【获奖QC】明挖法装配式综合管廊施工工法
明挖法装配式综合管廊施工工法
1.前言
城市地下综合管廊是在城市道路下面建造一个市政共同隧道，将电力、通讯、供水、排水、燃气等多种市政管线集中在一起，实行“统一规划、统一建设、统一管理”，以做到地下空间的综合利用和资源共享。目前国家已把综合管廊建设列入国家十三五规划中的重点基础设施投资建设项目，是我国新型城镇化建设的一项重要内容。地下综合管廊建设已上升为国家城镇化建设战略，是未来基础设施投资的重点和热点，具有广阔和巨大的市场前景。
进军综合管廊是中国交建“五商中交”战略的重要部署之一。集团紧紧抓住城市综合管廊建设带来的发展机遇，积极组织所属各设计、施工企业对国家和行业有关政策、市场环境问题和管廊设计、施工过程中的关键技术进行研究，并积极参与综合管廊建设的实践，使综合管廊业务快速做大做强。中交三航局依托承建的厦门集美新城核心区的管廊建设工程开展技术研究，研究并解决了明挖法装配式综合管廊施工的关键技术，使采用预制安装方法建设地下综合管廊的工程质量得到保证，同时加快了工程施工的进度，取得了显著的经济效益和社会效益。在该研究成果的基础上通过后续多个地下综合管廊工程的实践和总结，形成了明挖法装配式综合管廊施工工法。
图1 预制的综合管廊节段（方形）存放示意图
1
2.工法特点
2.0.1 本工法采用装配式技术工艺，将综合管廊分成一定长度的节段并在固定预制厂进行工厂化生产，再运输至现场拼装成型。
2.0.2 综合管廊节段在预制厂生产采用长线法匹配预制，以确保现场拼装时相邻节段块体拼接精度。长线法预制节段的台座周转快、利用率高；机械化程度高；各工序实现工厂化流水作业；生产效率高，同一台座可交错进行2跨管廊节段的预制；管廊节段质量有保证，观感好。
2.0.3 现场拼装施工周期短，基坑暴露时间短，大大加快了施工进度。
2.0.4 对城市道路交通和环境的影响小。施工现场无需模板支架，无需大量现浇混凝土，粉尘噪音污染少，对道路交通影响小。
2.0.5 由于大量的工作量在预制厂完成，故可节省工程成本，经济效益显著。
3.适用范围
适用于管廊节段匹配预制、现场涂胶拼装并施加预应力形成刚性接头的明挖法装配式综合管廊及类似工程如城市下穿通道框架涵（箱涵）的预制、拼装的施工。采用其他方法预制或采用其他接头型式（如承插接头）的明挖法装配式管廊工程的施工也可参考使用。
4.工艺原理
4.1 长线法匹配预制
在预制工厂内根据每（单）跨综合管廊的线形（长度）设置节段预制的长线台座，从长线台座的一端往另外一端预制综合管廊节段，已浇节段的后端面作为待浇节段的前端模，形成匹配接缝来确保相邻节段块体拼接精度，如此依次逐节段循环进行直至完成整跨综合管廊节段的预制。
4.2 预制节段拼装工艺
预制节段拼装的原理是将在预制工厂生产的节段通过运输车辆运输至现场，用架桥机或龙门吊等专用拼装设备，在施工完成的管廊基础上按次序逐块组拼，节段间采用胶拼，整跨胶拼完成后，施加体内预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨拼装、逐跨推进的施工工艺。
4.3 节段胶拼预应力接头
1
1
根据综合管廊工程所在地区的常年温度变化、使用环境等情况，通过试验选用合适的混凝土环氧胶结剂，按要求在拼装节段相邻结合面进行涂抹，而后进行临时张拉（体外），当完成一跨胶拼后进行整跨永久张拉。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 明挖法装配式综合管廊施工工艺流程
5.1.1 施工工艺流程
图5.1.1-1 明挖法装配式综合管廊施工工艺流程图 钢筋骨架安装 安装预埋件、预应力波纹管 首（前）节段吊离至存梁区
模板拆除、前移 养护 浇筑混凝土 安装内模 装车运输至装配现场
依次
逐
段
循
环 模板台座制作 首节管廊匹配段定位 安装侧模
现场混凝土垫层施工 设置节段临时支撑 节段吊装入坑 节段精确定位
下一节段试拼 第一次就位检查 节段胶拼 临时预应力张拉
安装下一节段 合格
不
合
格 合格
完成整跨节段拼装
穿钢绞线并张拉永久预应力
预应力孔道压浆 管廊底部灌浆
拆除各节段支撑 依同法架设下一孔 湿接头、变形缝施防水层施工
明挖工序
5.1.2 施工步骤
5.1.2.1 长线法匹配预制施工步骤
(1)在长线预制台座端立模、吊装钢筋骨架、浇筑端部1#节段；
(2)拆除1#节段模板后，将之作为匹配段进行2#节段的模板、钢筋骨架的吊装、浇筑混凝土。如此依次进行排序预制；
(3)当1#节段强度达到起吊要求后，将1#节段与2#节段分离、出运至寄存区；
(4)当N#节段预制完，即第一预制周期结束。此时可从端部继续开始第二预制周期的节段预制。
图5.1.2.1-1 长线法匹配预制综合管廊操作步骤示意图
5.1.2.2 综合管廊节段拼装施工步骤
1
(1)根据节段重量、尺寸、现场条件及进度要求等因素进行拼装设备的选型；
(2)节段拼装设备的验收及综合管廊基础施工；
(3)从前往后依次将整跨综合管廊各节段吊装至基坑内，并置于基础的临时支撑上；
(4)首（前）节段精确定位后，一次进行节段试拼，并进行接缝涂胶施工。每道接缝涂胶完毕后将该节段精确就位并进行临时预应力张拉，涂胶施工要严格控制接缝胶面厚度和保证胶面完全密切结合；
(5)整跨拼装完成后，穿钢绞线并施加永久预应力，而后进行管道压浆；
(6)对综合管廊底部和垫层之间的间隙进行底部灌浆，待灌浆层达到一定强度，解除临时支撑，使整跨综合管廊支撑在灌浆层上。
(7)依同法拼装下一跨，直至完成。浇筑各跨端部现浇段混凝土，处理变形缝，使各跨综合管廊结构体系连续。
5.2 施工操作要点
5.2.1 施工准备
(1)预制厂（场）预制台座、钢筋绑扎台座、施工道路、加工车间、起重设备、节段出运系统、节段堆放储存、混凝土供应系统和水电供应系统等应根据工程数量、进度要求、现有场地面积及外部条件等因素进行总平面布置和工艺设计。
(2)为了确保节段运输过程的安全，需做好运输车辆的选型及相应的加固工作，对运输线路上有碍安全运输的隐患必须逐一排查处理，同时加强运输的协调工作。
(3)应根据节段重量、尺寸、现场条件及进度要求等因素进行拼装设备的选型。
5.2.2 综合管廊节段长线法匹配预制
5.2.2.1 测量控制
首先按照综合管廊设计的几何尺寸，计算节段各控制点相关的坐标X-Y-Z，并在施工中准确控制。然后将浇筑后的测量结果与理论坐标比较，并将误差在下一节段中修正。
每一节段在对应的水平准线和垂直准线上分别设6个测量控制点，其中4个为标高控制，用“十”字头镀锌螺栓标记；2个为轴线控制，用“U”型圆钢Φ10标记。测量控制点埋设示意见图
1