CN110158656A - 一种一体化模板管廊及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化模板管廊及其建造方法，包括垫层，所述垫层的顶部设置防水，且所述防水的顶部设有防水保护层；所述垫层的顶部安装有管廊外墙，且所述管廊外墙的内部安装有管廊内墙、管廊底板和管廊顶板，所述管廊外墙与所述管廊内墙、管廊底板和管廊顶板之间安装有钢筋；所述钢筋通过后插钢筋连接高强水泥基材料模板；本发明将结构主筋和模板在工厂内一次定制成型，现场拼装成管廊结构，一次浇筑，不拆除模板；利用现场挖土方的时间，完成工厂预制结构，实现了工期的节约；表面模板工厂预制，比现场浇筑美观；将现场工人迁移到工厂作业，提供更好的工作环境，便于劳动保护。

Description

一种一体化模板管廊及其建造方法

技术领域

本发明涉及一种管廊及其建造方法，具体为一种一体化模板管廊及其建造方法，属于土木市政工程技术领域。

背景技术

城市地下管线综合管廊俗称共同沟。它是指设置于地面下可容纳包括电力、电信、给水、排水、燃气、交通信号、闭路电视等两种或两种以上的公共设施管线，并拥有完备的排水、照明、通讯、监控等设施功能的地下箱涵隧道。城市地下综合管廊建设可以解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观。城市地下管线综合管廊是城市建设现代化、科技化、集约化的标志之一，也是城市地下空间充分利用的象征，更是城市公用管线敷设综合化、廊道化的发展新趋势。

综合管廊存在多种分类方式。根据廊内的管线种类不同，以及服务对象(区域)的不同，可以分为干线综合管廊、支线综合管廊、缆线综合管廊、干支线混合综合管沟等；根据综合管廊断面形式的不同，可以分为矩形综合管廊、圆形综合管廊、异形综合管廊；根据综合管廊舱数的不同，可以分为单舱、双舱和多舱；根据综合管廊施工方法的不同，可以分为明挖法综合管廊、浅埋暗挖法综合管廊、盾构法综合管廊、顶管法综合管廊。

目前我国综合管廊的建设施工中，除特殊需求采用盾构法和顶管法之外，大部分工程均采用明挖现浇工法进行建造，其主要缺点为施工周期长、人工需求量大、施工现场环保压力大、安全风险大等，无法满足“四节一环保”的绿色建造要求。装配式综合管廊的主要构件在工厂预制、主体结构在现场拼装成形，整个建造过程可显著减少现场作业，减少人工、减少污染、降低成本，从而实现绿色建造的目标。我国现有的综合管廊结构体系，绝大部分为钢筋混凝土结构，其装配工法可分为全预制装配式和部分预制装配式两种类型，前者又可分为整节段预制装配式、分块预制装配式两种情况，后者则可分为顶板预制装配式、叠合装配式两种。(1)节段预制装配技术是将综合管廊在长度方向上划分为多个节段，并在工厂将每个阶段整体预制成型、运输到现场通过一定的连接方式将相邻节段进行拼装形成整体结构的一种技术。上海世博综合管廊是国内第一个装配式综合管廊，为单仓矩形断而，断而尺寸为3300×3800mm每个节段长度为2m，在工厂预制完成后在现场拼装成型。(2)分块预制拼装技术是将综合管廊在横断而上分块预制，然后运到现场进行拼装的一种施工技术。其中每个预制块部品一般都不包含独立的仓室。一种常见的分块方式是在侧墙中间断开，分成上下两部分，该分块方式对于高度较高的综合管廊非常实用。该方式在日本应用广泛并积累了丰富的工程经验，结果表明分块拼装式综合管廊可大幅降低运输和吊装难度及成本。水橡胶带进行接头防水。分块预制拼装可以缩小单个构件的尺寸以方便运输和安装，因此更加适用于断而较大的情况，而整节段预制拼装对于大断而的情况其生产施工成本急剧增加；但是分块预制安装因为减小了单块的尺寸而使连接接头数量大增，对于部品的预制精度、施工安装的质量控制，均提出了更高的要求。该工法在国内综合管廊建设中还鲜有应用。(3)顶板预制拼装工艺是综合现浇工艺优势与预制工艺优势而研究提出的一种新型工艺，其工艺原理是管廊底板及侧墙采用现浇、顶板采用预制安装的方式进行综合管廊主体结构的建造。该技术最大的优势在于将顶板采用预制装配工法施工，可免除现浇式工法中顶板模板的安装及脚手架的拼装和拆除；在目前节段预制装配工法整体技术尚不成熟、施工难度较大的情况下，这不失为一种折中的办法。

全预制拼装技术虽然与现浇式相比具有很大的优势，但其本身也有一些不足之处：

a、采用模具附着变频振动器振捣工艺。效果完全达到预制规范要求，但底板内表面效果不好，因底板料满后溢浆孔有限、多余的空气无法完全从底模内表面溢出，从而导致底板内表面出现麻面、凹坑及水槽等现象，还需人工二次修补。

b、接口形式为企口承插式、承口内端面粘贴遇水膨胀胶条。

c、连接方式采用钢绞线张拉方式。

d、受吊装、运输限制，一般分节长度小于2m，宽度不大于3舱,目前节段预制装配式综合管廊体积大、运输困难、不适用于多舱设计的综合管廊；分块预制综合管廊接缝多，受力及防水性能不良，现浇式综合管廊质量难以控制、用料多、对环境影响较大。对比专利：1、“装配式管廊夹心墙板及其装配式管廊”201721309721.6，预制墙体的内外两部分，包含钢筋，现场拼装浇筑中心混凝土，其结构做法对钢筋混凝土的整体受力性能有影响，且钢筋不易搭接，两块板的结合部位需要支设模板。2、“单舱管廊及拼舱式多舱地下综合管廊”201810241963.9采用波纹钢拼装管廊，目前钢制管廊比较小众，在使用方便、耐久性和耐火性上比混凝土管廊缺乏优势。3、“装配式地下管廊及其施工方法”201810939403.0，主要采用类似逆作法工艺施工地下管廊，造价高且施工用大型设备较多。4、“装配式地下管廊”201811460573.7；韩城伟力远大建筑工业有限公司发明了“装配式管廊”201721892861.0；成都市第三建筑工程公司发明了“一种预制综合管廊止水结构及管廊”201711341329.4等等若干专利，都是将管廊结构预制，并且通过不同的切分方式和现场拼装方式在现场拼装成整体。其部件重，运输吊装难度大，且现场拼装的在防水方面有不足。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种一体化模板管廊及其建造方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种一体化模板管廊，包括垫层，所述垫层的顶部设置防水，且所述防水的顶部设有防水保护层；所述垫层的顶部安装有管廊外墙，且所述管廊外墙的内部安装有管廊内墙、管廊底板和管廊顶板，所述管廊外墙与所述管廊内墙、管廊底板和管廊顶板之间安装有钢筋；所述钢筋通过后插钢筋连接高强水泥基材料模板。

优选的，所述管廊内墙、管廊底板和管廊顶板之间连接为“口”字形整体。

优选的，所述管廊内墙、管廊底板和管廊顶板之间焊接。

一种一体化模板管廊的建造方法，包括以下步骤：

步骤A、配制模板材料，根据性能要求，每立方米采用P.O42.5水泥1000kg～1300kg，微硅粉100kg～150kg，细中砂900kg～1200kg，适当增加纤维和外加剂，适量水，配制塌落度240mm，满足浇筑要求；达到强度高，具备抗折性能，在浇筑混凝土过程中不崩解；

步骤B、对管廊组件进行拆分；

步骤C、绑扎钢筋；

步骤D、将绑扎好的钢筋笼上平台，制作模板；

步骤E、模板钢筋一体化构件养护、运输；

步骤F、现场施工成型。

优选的，所述步骤C的具体操作方法：按照设计图纸钢筋，拆解成块，拆解原则按照顶板、底板、侧墙分别成块，沿管廊长度方向长度可取2m～10m，具体按照加工模台的大小和运输车长度确定，顶板、底板长度过大也可在弯矩较小位置拆解成2～3块，每块板的钢筋先绑扎成型，配以辅助钢筋。

优选的，所述步骤D的具体操作方法：在工厂浇筑1cm～3cm厚度的模板，尺寸按照提前规划设计，并将钢筋笼按构件尺寸包在其中成为整体，模板中配制对拉结构，密度参照浇筑混凝土对拉螺杆间距，保证浇筑过程两侧模板整体性；最后形成构件。

优选的，所述步骤F的具体操作方法包括以下步骤：

步骤a、土方开挖：按照管廊底高程加防水和垫层的厚度，开挖土方至预定深度，宽度保证每侧超出结构宽度不小于0.5m，作为吊装施工工作面，严禁超挖或少挖，基槽表面应平整，因采用装配式施工周期较短，基坑边坡可简单支护，满足环保要求；五方验槽，设计单位、建设单位、监理单位、施工单位、勘察单位进行验槽；

步骤b、浇筑混凝土垫层、垫梁：放出垫层边线，按照边线挂好线绳，将提前准备好高度为垫层厚度的木方按照边线位置进行安装，侧面采用钢筋头进行加固；垫梁开挖，垫梁开挖中心轴线为变形缝位置，开挖方式为人工挖掘，宽度深度满足设计尺寸要求；绑扎垫梁钢筋；浇筑垫梁混凝土，浇筑垫层混凝土，按照图纸要求标号、厚度浇筑，浇筑时用刮杠将混凝土刮平，控制垫层厚度，垫层铺设前下表层应湿润；

步骤c、铺设底板防水；按照图纸设计要求，采用卷材或喷涂式防水，铺设完成后应平整，做好成品保护，禁止在防水上抛物或者行走机械；

步骤d、吊装底板，吊装内侧墙，吊装外侧墙，并设置临时扶正构件，吊装顶板；

步骤e、插入后插钢筋；对于方便绑扎的，直接插入，现场绑扎，对于模板内部不易绑扎的，在钢筋位置预设吊环，将钢筋插入吊环内，形成固定；

步骤f、支设顶板临时支撑，具体按照顶板跨度和顶板混凝土浇筑厚度计算确定，常规支设完成后，支撑间距不大于1m；

步骤g、浇筑混凝土，具体操作方法：先浇筑底板混凝土至加腋部位，个别管廊不设加腋，应在此处设置20cm～30cm宽度顶模；待混凝土开始初凝浇筑侧墙混凝土，分层浇筑，高度以底板混凝土不产生鼓胀为依据；最后完成顶板混凝土浇筑；采用50振捣棒振捣，振捣做到“快插慢拔”在振捣过程中，将振动棒上下略微抽动，以使混凝土上下振捣均匀，移动半径不能大于作用半径的1.5倍；在振捣上层混凝土时，应插入下层内50cm左右，以消除两层间的接缝；在浇筑完底板、顶板混凝土并振捣密实后，用抹面工具将混凝土推平，然后依据标高线用木抹子搓一遍，第二遍在混凝土初凝后混凝土不在下沉稍显抹纹时用木抹子抹压，第三遍在初凝后用贴抹子收光；

步骤h、完成外包防水、防水保护层、回填土。

本发明的有益效果是：本发明将结构主筋和模板在工厂内一次定制成型，现场拼装成管廊结构，一次浇筑，不拆除模板；利用现场挖土方的时间，完成工厂预制结构，实现了工期的节约；表面模板工厂预制，比现场浇筑美观；将现场工人迁移到工厂作业，提供更好的工作环境，便于劳动保护。

附图说明

图1为本发明的管廊结构图；

图2为本发明的底板钢筋模组合板图；

图3为本发明的顶板钢筋模板组合图；

图4为本发明的外墙钢筋模板组合图；

图5为本发明的内墙钢筋模板组合图。

图中：1、垫层；2、防水；3、防水保护层；4、管廊外墙；5、管廊内墙；6、管廊底板；7、管廊顶板；8、钢筋；9、高强水泥基材料模板；10、后插钢筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种一体化模板管廊，包括垫层1，所述垫层1的顶部设置防水2，且所述防水2的顶部设有防水保护层3；所述垫层1的顶部安装有管廊外墙4，且所述管廊外墙4的内部安装有管廊内墙5、管廊底板6和管廊顶板7，所述管廊外墙4与所述管廊内墙5、管廊底板6和管廊顶板7之间安装有钢筋8；所述钢筋8通过后插钢筋10连接高强水泥基材料模板9。

作为本发明的一种技术优化方案，所述管廊内墙5、管廊底板6和管廊顶板7之间连接为“口”字形整体。

作为本发明的一种技术优化方案，所述管廊内墙5、管廊底板6和管廊顶板7之间焊接。

一种一体化模板管廊的建造方法，包括以下步骤：

步骤A、配制模板材料，根据性能要求，每立方米采用P.O42.5水泥1000kg～1300kg，微硅粉100kg～150kg，细中砂900kg～1200kg，适当增加纤维和外加剂，适量水，配制塌落度240mm，满足浇筑要求；达到强度高，具备抗折性能，在浇筑混凝土过程中不崩解；

步骤B、对管廊组件进行拆分；

步骤C、绑扎钢筋8；

步骤D、将绑扎好的钢筋笼上平台，制作模板9；

步骤E、模板钢筋一体化构件养护、运输；

步骤F、现场施工成型。

作为本发明的一种技术优化方案，所述步骤C的具体操作方法：按照设计图纸钢筋，拆解成块，拆解原则按照顶板、底板、侧墙分别成块，沿管廊长度方向长度可取2m～10m，具体按照加工模台的大小和运输车长度确定，顶板、底板长度过大也可在弯矩较小位置拆解成2～3块，每块板的钢筋先绑扎成型，配以辅助钢筋。

作为本发明的一种技术优化方案，所述步骤D的具体操作方法：在工厂浇筑1cm～3cm厚度的模板，尺寸按照提前规划设计，并将钢筋笼按构件尺寸包在其中成为整体，模板中配制对拉结构，密度参照浇筑混凝土对拉螺杆间距，保证浇筑过程两侧模板整体性；最后形成构件。

作为本发明的一种技术优化方案，所述步骤F的具体操作方法包括以下步骤：

步骤a、土方开挖：按照管廊底高程加防水和垫层的厚度，开挖土方至预定深度，宽度保证每侧超出结构宽度不小于0.5m，作为吊装施工工作面，严禁超挖或少挖，基槽表面应平整，因采用装配式施工周期较短，基坑边坡可简单支护，满足环保要求；五方验槽，设计单位、建设单位、监理单位、施工单位、勘察单位进行验槽；

步骤b、浇筑混凝土垫层、垫梁：放出垫层边线，按照边线挂好线绳，将提前准备好高度为垫层厚度的木方按照边线位置进行安装，侧面采用钢筋头进行加固；垫梁开挖，垫梁开挖中心轴线为变形缝位置，开挖方式为人工挖掘，宽度深度满足设计尺寸要求；绑扎垫梁钢筋；浇筑垫梁混凝土，浇筑垫层混凝土，按照图纸要求标号、厚度浇筑，浇筑时用刮杠将混凝土刮平，控制垫层厚度，垫层铺设前下表层应湿润；

步骤c、铺设底板防水；按照图纸设计要求，采用卷材或喷涂式防水，铺设完成后应平整，做好成品保护，禁止在防水上抛物或者行走机械；

步骤d、吊装底板，吊装内侧墙，吊装外侧墙，并设置临时扶正构件，吊装顶板；

步骤e、插入后插钢筋10；对于方便绑扎的，直接插入，现场绑扎，对于模板内部不易绑扎的，在钢筋位置预设吊环，将钢筋插入吊环内，形成固定；

步骤f、支设顶板临时支撑，具体按照顶板跨度和顶板混凝土浇筑厚度计算确定，常规支设完成后，支撑间距不大于1m；

步骤g、浇筑混凝土，具体操作方法：先浇筑底板混凝土至加腋部位，个别管廊不设加腋，应在此处设置20cm～30cm宽度顶模；待混凝土开始初凝浇筑侧墙混凝土，分层浇筑，高度以底板混凝土不产生鼓胀为依据；最后完成顶板混凝土浇筑；采用50振捣棒振捣，振捣做到“快插慢拔”在振捣过程中，将振动棒上下略微抽动，以使混凝土上下振捣均匀，移动半径不能大于作用半径的1.5倍；在振捣上层混凝土时，应插入下层内50cm左右，以消除两层间的接缝；在浇筑完底板、顶板混凝土并振捣密实后，用抹面工具将混凝土推平，然后依据标高线用木抹子搓一遍，第二遍在混凝土初凝后混凝土不在下沉稍显抹纹时用木抹子抹压，第三遍在初凝后用贴抹子收光；

步骤h、完成外包防水、防水保护层、回填土。

传统明挖管廊施工工艺：开挖土方→施工混凝土垫层→砌筑防水导墙→铺防水→浇筑防水保护砂浆→绑扎底板、侧墙钢筋→支底板侧墙模板→浇筑底板混凝土→支顶板模板→绑扎顶板钢筋→浇筑顶板、侧墙混凝土→外包防水→施工防水保护层→回填。

本发明新工艺：开挖土方→施工混凝土垫层→铺防水→安放构件→设置顶板临时支撑→浇筑混凝土→外包防水→施工防水保护层→回填。将14项工艺流程缩短到9项，工期能节省40％，并且一次浇筑节省钢板止水带成本，模板底面平整，并且免拆，节约了底层防水保护层。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种一体化模板管廊，包括垫层(1)，其特征在于：所述垫层(1)的顶部设置防水(2)，且所述防水(2)的顶部设有防水保护层(3)；所述垫层(1)的顶部安装有管廊外墙(4)，且所述管廊外墙(4)的内部安装有管廊内墙(5)、管廊底板(6)和管廊顶板(7)，所述管廊外墙(4)与所述管廊内墙(5)、管廊底板(6)和管廊顶板(7)之间安装有钢筋(8)；所述钢筋(8)通过后插钢筋(10)连接高强水泥基材料模板(9)。

2.根据权利要求1所述的一种一体化模板管廊，其特征在于：所述管廊内墙(5)、管廊底板(6)和管廊顶板(7)之间连接为“口”字形整体。

3.根据权利要求1所述的一种一体化模板管廊，其特征在于：所述管廊内墙(5)、管廊底板(6)和管廊顶板(7)之间焊接。

4.一种根据权利要求1至3任一项所述的一体化模板管廊的建造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A、配制模板材料，根据性能要求，每立方米采用P.O42.5水泥1000kg～1300kg，微硅粉100kg～150kg，细中砂900kg～1200kg，适当增加纤维和外加剂，适量水，配制塌落度240mm，满足浇筑要求；达到强度高，具备抗折性能，在浇筑混凝土过程中不崩解；

步骤B、对管廊组件进行拆分；

步骤C、绑扎钢筋(8)；

步骤D、将绑扎好的钢筋笼上平台，制作模板(9)；

步骤E、模板钢筋一体化构件养护、运输；

步骤F、现场施工成型。

5.根据权利要求4所述的一体化模板管廊的建造方法，其特征在于：所述步骤C的具体操作方法：按照设计图纸钢筋，拆解成块，拆解原则按照顶板、底板、侧墙分别成块，沿管廊长度方向长度可取2m～10m，具体按照加工模台的大小和运输车长度确定，顶板、底板长度过大也可在弯矩较小位置拆解成2～3块，每块板的钢筋先绑扎成型，配以辅助钢筋。

6.根据权利要求4所述的一体化模板管廊的建造方法，其特征在于：所述步骤D的具体操作方法：在工厂浇筑1cm～3cm厚度的模板，尺寸按照提前规划设计，并将钢筋笼按构件尺寸包在其中成为整体，模板中配制对拉结构，密度参照浇筑混凝土对拉螺杆间距，保证浇筑过程两侧模板整体性；最后形成构件。

7.根据权利要求4所述的一体化模板管廊的建造方法，其特征在于：所述步骤F的具体操作方法包括以下步骤：

步骤a、土方开挖：按照管廊底高程加防水和垫层的厚度，开挖土方至预定深度，宽度保证每侧超出结构宽度不小于0.5m，作为吊装施工工作面，严禁超挖或少挖，基槽表面应平整，因采用装配式施工周期较短，基坑边坡可简单支护，满足环保要求；五方验槽，设计单位、建设单位、监理单位、施工单位、勘察单位进行验槽；

步骤b、浇筑混凝土垫层、垫梁：放出垫层边线，按照边线挂好线绳，将提前准备好高度为垫层厚度的木方按照边线位置进行安装，侧面采用钢筋头进行加固；垫梁开挖，垫梁开挖中心轴线为变形缝位置，开挖方式为人工挖掘，宽度深度满足设计尺寸要求；绑扎垫梁钢筋；浇筑垫梁混凝土，浇筑垫层混凝土，按照图纸要求标号、厚度浇筑，浇筑时用刮杠将混凝土刮平，控制垫层厚度，垫层铺设前下表层应湿润；

步骤c、铺设底板防水；按照图纸设计要求，采用卷材或喷涂式防水，铺设完成后应平整，做好成品保护，禁止在防水上抛物或者行走机械；

步骤d、吊装底板，吊装内侧墙，吊装外侧墙，并设置临时扶正构件，吊装顶板；

步骤e、插入后插钢筋(10)；对于方便绑扎的，直接插入，现场绑扎，对于模板内部不易绑扎的，在钢筋位置预设吊环，将钢筋插入吊环内，形成固定；

步骤f、支设顶板临时支撑，具体按照顶板跨度和顶板混凝土浇筑厚度计算确定，常规支设完成后，支撑间距不大于1m；

步骤g、浇筑混凝土，具体操作方法：先浇筑底板混凝土至加腋部位，个别管廊不设加腋，应在此处设置20cm～30cm宽度顶模；待混凝土开始初凝浇筑侧墙混凝土，分层浇筑，高度以底板混凝土不产生鼓胀为依据；最后完成顶板混凝土浇筑；采用50振捣棒振捣，振捣做到“快插慢拔”在振捣过程中，将振动棒上下略微抽动，以使混凝土上下振捣均匀，移动半径不能大于作用半径的1.5倍；在振捣上层混凝土时，应插入下层内50cm左右，以消除两层间的接缝；在浇筑完底板、顶板混凝土并振捣密实后，用抹面工具将混凝土推平，然后依据标高线用木抹子搓一遍，第二遍在混凝土初凝后混凝土不在下沉稍显抹纹时用木抹子抹压，第三遍在初凝后用贴抹子收光；

步骤h、完成外包防水、防水保护层、回填土。