前言

預(yù)制拼裝綜合管廊施工效率高、質(zhì)量易于控制，可有效縮短現(xiàn)場(chǎng)施工周期、降低綜合建造成本。針對(duì)目前工程中4類典型的預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系( 即整艙預(yù)制拼裝綜合管廊、疊合板式拼裝綜合管廊、預(yù)制板式拼裝綜合管廊和預(yù)制槽型拼裝綜合管廊) ，較為系統(tǒng)地介紹了其構(gòu)造特點(diǎn)與適用范圍。在此基礎(chǔ)上，梳理了我國(guó)預(yù)制拼裝綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與工程應(yīng)用情況，并對(duì)今后我國(guó)預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用做出展望。

01

結(jié)構(gòu)體系

針對(duì)4類常見的預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系，重點(diǎn)介紹其構(gòu)造特點(diǎn)和適用范圍。

整艙預(yù)制拼裝綜合管廊

整艙預(yù)制拼裝綜合管廊的主要特點(diǎn)是橫截面方向整體預(yù)制，縱向則根據(jù)需要?jiǎng)澐譃橐欢ㄩL(zhǎng)度的節(jié)段( 一般為2m左右) 。整艙預(yù)制拼裝綜合管廊預(yù)制節(jié)段的縱向連接一般采用預(yù)應(yīng)力筋或螺栓連接構(gòu)造。受運(yùn)輸和吊裝等條件限制，整艙預(yù)制拼裝綜合管廊一般適用于單艙或雙艙且橫截面尺寸不大的綜合管廊。典型的整艙預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

疊合板式拼裝綜合管廊

疊合板式拼裝綜合管廊的主要特點(diǎn)是將側(cè)壁、頂板和底板進(jìn)行分塊，側(cè)壁采用雙面疊合構(gòu)造，頂板一般采用疊合樓板構(gòu)造，底板則一般采用整體現(xiàn)澆或疊合構(gòu)造，典型的疊合板式拼裝綜合管廊如圖2所示。在施工現(xiàn)場(chǎng)，各預(yù)制分塊之間通過后澆疊合層進(jìn)行連接。疊合板式拼裝綜合管廊在縱向一般也通過后澆疊合層連接，各預(yù)制分塊的縱向長(zhǎng)度根據(jù)運(yùn)輸和吊裝條件確定(一般為4～6m) 。由于底板、側(cè)壁和頂板等各預(yù)制分塊可自由組合，因此疊合板式拼裝綜合管廊的適用范圍較廣，是目前我國(guó)應(yīng)用規(guī)模最/大的預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系。

預(yù)制板式拼裝綜合管廊

預(yù)制板式拼裝綜合管廊的構(gòu)造特點(diǎn)與疊合板式拼裝綜合管廊相似，二者不同之處在于，預(yù)制板式拼裝綜合管廊的側(cè)壁、頂板和底板一般均采用預(yù)制實(shí)心板式構(gòu)造。在施工現(xiàn)場(chǎng)，側(cè)壁與底板可通過套筒灌漿或螺栓進(jìn)行連接，側(cè)壁與頂板則一般通過后澆節(jié)點(diǎn)核心區(qū)或后澆疊合層的方式進(jìn)行連接，如圖3所示。預(yù)制板式拼裝綜合管廊在縱向一般通過后澆段進(jìn)行連接，各預(yù)制分塊的縱向長(zhǎng)度則根據(jù)運(yùn)輸和吊裝條件確定( 一般為4m左右) 。該結(jié)構(gòu)體系各預(yù)制分塊的組合與拼裝較為靈活，適用范圍較廣。

預(yù)制槽型拼裝綜合管廊

預(yù)制槽型拼裝綜合管廊的主要特點(diǎn)是其在橫截面方向劃分為上、下2個(gè)單槽型或多槽型預(yù)制分塊，并在施工現(xiàn)場(chǎng)通過預(yù)應(yīng)力筋、螺栓、套筒灌漿等方式進(jìn)行連接。預(yù)制槽型拼裝綜合管廊在縱向一般通過預(yù)應(yīng)力筋或螺栓進(jìn)行連接。受運(yùn)輸和吊裝條件限制，預(yù)制槽型拼裝綜合管廊各預(yù)制分塊的縱向長(zhǎng)度一般為2～3m，主要適用于≤4艙的綜合管廊。典型的3艙預(yù)制槽型拼裝綜合管廊如圖4所示。

02

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

預(yù)制拼裝綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)其大規(guī)模推廣應(yīng)用具有重要影響。目前，我國(guó)尚未頒布專門針對(duì)預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》僅對(duì)整艙預(yù)制拼裝綜合管廊和單艙預(yù)制槽型拼裝綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了初步規(guī)定，主要內(nèi)容如下。

1.僅帶縱向拼縫接頭的整艙預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)的截面內(nèi)力計(jì)算模型宜采用與現(xiàn)澆混凝土綜合管廊結(jié)構(gòu)相同的閉合框架模型。

2.帶縱、橫向拼縫接頭的單艙預(yù)制槽型拼裝綜合管廊的截面內(nèi)力計(jì)算模型應(yīng)考慮拼縫接頭的影響。

3.預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力筋連接接頭、螺栓連接接頭或承插式接頭。

4.預(yù)制拼裝綜合管廊拼縫防水應(yīng)采取預(yù)制成型彈性密封墊為主要防水措施，彈性密封墊的界面應(yīng)力應(yīng)≥1.5MPa。

上述規(guī)定為預(yù)制拼裝綜合管廊的推廣應(yīng)用提供了一定的技術(shù)依據(jù)，但其內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，接頭抗彎剛度與接縫抗剪承載力等關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)尚有待進(jìn)一步明確。此外，上述規(guī)定的適用范圍有限，尚未包含目前工程中常用的疊合板式拼裝綜合管廊、預(yù)制板式拼裝綜合管廊和多艙預(yù)制槽型拼裝綜合管廊。

目前，由同濟(jì)大學(xué)和上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院( 集團(tuán)) 有限公司牽頭，中鐵四局集團(tuán)有限公司和中國(guó)建筑股份有限公司等單位參與的《預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》正在緊張編制中。該標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施將為預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供支撐。

03

典型工程應(yīng)用

上海世博會(huì)園區(qū)綜合管廊示范段(2007年建成，長(zhǎng)200m) 是我國(guó)第/一條采用預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)體系的綜合管廊。此后，隨著預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系的不斷發(fā)展以及綜合管廊工程的大量興建，預(yù)制拼裝綜合管廊在我國(guó)也得到長(zhǎng)足發(fā)展。幾類典型的預(yù)制拼裝綜合管廊工程情況介紹如下。

整艙預(yù)制拼裝綜合管廊

整艙預(yù)制拼裝綜合管廊的預(yù)制節(jié)段自重較大，受運(yùn)輸與吊裝限制，主要適用于單艙和雙艙綜合管廊。典型工程包括上海世博會(huì)園區(qū)綜合管廊工程、湖北十堰綜合管廊工程。上海世博會(huì)園區(qū)單艙整艙預(yù)制拼裝綜合管廊如圖5所示，湖北十堰雙艙整艙預(yù)制拼裝綜合管廊如圖6所示。

疊合板式拼裝綜合管廊

疊合板式拼裝綜合管廊是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的預(yù)制拼裝綜合管廊。典型工程如?？诿腊惨豢v路雙艙疊合板式拼裝綜合管廊。如圖7所示。

預(yù)制板式拼裝綜合管廊

預(yù)制板式拼裝綜合管廊在疊合板式拼裝綜合管廊的基礎(chǔ)上大幅減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量。但其連接接縫的防水性能和安全性需重點(diǎn)關(guān)注。目前，工程中實(shí)際應(yīng)用的預(yù)制板式拼裝綜合管廊較少，廣東中山開展了一段試驗(yàn)段建設(shè)，如圖8所示。

預(yù)制槽型拼裝綜合管廊

預(yù)制槽型拼裝綜合管廊相比于整艙預(yù)制綜合管廊可大幅度減小預(yù)制構(gòu)件自重，同時(shí)又顯著減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)與拼裝工作量，具有良好的應(yīng)用前景。典型工程如貴州六盤水市綜合管廊工程。如圖9所示。

04

結(jié)語

總體而言，我國(guó)的預(yù)制拼裝綜合管廊研究與應(yīng)用起步較晚，但在國(guó)家政策引導(dǎo)以及相關(guān)單位的積極參與下，已取得階段性成果。從進(jìn)一步科技創(chuàng)新與推廣應(yīng)用來看，尚有以下工作待開展。

1.針對(duì)大截面、多艙室綜合管廊，研發(fā)連接構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工速度快、質(zhì)量可靠的新型預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系。

2.針對(duì)不同預(yù)制拼裝綜合管廊結(jié)構(gòu)體系，建立考慮接頭影響的綜合管廊承載力與變形計(jì)算模型，并提出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

3.考慮土-結(jié)構(gòu)共同工作，開展預(yù)制拼裝綜合管廊抗震性能研究。

4.進(jìn)一步開展預(yù)制拼裝綜合管廊接縫防水措施研究，提升預(yù)制拼裝綜合管廊的綜合防水性能。

德州海天機(jī)電管廊模具

德州海天機(jī)電綜合管廊模具：

綜合管廊模具

高標(biāo)準(zhǔn)選材：

全部選用山鋼集團(tuán)等大型鋼廠的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)型材焊接，面板選用特殊定制的高光潔度的Q345錳鋼板制作，鋼板表面質(zhì)量好，尺寸精度高、耐磨損、機(jī)械性能和工藝性能優(yōu)良；成型后構(gòu)件表面光潔度高、外表美觀。

先進(jìn)設(shè)備加工：

所有板料件使用高精密激光切割機(jī)加工，外形尺寸、孔位準(zhǔn)確，板料切口自然平整，直線度高，熱變形小，幾乎無機(jī)械加工殘余應(yīng)力。

折彎板使用500噸7米大型數(shù)控折彎?rùn)C(jī)一次成型，折彎尺寸和角度精/確。

承插口密封條槽口、各處定位機(jī)構(gòu)、側(cè)模滑動(dòng)輪等機(jī)加工零部件，使用數(shù)控車、銑，龍門刨床、數(shù)顯鏜床及CNC數(shù)控加工中心等實(shí)現(xiàn)。

工藝標(biāo)準(zhǔn)高：

型材全部經(jīng)過噴砂除銹處理，保證組裝前去除銹跡、油污，為后期焊接及噴漆打下了良好的基礎(chǔ)。

使用5m×10m大型鑄鐵平臺(tái)焊裝，嚴(yán)格保證圖紙尺寸及面板表面平整度，拼板高低差控制在0.5mm以內(nèi)。

密封性能好：

模具各組件之間接縫均勻一致、合模之后嚴(yán)絲合縫，配以專用的密封膠條來密封，并經(jīng)嚴(yán)格的試水測(cè)試，合格后才可交付使用。具有注料振搗過程不漏漿、構(gòu)件成型質(zhì)量好的特點(diǎn) 。

操作輕便：

模具開合模采用快速拉鉗、梯形絲杠等結(jié)構(gòu)，操作快捷、輕便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高。模具設(shè)計(jì)開發(fā)，經(jīng)過了無數(shù)次論證、實(shí)踐、以及總結(jié)回訪客戶的使用感受，不斷優(yōu)化改善。

根據(jù)客戶的不同需求，我公司管廊模具可分為：HGLW臥式管廊模具、HGLL立式管廊模具結(jié)構(gòu)