求3所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述叠合顶板预制部(8)位于叠合顶板现浇部(9)的下侧，所述叠合顶板预制部(8)的两端分别连接单层叠合侧墙预制部(4)的顶部和双层叠合中隔墙两侧预制部(6)的顶部。5.根据权利要求1所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述全外包防水层(11)包括连接为整体的底板防水层(11.1)、侧墙防水层(11.2)和顶板防水层(11.3)，所述底板防水层(11.1)平铺在底板垫层(2)上，所述侧墙防水层(11.2)的外侧与围护结构(I)之间之间设有找平层，所述顶板防水层(11.3)的上侧回填有回填覆土 (10)。6.根据权利要求3所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述单层叠合侧墙预制部的底部和双层叠合中隔墙两侧预制部的底部均预埋有连接套筒，所述底板上相应位置预埋有插筋，连接套筒和插筋通过套筒灌浆连接。7.根据权利要求1所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构，其特征在于:所述箱型结构内侧预制部的一侧均固定连接有钢筋笼，所述钢筋笼埋设于箱型结构外侧现浇部内。8.根据权利要求1-7任意一项所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构的施工方法，其特征在于，施工步骤如下: 步骤一，在预制构件厂加工连接有钢筋笼的单层叠合侧墙预制部、连接有钢筋笼的双层叠合中隔墙两侧预制部和连接有钢筋笼的叠合顶板预制部，并运送至现场； 步骤二，基坑分层明挖，可配合坑内降水施工基坑内的围护结构(I); 步骤三，基坑开挖至设计标高后，在围护结构(I)之间首先施做底板垫层(2); 步骤四，在底板垫层(2)上铺设底板防水层(11.1); 步骤五，在底板防水层(11.1)上浇筑现浇底板(3)的混凝土并养护； 步骤六，现浇底板达到养护强度以后，在围护结构的背土侧涂抹找平层，然后在找平层的内侧铺设侧墙防水层(11.2)，侧墙防水层(11.2)的底部绕至底板防水层(11.1)的两端外侦U，使侧墙防水层(11.2)与底板防水层(11.2)形成搭接并保证搭接长度，侧墙防水层(11.2)的顶部延长； 步骤七，在侧墙防水层(11.2)的内侧、现浇底板(3)的两边上侧吊放并连接单层叠合侧墙预制部(4)； 步骤八，以单层叠合侧墙预制部(4)和围护结构(I)为模板，钢筋笼位于待浇筑的单层叠合侧墙现浇部的位置，在两者之间浇筑单层叠合侧墙现浇部(5)的混凝土，并对单层叠合侧墙现浇部(5)的混凝土和现浇底板(3)的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护； 步骤九，现浇底板(3)的中间上侧吊放并连接双层叠合中隔墙两侧预制部(6); 步骤十，以双层叠合中隔墙两侧预制部(6)为模板，钢筋笼位于待浇筑的双层叠合中隔墙中间现浇部的位置，在其之间浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部混凝土 (7)，并对浇筑双层叠合中隔墙中间现浇部(7)的混凝土和现浇底板(3)的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护； 步骤十一，吊放叠合顶板预制部(8)，使叠合顶板预制部(8)的两端分别连接在叠合侧墙中预制部(4)和双层叠合中隔墙两侧预制部的顶部(6)，钢筋笼位于待浇筑的叠合顶板现浇部的位置； 步骤十二，在叠合顶板预制部(8)的上侧浇筑叠合顶板现浇部(9)的混凝土，并对叠合顶板现浇部(9)的混凝土与单层叠合侧墙现浇部(5)以及双层叠合中隔墙中间现浇部(7)的混凝土连接处振捣，使其连接为一体并养护； 步骤十三，在叠合顶板现浇部(9)的上侧铺设顶板防水层(11.3)，顶板防水层(11.3)的两端与侧墙防水层(11.2)的顶部延长处搭接，并保证搭接长度； 步骤十四，在顶板防水层(11.3)的上侧填回填覆土(10)。9.根据权利要求8所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构的施工方法，其特征在于:所述侧墙预制部和中隔墙预制部与现浇底板均使用套筒灌浆的连接形式，底板预埋插筋，相应位置的侧墙预制部的底部预埋连接套筒，插筋插入连接套筒以后进行套筒灌浆。10.根据权利要求8所述的叠合整体式综合管廊预制装配结构的施工方法，其特征在于:所述侧墙预制部和中隔墙预制部安装时均需要使用斜撑固定，并计算斜撑的强度，保证混凝土饶筑安全。
【文档编号】E02D29/045GK106013228SQ201610465627
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】郭建涛, 油新华, 耿冬青, 许国光, 马庆松
【申请人】中国建筑股份有限公司, 北京中建柏利工程技术发展有限公司