装配叠合式混凝土管廊研究
预制混凝土已成为国内城市地下综合管廊的主要建造方式,由哈尔滨工业大学提出的装配叠合板式连接拼装方法,是将管廊的墙和板采用预制叠合的形式在工厂生产完成,运输至现场进行拼装、浇筑的综合管廊新型建造方式。
其技术理论建立在哈尔滨工业大学自主研发的以“约束钢筋搭接连接”和“钢筋环插筋连接”为核心的预制混凝土结构体系上。
其主要优势是借助工厂化生产,提高了管廊的生产效率、运输效率、安装效率、和施工效率,并且大量避免了现场支模引起的传统施工作业的弊端。
本文主要针对该类管廊相对其他形式管廊的优劣势进行分析。
标签:综合管廊;装配叠合式;设计方法
1 引言
城市综合管廊又称综合管道、共同沟等,是一种收容给水、排水、电力、电信、燃气、热力等市政管线的地下空间结构。
近年来随着城市管网体系的快速发展,因为管线扩容、更新、维修等造成的道路反复开挖十分常见,不仅给居民的正常生活造成了不便,同時带来的是环境污染、噪音污染以及管线交叉损害、城市交通拥堵、商业利益损失等等其它方面的社会成本显著增加,已经成为了制约城市基础设施发展和环境改善的瓶颈。
城市地下综合管廊提供人为活动空间,每隔一段长度设有检修通道入口,方便检修人员进入检修,这样避免了对路面的反复开挖。
因此建设可持续发展的城市地下综合管廊有重要的意义。
2 综合管廊主要建造方式及优劣势分析
目前城市地下综合管廊主要有传统现浇式综合管廊、节段式综合管廊、装配式综合管廊,以及装配叠合式综合管廊。
各类建造方式的综合管廊优缺点分析如下:
1.现浇式综合管廊是传统的综合管廊建造方式,结构刚度大,变形小,整体结构稳定性好,对地基承载能力要求较低。
但开挖土方量较大,对基坑回填土质及其回填方式要求较高。
现场浇筑需要支模板、绑扎钢筋等传统施工方式,不仅工期长,投入的人力物力大,而且造成城市环境的污染。
2.节段式综合管廊是目前国内综合管廊的主要建造方式,采用高精度钢模成型制作,专业化工厂质保体系健全,可保证产品在强度、耐久性方面具有一致性的保证。
但由于运输起吊原因,节段式管廊节间长度不宜过长,这导致拼接缝的数量增多,接头防水问题目前在国内还没很好的解决。
且为多数综合管廊为双仓,大型箱涵自重大,对吊装能力要求高,施工质量尤其是拼接精度不易保证,施工过程存在较大风险。
图2-1 现浇式综合管廊和节段式综合管廊
3.预制装配式综合管廊的特点是将每一个节段再次拆分为多个部件,到现场再进行安装。
上海世博园区综合管廊采用此种方式进行建造,通过预埋波纹管张拉预应力筋拼装而成,如图1-15。
这种建造方式适当增大了单个节段的长度,对设计而言增加了断面形式的多样性,现场施工速度加快,但构件拼缝数量增多,就结构的受力与渗性能而言是不利的。
4.装配叠合板式综合管廊是由哈尔滨工业大学课题组提出的,在哈尔滨城市地下综合管廊的实际工程背景下,以“约束钢筋搭接连接”与“钢筋环插筋连接”为核心技术的预制综合管廊结构。
3 装配叠合式管廊的优势
1.设计上,管廊断面形式多样,满足不同地域需求。
对于节段式和预制装配式管廊来说,由于管廊断面形式为整仓或半仓,单位重量与体积较大,对于运输和吊装要求较高,不适宜作为多仓截面。
而装配叠合式的生产方式是将管廊拆分为单个构件进行工厂化生产,运输至现场拼装,可以根据实际情况设计不同断面形式,满足使用需求。
2.生产上,方便生产、运输与起吊。
由于装配叠合式管廊是将外墙、内墙、顶板、底板拆分为独立预制构件,工厂流水线生产,产量大,运输至现场拼装,因此占用空间小,运输量大。
在北方冬季仍然可以在工厂内生产,这对于北方地区的工程建设具有特殊的意义。
将管廊拆分为单个构件,并采用叠合板的方式生产,这种方式大大减轻了每个管廊构件的重量,现场起吊的安全性得以保障。
3.性能上,拼接缝少,防水性能好,整体性好。
装配叠合式管廊的节段长度约为节段式与预制装配式管廊的 3 至 5 倍,因此建设同样长度的管廊,装配叠合式管廊的拼缝数量将大大减少,拼装次数减少,提高施工效率。
节段式与预制装配式管廊拼缝设有遇水膨胀橡胶,通过预应力张拉或者螺栓进行连接,预应力松弛和橡胶老化会降低其防水性能,预应力松弛对结构受力性能也有影响,而装配叠合式管廊墙板之间通过后浇混凝土连接成一个整体,防水性能较好,并且具有良好的整体性。
参考文献
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作者简介:姓名:吴晓媚(1995-至今),性别:女民族:汉籍贯:海南学历:本科职称,研究方向:建筑学。