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大型单仓预制管廊首节段安装定位施工技术研究

2021-08-09吴晓栋张震卫小略

新型工业化 2021年2期
关键词:拼缝插口管廊

吴晓栋,张震,卫小略

(中交路桥华北工程有限公司,北京 100000)

0 引言

综合管廊属于地下工程,综合管廊一旦建成,其维修成本和难度都远远高于建设时期,所以使用寿命是地下综合管廊的核心课题,而核心中的重点,便是综合管廊的防水[1]。而预制拼装式综合管廊由于管节长度的限制,实际安装过程中不可能一步到位,需要进行多次拼装,这带来了较多的接头。因此拼装接头精度、防水处理直接影响质量的好坏,拼装接头精度主要影响因素为预制管廊安装线性控制及承插式接头预应力张拉[2]。预制管廊在安装过程中因垫层与预制管廊主体同宽,如果预制管廊安装过程中线性控制不到位,将直接影响预制管廊安装接头精度及防水效果,因此首节段定位显得尤为重要,只有控制好首节段平面位置及线性,才能保证预制管廊安装质量及防水效果。

1 工程概况

自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目(C、D)段工程二分部起讫桩号K10+340~K18+265,路线长8km,呈东西走向,施工区域接一分部南环路分离式立交偏南偏移出S305省道经过1.3km新建段接现状金海路、向东沿金海路经过石牛水库、五金城,在金海路路口回到现状省道S305,沿省道跨马舒路、内昆铁路、西苑街及龙汇街,止于龙汇街分离式立交终点。A段综合管廊预制安装总长度2.67km。设计断面为单舱形式,管廊断面尺寸B×H=3.3×3.1m,外部轮廓尺寸为4.1×3.95m,每节段长度均为3m,共计679节段,箱体底板厚度45cm,侧墙及顶板厚度40cm,倒角为30×30cm,采用C40抗渗混凝土,抗渗等级P8。

2 研究现状

预制综合管廊多采用明挖法进行安装,安装时首先施工垫层混凝土,垫层混凝土一般与预制管廊同宽,预制管廊多采用承插式接头,预应力筋进行连接,终张拉以承插口处最大拼缝宽度不超过10mm进行控制。在安装过程中,在首节段预制管廊安装就位后,因后续节段张拉过程中,会拉移首节段预制管廊,导致首节段偏位及该段预制管廊线性整体偏移,为保证线性及防水卷材质量,需通过偏位张拉调整承插口处张开量调回整体线性,进行导致拼缝承插口处密封闭水胶圈偏压,影响拼缝接头处防水效果[3]。

通过现场试验确定,后续节段预制管廊在张拉安装过程中导致首节段预制管廊纵向偏移约1-3cm,轴线偏移约1-2cm,整体线性平面偏移约0.7%,拼缝处偏差约20.73mm,而缝宽要求不超过10mm,允许偏差为±2mm,轴线偏位±10mm。如通过后续节段接头处合格拼缝宽度调整线性,则至少需要后续14节段才能纠正到位,且在第7节段时轴线偏位达到最大值约7.83cm,严重影响后续预制管廊节段安装质量。

图1 首节段轴线偏差纠正示意图

表1 首节段轴线偏差纠正数据

预制综合管廊防水处理一般采用刚柔相继、内外结合,以结构自防水混凝土为主、外包柔性防水卷材为辅的组合防水措施。而防水卷材寿命一般为10~15年,拼缝承插口接头处防水处理是预制管廊防水技术核心内容,而且预制管廊承插口接头处漏水后期处理费用较高且效果难以持久。

因此如何解决首节段预制管廊安装定位,同时考虑经济、可操作性、可实施性,保证预制管廊安装质量及接头防水效果已然成为如今我们必须要关注的问题。故有效解决预制管廊首节段安装定位、提高预制管廊安装质量及接头防水效果是非常有必要的,并具有较大的经济效益和社会效益[4]。

3 首节段安装定位措施

3.1 垫层施工及准备

垫层混凝土采用5#槽钢做侧模,模板安装完成后严格控制模板平整度、横坡、纵坡、高程,整平过程中设置人员及时清理槽钢上浮浆及石子,防止浮浆及石子垫层造成影响,然后采用Ø300mm*6钢管进行找平,最后采用抹光机收面,严格控制垫层平整度及横纵坡。

安装之前首先用墨线放样处管廊安装两边线,并用细砂掺水泥对坑洼处进行填平,在预制管廊安装位置四角放置四块固体石蜡,石蜡大小以现场试验确定。以便减小管廊安装时与垫层摩擦力。

3.2 预制管廊首节段定位

每段预制管廊根据设计纵坡,由低向高顺序安装[5]。首节段作为整跨拼装的基准,其准确定位对于后续节段拼装就位非常关键,利用履带吊将首节段移至相应位置后再通过粗绳与履带吊吊具的三向微调进行反复调节,辅以测量节段面的六个控制点来完成准确定位。

首节段定位后一般可以采用两种方式进行固定:

(1)首节段定位方式一:

在首节段预制管廊轴线后方采用预制管廊节段设置“固定墩”进行辅助固定:①在首节段精准定位后,在首节段后方轴线位置再吊装平行放置一节段预制管廊,作为固定墩使用,间距1~2m。②将预制管廊固定节段与首节段通过预制管廊张拉孔采用4根长精轧螺纹筋进行连接、张拉、固定。张拉固定时对首节段预制管廊四角平面位置进行实时监测,要求千斤顶张拉力控制在约0.3倍预制管廊节段自重(具体数值以首节段刚刚有移动趋势为准),同时保证4根精轧螺纹钢同时均匀受力。③张拉完成后在首段节段底板与保护垫层之间灌注环氧砂浆用以加固,待强度达到90%以后方可进行后续节段安装。④在后续预制管廊节段安装过程中,随时测量观察首节段四角偏位情况,如偏移量超过3mm立即对首节段进行加固、纠正处理,同时对已安装后续管廊节段底板及保护垫层之间进行灌注环氧砂浆进行加固。待环氧砂浆强度达到100%后方可进行试拼装。⑤当第4节段预制管廊安装完成后对首节段平面位置进行测量监测,当首节段平面位置较上节段安装完成后平面位置偏移小于1mm时,方可解除、吊移首节段固定装置。

(2)首节段定位方式二:

在首节段预制管廊上方加设辅助预制管廊节段提高首节段底板与垫层摩擦力进行辅助固定:①在首节段精准定位后,在首节段上方安装2根200×200×3000mm枕木,枕木要求平行、平稳放置在侧墙顶位置,不得放置在顶板位置,放止顶板弯矩过大影响预制管廊结构稳定。②缓慢吊装辅助预制管廊节段至首节段顶枕木位置,通过粗绳进行辅助定位,要求辅助节段平稳放置,并且辅助节段要与首节段基本位于同一平面位置,防止后续预制管廊张拉、安装过程中导致辅助节段倾覆。③张拉完成后在首段节段底板与保护垫层之间灌注环氧砂浆用以加固,待强度达到90%以后方可进行后续节段安装。④在后续预制管廊节段安装过程中,随时测量观察首节段及辅助节段平面位置情况,如偏移量超过3mm立即停止安装,并对首节段采用首节段定位方式一进行加固,或对后续安装管廊节段底板及保护垫层进行灌注环氧砂浆进行加固。加固处理后方可进行后续节段试安装。⑤当第4节段预制管廊安装完成后对首节段平面位置进行测量监测,当首节段平面位置较上节段安装完成后平面位置偏移小于1mm时,方可吊移辅助节段。

4 结语

综合管廊是今后大力发展的地下市政工程形式,而预制拼装方式则是其发展方向,其中防水是重中之重。预制拼装综合管廊的防水,包括廊体自防水、内外防水、各节点防水和接口缝防水,其中接口缝的防水尤为重要,多数预制管廊渗漏多数因为安装时承插口处防水处理不当。本文以自贡市政项目大型单仓预制管廊为例,详细的介绍了大型单仓预制管廊安装过程中首节段安装定位、固定,进而提高大型单仓预制管廊安装线性、平面位置精度及承插口处防水质量,在保证承插口安装精度、胶圈正常压缩率的基础上,保障了综合管廊工程的防水质量及使用寿命。

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