CN108797638A - 基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法 - Google Patents

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油新华
张顶立
耿冬青
陈铁林
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Abstract

本发明公开了一种基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法。本发明复合底板中每个单元板块包括叠合部和位于叠合部四周的现浇部,叠合部包括与基础垫层固定连接的预制底板、底板桁架和底板现浇层,底板桁架四周边沿水平向外延伸,形成现浇部的钢筋骨架;双层叠合墙板包括位于迎水面的外预制板,位于背水面的内预制板,以及外预制板与内预制板之间的现浇夹心层,外预制板与内预制板通过墙桁架钢筋连接;墙桁架钢筋底部与复合底板现浇部的钢筋骨架侧边边沿连接;外预制板的下端面与基础垫层上表面紧密贴合设置;叠合顶板的顶板现浇层与双层叠合墙板的现浇夹心层一体浇筑而成。本发明施工便捷高效,施工成本低,防水效果好,管廊整体性强。

Description

基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法
技术领域
本发明涉及基于复合底板的一体化装配式管廊,特别是涉及一种基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法。
背景技术
对于地下管廊的施工,目前有全部现浇和现浇与预制相结合两种施工方式。传统的满堂红模板支架现浇方式的施工工期较长、成本较高,经济效益较差;并且现场模板及钢筋绑扎量大,费时费力,而且材料浪费情况严重,施工文明性较差;现浇与预制相结合的施工方式中,应用双层叠合板的半预制施工方式较为普遍,大大降低了模板的使用量,降低了施工成本,并且具有良好的防水效果。
目前双层叠合整体式综合管廊结构的施工中,关于底板的选择和施工,主要有两种方式,一种是采用现浇混凝土底板,配合双层叠合墙板和单层叠合顶板,形成整体式的管廊结构,这种施工方式中,管廊底板的施工仍需要支模,结构施做后现浇底板与双层叠合墙板的接头部位断面损失较大,管廊结构承载能力降低明显;另一种是采用单层叠合底板铺设在垫层上,配合双层叠合墙板和单层叠合顶板,形成整体式的管廊结构,这种施工方式对垫层的平整度要求较高,管廊结构施工后,底板与垫层不密贴,底板易发生开裂,底板向墙体外侧延伸造成不必要的成本增大,双层叠合墙体与底板交接部位断面强度损失较大。
发明内容
本发明提供一种施工便捷高效,施工成本低,防水效果好,管廊整体性强的基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法。
解决的技术问题是:现有的双层叠合整体式综合管廊结构断面折损严重以及叠合板与垫层密贴不紧密的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,由复合底板、双层叠合墙板和叠合顶板围合而成;
复合底板水平设置在基础垫层上,由多个单元板块沿管廊的长度方向拼接组成,每个单元板块包括叠合部和位于叠合部四周的现浇部,叠合部包括预制底板、底板桁架和底板现浇层,预制底板与基础垫层固定连接,底板桁架四周边沿水平向外延伸,形成现浇部的钢筋骨架;
双层叠合墙板包括位于迎水面的外预制板,位于背水面的内预制板,以及外预制板与内预制板之间的现浇夹心层,外预制板与内预制板通过墙桁架钢筋连接;墙桁架钢筋底部与复合底板现浇部的钢筋骨架侧边边沿连接;所述外预制板的下端面与基础垫层上表面紧密贴合设置;
叠合顶板的顶板现浇层与双层叠合墙板的现浇夹心层一体浇筑而成。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述每个单元板块中的叠合部的占地面积不小于单元板块占地面积的30%。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述叠合部的边沿与两侧双层叠合墙板内表面的水平距离不小于500mm。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述双层叠合墙板与单元板块之间还设置有腋角斜筋,腋角斜筋两端分别伸入墙桁架钢筋和钢筋骨架内、并固定。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述内预制板下端面高于外预制板的下端面设置,且两者高度差不小于复合底板的厚度;所述外预制板的上端面高于内预制板上端面设置,且两者高度差与叠合顶板的厚度相适应。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述叠合顶板还包括预制顶板和顶板桁架,顶板桁架两侧边沿与双层叠合墙板的墙桁架钢筋的上边沿连接,预制顶板的两侧边沿与双层叠合墙板的内预制板上边沿搭接。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述双层叠合墙板的竖向拼缝处设置有矩形钢筋笼,矩形钢筋笼位于竖向拼缝处的现浇夹心层内,沿墙板高度方向通长设置。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述叠合顶板的水平拼缝处设置有水平连接筋,水平连接筋位于水平拼缝处的顶板现浇层内,垂直于水平拼缝的长度方向设置。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊,进一步的,所述双层叠合墙板下部的现浇夹心层内还设置有竖向止水板,所述竖向止水板的下边沿不低于内预制板的下端面。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、管廊设计:根据拟建场地的水文地质条件、沟槽开挖深度等,通过设计计算确定综合管廊结构截面尺寸、配筋等参数;
步骤二、根据管廊设计情况,工厂预制复合底板的叠合部、双层叠合墙板和叠合顶板,并运送至施工现场;
步骤三、施做基础垫层;
步骤四、在基础垫层上进行精确的测量放线,将复合底板的预制底板与基础垫层固定连接;
步骤五、吊装双层叠合墙板,确保外预制板下端面贴合设置在基础垫层上表面,在管廊内部设置用于临时支撑双层叠合墙板的斜撑支架,并连接复合底板的钢筋骨架与双层叠合墙板的墙桁架钢筋;
步骤六、浇筑底板混凝土,充分振捣;
步骤七、待混凝土达到预定强度后,拆除斜撑支架,搭设用于临时支撑叠合顶板的管廊内部支架;
步骤八、吊装叠合顶板;吊升叠合顶板,调整位置,使预制顶板的侧边边沿与双层叠合墙板的内预制板上边沿对齐,然后连接叠合顶板与双层叠合墙板;
步骤九、浇筑双层叠合墙板和叠合顶板的现浇混凝土部分;
步骤十、待混凝土达到预定强度后,拆除管廊内部支架;
步骤十一、重复步骤四至步骤十,完成管廊整体施工。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊采用现浇与叠合相结合的复合底板,叠合部的预制底板与基础垫层固定,不仅避免了底板桁架的移位和变形,而且底板桁架预制施工,便于安装和定位,大大降低了施工难度,减少了施工工序;复合底板现浇部的混凝土是直接浇筑在基础垫层上表面的,与基础垫层紧密结合为一个整体,对基础垫层的平整度要求不高,并且利于复合底板与基础垫层的整体受力;即使基础垫层的表面存在不平整部位,在底板混凝土浇筑时,通过振捣混凝土,浆液可以进入预制底板底部,填平基础垫层的不平整部位。
本发明双层叠合墙板的外预制板的上下边沿均长于内预制板,外预制板的下边沿与基础垫层直接接触,直接作为底板浇筑的外侧模板,省却了侧模的支设工序,简化了施工步骤,减少了底板浇筑时的模板使用量,同时大大减少了底板与两侧叠合墙板接头部位的端面折损率,提高了两侧墙板的抗剪强度和抗压强度。外预制板的上边沿高于内预制板,可直接作为叠合顶板的侧模,大大减少了混凝土垫块的使用和模板的使用量,降低了工程造价。
本发明双层叠合墙板中墙桁架钢筋的上下边沿均有部分预留在外,可直接与叠合顶板和复合底板内的钢筋连接,大大降低了施工难度,通过内部纵向钢筋的连接,提高了墙体与顶板和底板的连接牢固性,提高了管廊整体结构的强度和刚度,利于管廊的整体受力稳定性。
本发明双层叠合墙板与叠合顶板的预制部分连接后,两者的现浇空间形成了相通区域,且无需设置额外的侧模或底模,顶板现浇层与双层叠合墙板的现浇夹心层可一体浇筑而成,不仅简化了施工工序,缩短了施工周期,而且该墙体与顶板的现浇部分与复合底板的现浇部形成封闭的整体式结构,大大增强了管廊结构的止水效果。
本发明双层叠合墙板中还设置有腋角斜筋,提高了墙体与底板的连接牢固性,加强了管廊结构腋角部位的整体强度和刚度,有利于管廊结构的整体受力。
下面结合附图对本发明的基于复合底板的一体化装配式管廊及其施工方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明基于复合底板的一体化装配式管廊的结构示意图;
图2为图1中部位A即双层叠合墙板与复合底板连接处的细节放大图;
图3为复合底板的单元板块的叠合部的预制部分的俯视图;
图4为双层叠合墙板的竖向拼缝处的横截面剖视图;
图5为叠合顶板的水平拼缝处的纵截面剖视图;
图6为管廊施工方法中步骤五的完成效果图;
图7为管廊施工方法中步骤八的完成效果图。
附图标记:
1-基础垫层;21-预制底板;22-底板桁架;23-底板现浇层;31-钢筋骨架;32-底板混凝土;4-双层叠合墙板;41-外预制板;42-内预制板;43-现浇夹心层;44-墙桁架钢筋;45-竖向止水板;5-腋角斜筋;6-矩形钢筋笼;7-叠合顶板;71-预制顶板;72-顶板桁架;73-顶板现浇层;8-水平连接筋;91-斜撑支架;92-管廊内部支架。
具体实施方式
如图1和图2所示,本发明基于复合底板的一体化装配式管廊由复合底板、双层叠合墙板4和叠合顶板7围合而成。
如图3所示,复合底板水平设置在基础垫层1上,由多个单元板块沿管廊的长度方向拼接组成,每个单元板块包括叠合部和现浇部,现浇部位于叠合部四周,两侧边沿分别与管廊两侧的双层叠合墙板4底部连接,每个单元板块中的叠合部的占地面积不小于单元板块占地面积的30%,叠合部的边沿与两侧双层叠合墙板4内表面的水平距离不小于500mm;叠合部包括预制底板21、底板桁架22和底板现浇层23,预制底板21底部通过焊接或螺栓连接与基础垫层1上的预埋件固定连接,底板桁架22四周边沿水平向外延伸,形成现浇部的钢筋骨架31,现浇部的底板混凝土32的上表面与叠合部的底板现浇层23的上表面平齐;相邻单元板块通过钢筋骨架31采用绑扎、焊接或搭接的方式固定连接。
现浇部的底板混凝土32直接浇筑在基础垫层1上表面,与基础垫层1紧密结合为一个整体,对基础垫层1的平整度要求不高,即使基础垫层1的表面存在不平整部位,在底板混凝土32浇筑时,通过振捣混凝土,浆液可以进入预制底板21底部,填平基础垫层1的不平整部位,利于复合底板与基础垫层1的整体受力。
双层叠合墙板4包括位于迎水面的外预制板41,位于背水面的内预制板42,以及外预制板41与内预制板42之间的现浇夹心层43,外预制板41与内预制板42通过墙桁架钢筋44连接;墙桁架钢筋44底部与复合底板现浇部的钢筋骨架31侧边边沿通过绑扎、焊接或搭接固定连接,同时还设置有腋角斜筋5,腋角斜筋5两端分别伸入墙桁架钢筋44和钢筋骨架31内,绑扎或焊接固定,腋角斜筋5沿管廊长度方向均匀间隔设置,相邻腋角钢筋之间的距离按照侧墙、底板的主筋纵向间距以及设计要求设置。
外预制板41的下端面与基础垫层1上表面紧密贴合设置,内预制板42下端面高于外预制板41的下端面设置,且两者高度差不小于复合底板的厚度;外预制板41的上端面高于内预制板42上端面设置,且两者高度差与叠合顶板7的厚度相适应。墙桁架钢筋44的上下边沿有部分预留在外,便于与叠合顶板7和复合底板连接,大大降低了施工难度,提高了管廊整体结构的强度和刚度,利于管廊的整体受力稳定性。
双层叠合墙板4下部的现浇夹心层43内设置有竖向止水板45,竖向止水板45的下边沿不低于内预制板42的下端面。
如图4所示,双层叠合墙板4的竖向拼缝处设置有矩形钢筋笼6,矩形钢筋笼6位于竖向拼缝处的现浇夹心层43内,沿墙板高度方向通长设置。
双层叠合墙板4的外预制板41与基础垫层1直接接触,直接作为底板浇筑的外侧模板,省却了侧模的支设工序,简化了施工步骤,减少了底板浇筑时的模板使用量,同时大大减少了底板与两侧叠合墙板接头部位的端面折损情况,提高了两侧墙板的抗剪强度和抗压强度。
叠合顶板7包括预制顶板71,顶板桁架72和顶板现浇层73,顶板桁架72两侧边沿与双层叠合墙板4的墙桁架钢筋44的上边沿通过绑扎、焊接或搭接固定连接,预制顶板71的两侧边沿与双层叠合墙板4的内预制板42上边沿搭接,顶板现浇层73与双层叠合墙板4的现浇夹心层43一体浇筑而成,与复合底板的现浇部形成封闭的整体式结构,大大增强了管廊结构的止水效果。
如图5所示,叠合顶板7的水平拼缝处设置有水平连接筋8,水平连接筋8位于水平拼缝处的顶板现浇层73内,垂直于水平拼缝的长度方向设置,水平连接筋8的长度不小于300mm。
本发明基于复合底板的一体化装配式管廊的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、管廊设计:根据拟建场地的水文地质条件、沟槽开挖深度等,通过设计计算确定综合管廊结构截面尺寸、配筋等参数;
步骤二、根据管廊设计情况,工厂预制复合底板的叠合部、双层叠合墙板4和叠合顶板7,并运送至施工现场;
步骤三、施做基础垫层1,并在基础垫层1上设置用于固定复合底板的预埋件;
步骤四、在基础垫层1上进行精确的测量放线,将复合底板的预制底板21与基础垫层1上的预埋件固定连接;
步骤五、吊装双层叠合墙板4,如图6所示;
具体施工方法如下:
步骤A、吊升双层叠合墙板4,调整位置后下放,使外预制板41下端面贴合设置在基础垫层1上表面;
步骤B、在管廊内部设置斜撑支架91,临时固定双层叠合墙板4,斜撑支架91顶端顶撑在双层叠合墙板4的内预制板42外表面上,底端固定在复合底板的底板桁架22上;
步骤C、连接复合底板的钢筋骨架31与双层叠合墙板4的墙桁架钢筋44;
步骤D、设置腋角钢筋,并在双层叠合墙板4与复合底板的连接拐角处支设腋角模板;
步骤六、浇筑底板混凝土32,至双层叠合墙板4内的竖向止水板45部位;
浇筑的过程中充分振捣,确保混凝土浆液充分填满预制底板21与基础垫层1之间的缝隙;
步骤七、待底板混凝土32强度达到75%以上后,拆除斜撑支架91,搭设管廊内部支架92;
步骤八、吊装叠合顶板7;吊升叠合顶板7,调整位置,使预制顶板71的侧边边沿与双层叠合墙板4的内预制板42上边沿对齐,然后连接叠合顶板7的顶板桁架72与双层叠合墙板4的墙桁架钢筋44,如图7所示;
步骤九、浇筑双层叠合墙板4的现浇夹心层43和叠合顶板7的顶板现浇层73;
步骤十、待混凝土强度达到75%时,拆除管廊内部支架92;
步骤十一、重复步骤四至步骤十,完成管廊整体施工。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:由复合底板、双层叠合墙板(4)和叠合顶板(7)围合而成;
复合底板水平设置在基础垫层(1)上,由多个单元板块沿管廊的长度方向拼接组成,每个单元板块包括叠合部和位于叠合部四周的现浇部,叠合部包括预制底板(21)、底板桁架(22)和底板现浇层(23),预制底板(21)与基础垫层(1)固定连接,底板桁架(22)四周边沿水平向外延伸,形成现浇部的钢筋骨架(31);
双层叠合墙板(4)包括位于迎水面的外预制板(41),位于背水面的内预制板(42),以及外预制板(41)与内预制板(42)之间的现浇夹心层(43),外预制板(41)与内预制板(42)通过墙桁架钢筋(44)连接;墙桁架钢筋(44)底部与复合底板现浇部的钢筋骨架(31)侧边边沿连接;所述外预制板(41)的下端面与基础垫层(1)上表面紧密贴合设置;
叠合顶板(7)的顶板现浇层(73)与双层叠合墙板(4)的现浇夹心层(43)一体浇筑而成。
2.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:每个所述单元板块中的叠合部的占地面积不小于单元板块占地面积的30%。
3.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述叠合部的边沿与两侧双层叠合墙板(4)内表面的水平距离不小于500mm。
4.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述双层叠合墙板(4)与单元板块之间还设置有腋角斜筋(5),腋角斜筋(5)两端分别伸入墙桁架钢筋(44)和钢筋骨架(31)内、并固定。
5.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述内预制板(42)下端面高于外预制板(41)的下端面设置,且两者高度差不小于复合底板的厚度;所述外预制板(41)的上端面高于内预制板(42)上端面设置,且两者高度差与叠合顶板(7)的厚度相适应。
6.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述叠合顶板(7)还包括预制顶板(71)和顶板桁架(72),顶板桁架(72)两侧边沿与双层叠合墙板(4)的墙桁架钢筋(44)的上边沿连接,预制顶板(71)的两侧边沿与双层叠合墙板(4)的内预制板(42)上边沿搭接。
7.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述双层叠合墙板(4)的竖向拼缝处设置有矩形钢筋笼(6),矩形钢筋笼(6)位于竖向拼缝处的现浇夹心层(43)内,沿墙板高度方向通长设置。
8.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述叠合顶板(7)的水平拼缝处设置有水平连接筋(8),水平连接筋(8)位于水平拼缝处的顶板现浇层(73)内,垂直于水平拼缝的长度方向设置。
9.根据权利要求1所述的基于复合底板的一体化装配式管廊,其特征在于:所述双层叠合墙板(4)下部的现浇夹心层(43)内还设置有竖向止水板(45),所述竖向止水板(45)的下边沿不低于内预制板(42)的下端面。
10.权利要求1-9任意一项所述的基于复合底板的一体化装配式管廊的施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、管廊设计:根据拟建场地的水文地质条件、沟槽开挖深度等,通过设计计算确定综合管廊结构截面尺寸、配筋等参数;
步骤二、根据管廊设计情况,工厂预制复合底板的叠合部、双层叠合墙板(4)和叠合顶板(7),并运送至施工现场;
步骤三、施做基础垫层(1);
步骤四、在基础垫层(1)上进行精确的测量放线,将复合底板的预制底板(21)与基础垫层(1)固定连接;
步骤五、吊装双层叠合墙板(4),确保外预制板(41)下端面贴合设置在基础垫层(1)上表面,在管廊内部设置用于临时支撑双层叠合墙板(4)的斜撑支架(91),并连接复合底板的钢筋骨架(31)与双层叠合墙板(4)的墙桁架钢筋(44);
步骤六、浇筑底板混凝土(32),充分振捣;
步骤七、待混凝土达到预定强度后,拆除斜撑支架(91),搭设用于临时支撑叠合顶板(7)的管廊内部支架(92);
步骤八、吊装叠合顶板(7);吊升叠合顶板(7),调整位置,使预制顶板(71)的侧边边沿与双层叠合墙板(4)的内预制板(42)上边沿对齐,然后连接叠合顶板(7)与双层叠合墙板(4);
步骤九、浇筑双层叠合墙板(4)和叠合顶板(7)的现浇混凝土部分;
步骤十、待混凝土达到预定强度后,拆除管廊内部支架(92);
步骤十一、重复步骤四至步骤十,完成管廊整体施工。
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