郭建涛，王强勋，高树青，刘医硕，张宇奇，高文元，李晶阁

(1.中建工程产业技术研究院有限公司(中国建筑股份有限公司技术中心)，北京 101300；2.中国建筑土木建设有限公司，北京 100070)

0 引言

当今中国已是世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家。随着国内城镇化的进一步发展，综合管廊作为重要的地下工程基础设施项目，也得到了飞速发展，截至2020年底，我国已建和在建管廊项目里程达12 000km以上。

同时，建筑工业化、绿色化的理念逐渐也扩展到了综合管廊领域，综合管廊预制装配技术得到了一定发展。与现有现浇管廊技术相比，预制装配式综合管廊具有以下显著优势：预制构件在工厂加工生产，产品质量容易得到保证，而且不受自然环境影响，可以实现批量生产；预制构件可以与预应力等先进技术相结合，降低预制构件，提高力学、耐久性等各项性能；预制构件无需在施工现场大量浇筑混凝土，不仅节省支模材料和时间，也有利于环境保护，改善施工环境；现场拼装施工可有效缩短工期，减少人工成本；预制构件不仅尺寸准确，而且通过机械安装也能保证施工准确度；预制构件不需要占用大量材料堆场，无模板等周转材料，同样可以降低综合管廊建设成本。因此，预制拼装综合管廊是我国综合管廊建设领域技术发展的趋势之一。预制装配式综合管廊分为分块预制、节段预制、叠合装配等多种类型，节段预制综合管廊设计技术和建造工艺已较为成熟，但由于运输、吊装条件限制，目前适用于截面较小的单舱或两舱管廊，对于结构尺寸和质量大的综合管廊，节段预制技术在工厂化生产中还存在生产模块不一致、生产标准不统一等问题。

本文以十堰市沧浪大道管廊项目为工程背景，针对40吨级节段预制式双舱管廊的工厂化生产关键技术进行了研究，有利于推动预制装配式综合管廊技术的发展。

1 工程概况

沧浪大道管廊项目位于十堰市郧阳区，起点位于大运路路口，终点至天马大道延长线，总长4 160m，其中预制段长度约1 215m。沧浪大道预制管廊为两舱矩形结构，横断面尺寸为7.95m×4m，其底板、外墙、顶板厚度均为0.4m，中隔墙厚度为0.25m。标准管节纵向长度为1.5m，重约40t。管节采用C40，P8混凝土。沧浪大道预制管廊结构形式如图1所示。

图1 管廊断面尺寸

2 生产预制关键技术

2.1 巨型双舱立式模具设计与操作技术

本项目管廊模具与混凝土接触的内腔板材采用6，8mm厚原平钢板，加强肋采用矩形钢管，锁紧螺栓及门轴采用45号圆钢，其余板材及锁紧装置均为国标钢材，管廊模具施工如图2所示。

图2 巨型双舱立式模具现场

巨型双舱立式模具采用立式定制钢模，工况受力合理，成形质量好，精度高；模具吊放就位后，可以人工进行合模、拆模，方便快捷；模具高度为1.5m，工人可在上方操作，避免高空作业，安全可靠；混凝土一次性连续浇筑完成，施工效率高；相对于传统现浇施工，管廊结构构件精度从厘米级提高到了毫米级。每条生产线配12套模具，设计生产能力为每天24段管节。巨型双舱立式模具合模状态如图3所示，模具开模状态如图4所示。

图3 巨型双舱立式模具合模状态

图4 巨型双舱立式模具开模状态

所有外模内模底部均设置行走机构，可水平开合，完成脱模、合模动作。内模断面为U形，两侧边模通过铰接轴与主体连接，可旋转开合。模具顶部、边侧、底部均设置锁紧装置。巨型双舱立式模具操作要点如图5所示。

图5 巨型双舱立式模具操作要点

2.2 钢筋笼制作与运输技术

预制管廊钢筋制作是在专业的钢筋加工厂内进行钢筋成型和构件组装，工厂内采用成套高效自动化钢筋加工设备和信息化生产管理系统，实行产业化加工，将加工成型的钢筋网片和钢筋骨架配送到施工现场再进行下一步施工。本工程钢筋加工车间占地1 700m2，划分为钢筋下料区、钢筋笼焊接区、钢筋笼缓存区。钢筋笼按照设计要求进行深化和加强设计，全部采用焊接连接，保证钢筋笼成形质量。钢筋笼单个最大质量2.7t。在生产线上，钢筋笼整体吊入模具，施工效率高。

2.3 混凝土循环逐层布料技术

采用自建搅拌站，设立试验室，进行混凝土质量控制。采用地泵输送配合布料机进行下料，沿构件断面由上至下逐层布料，每层浇筑厚度不超过0.5m，布料过程中采用振动棒振捣，振捣间距0.4m，每次振捣时间宜为20～30s。混凝土浇筑完成后进行找平，静置1h后进行3次收面，每次收面间隔0.5～1h，收面时间约3h，同时也是静停时间，而后进行蒸汽养护。

管廊布料采用HGY-28液压混凝土布料机，1h可以完成1个构件约15m3混凝土的布料，单个布料机布料范围可覆盖8～12套模具。本工程配置2台布料机，满足18～24套模具全天候生产需要。

管廊侧墙与中隔墙混凝土同时浇筑，浇筑顺序为由中部向两侧，单块预制管廊一次性浇筑完成。浇筑要点如下。

1)混凝土浇筑严格执行分层浇筑及振捣流程，振捣至混凝土表面无明显塌陷，有水泥浆出现，且无气泡冒出，方可停止。因模板较高，施工时可采用手电筒随时观察混凝土表面。若模板内钢筋太密，振捣棒无法有效振捣，可在模板侧面增加附着式振动器，以确保混凝土填充振捣密实。

2)施工过程中，应加强观察，防止出现漏浆、欠振和漏振的现象。混凝土初凝之前应进行二次振捣，终凝前进行收光、抹面。严禁用振捣棒移动混凝土，尽量避免振捣器碰撞预埋件、模板，对钢筋密集区可适当延长振捣时间，确保混凝土密实。

2.4 构件高温蒸汽养护技术

本工程预制构件数量多、工期紧张，因此预制构件采用蒸汽养护的方式，减少养护时间，加快预制速度。养护罩采用简易钢管架外包帆布的形式制作。预制构件蒸养时间为6～8h，冬季寒冷天气适当延长，养护过程分为4个阶段，即静置、升温、恒温与降温，其中升温、降温速度<15℃/h，最高温度不超过60℃。采用高温蒸气养护技术，混凝土强度发展快，养护效果好，可有效保障混凝土质量。养护操作要点如下。

1)混凝土浇筑完成后，应及时搭设养护篷布，篷布保证顺直，避免积水滴落混凝土上。搭设篷布时，应保证篷布四角通风，保持5～30℃的环境静置3h以上方可升温，确保混凝土初凝后开始蒸养。

2)放置测温探头，连通自动温控系统即可升温，升温速度<15℃/h，当升至45℃时进入恒温阶段。

3)养护温度以芯部温度和蒸养温度双层控制。恒温阶段，预制构件蒸养温度<45℃，混凝土构件内芯部温度不得超过55℃，恒温持续时间不得超过6h。

4)恒温蒸养之后，适当掀开篷布四边进行降温。降温速度<15℃/h，脱模时模板表面与环境温差<15℃。

混凝土蒸养温度控制曲线如图6所示。

图6 混凝土养护温度控制曲线

2.5 成品构件保护技术

1)构件现场堆放时，应采用专用堆放架，并在堆放架上设置橡胶垫保护。

2)在构件吊装过程中，严格控制吊装构件与成品预制构件的安全距离。

3)构件吊装就位时，起重设备专职操作人员应处在安全位置，并可以清晰观察到构件的移动位置。

4)构件安装人员与吊车司机密切配合，使构件缓慢就位、平稳着地，必要时用木板隔在已安装好的管廊外墙边，防止成品构件受到碰撞而损坏。

3 结语

本工程节段预制构件钢筋笼采用整体焊接工艺制作，专为节段预制构件设计的巨型立式钢模可实现构件一次性浇筑成型，预制构件混凝土采用液压混凝土布料机循环逐层浇筑，预制构件采用高温蒸汽养护技术。预制管廊生产过程综合采用多项创新技术，极大地提高了生产效率，为生产线的流水运行提供了坚实保障，实现了预制管廊标准、高效的工厂化生产，工程实践效果良好。