CN221119988U - 矩形框架预制块的拼装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矩形框架预制块的拼装结构与一种装配式矩形隧道衬砌的施工工艺，涉及隧道工程领域，目的是降低矩形框架预制块上下拼装的施工难度，并确保上下拼装位置的强度与密封性。本实用新型采用的技术方案是：矩形框架预制块的拼装结构，包括上预制块和下预制块，上预制块和下预制块分别包括竖直段和水平段段并整体呈n形或m形，上预制块的竖直段和下预制块的竖直段通过钢套筒上下拼接为一环呈口字形或倒日字形的矩形框架节段。装配式矩形隧道衬砌的施工工艺，至少两环矩形框架节段沿水平方向相互拼接形成预制节段，预制节段通过湿接缝连接得到隧道衬砌。本实用新型用于市政下穿隧道、综合管廊等隧道衬砌的预制件分块及其施工。

Description

矩形框架预制块的拼装结构

技术领域

本实用新型涉及隧道工程领域，具体涉及一种矩形框架预制块的竖向拼装结构以及水平向拼装结构，以及一种装配式矩形隧道衬砌的施工工艺。

背景技术

目前，我国大部分市政工程下穿隧道及综合管廊等采用先明挖后现浇的施工方式。该施工方式存在施工周期长、模板消耗量大、作业人员及机械设备多，施工工序复杂及相互干扰大、混凝土质量不易控制、交通疏解难度大、环境及噪声污染严重等弊病，无法满足快速建造和绿色环保的要求。

在铁路、公路桥梁、轨道交通、建筑等以现浇施工为主导的建设领域，也逐渐形成了一些可采用标准预制构件的装配式施工方法。小到楼盖板、铁路轨道板、地铁管片，大到桥梁混凝土箱梁、磁浮轨道梁、城轨U型梁、涵洞框架结构等，装配式混凝土构件的应用范围及场景也不断扩大，并在基础理论、研究方法及工程实践上均获得较为丰富的成果。其中，长春地铁2号线通过采用单拱大跨的结构型式，由7块环宽2m的预制构件进行拼装，目前已成功应用于长春地下二层11m岛式站台的标准车站。

但是，对于市政工程城市下穿隧道、综合管廊等，国内在相关设计理论、生产工艺、施工经验等方面还都十分欠缺，且实施的案例较少，相关工作尚处于起步和探索阶段。据了解，目前仅有厦门疏港路下穿隧道和成都磨子桥下穿隧道在局部试验段采用了分节段预制、拼装工艺。相关项目的实施效果表明，装配式预制拼装技术简单、高效、安全、可靠，在工程质量得到有效保障的同时，进一步改善了现场施工作业的环境，并减少了对周边环境的影响，绿色环保，也充分契合了当今工程建设、社会发展的大趋势。目前公开的相关技术有其局限性，需要进一步改进及完善，以满足高起点、高要求、高标准、高质量目标的实现。

现有市政下穿隧道或地下综合管廊的施工技术可以分为下述两种，第一种是明挖+现浇，第二种是明挖+预制及装配。

明挖法是市政隧道建设中首选的施工方法。明挖后采用现浇施工工艺，存在粉尘和噪声污染大、模板材料消耗多、施工现场作业人数多、劳动强度大、工序之间相互干扰多、工程质量控制难、施工速度慢、安全风险高、建设周期长，工程造价相对较高、对周边环境影响大，受天气等自然条件因素制约等诸多问题。同时，由于施工组织复杂，协调及管控工作相对严格，资源配置及调配难度都较高，这对现场管理等提出了更高的要求，无形中增加工程建设的难度。

明挖后采用地下预制装配结构，应控制预制构件分块数量，原因如下：(1)分块较多时，连接接头的数量也会增加，连接接头的强度会成为整个结构的弱点；(2)分块较多会导致施工难度增加，特别是在密集市区施工时，空间受限，施工效率会受到影响；(3)分块较多的地下结构容易出现漏水问题，尤其是在构件接头部位。因此，地下预制结构在设计时应尽量减少分块，确保连接接口的强度和密封性，以及方便施工和维护、提高结构整体可靠性和耐久性。

目前，国内疏港路下穿隧道和成都磨子桥下穿隧道试验段，均采用由多节段拼装成型的大断面预制隧道框架环，虽降低了运输、吊装难度，但其分块及接头连接设计方面存在工艺繁琐、可操作性较差等问题，对现场实施时的装配技术要求较高，可能存在节段之间接缝强度和防水耐久性等一些隐患或者需改进的问题。

公布号为CN 113107530 A的专利公开了一种装配式矩形隧道衬砌的接头结构及其安装方法，隧道段由若干个矩形隧道节段拼接而成，隧道段的径向截面形状为矩形，矩形隧道节段是将预制有圆柱形连接钢柱孔的矩形隧道节段端面朝上，竖直摆放，插入连接钢柱，钢柱孔内添加粘结材料，将预制有圆台形连接钢柱孔的矩形隧道节段端面朝下，向下对接拼装，在接头和连接钢柱的双重作用下，将上下矩形隧道节段紧密拼装为一个整体。矩形隧道节段的端面需要安装多个连接钢柱，对接拼装的施工难度大；矩形隧道节段的端面之间的防水缝防水性能不够，容易渗水；此外，相邻两块矩形隧道节段之间的拼接缝出也容易渗水。

实用新型内容

本实用新型首先提供一种矩形框架预制块的拼装结构，目的在于降低矩形框架预制块上下拼装的施工难度，并确保上下拼装位置的强度与密封性。

本实用新型采用的技术方案是：矩形框架预制块的拼装结构，包括上预制块和下预制块，上预制块和下预制块均为整体预制的钢筋混凝土，上预制块和下预制块分别包括竖直段和水平段段并整体呈n形或m形，上预制块的竖直段和下预制块的竖直段通过两个或三个钢套筒上下拼接为一环呈口字形或倒日字形的矩形框架节段，上预制块的竖直段与上预制块的竖直段均插于钢套筒内，钢套筒的内壁与上预制块和/或下预制块之间的间隙充填压浆形成的固结体。

为了便于上预制块和下预制块上下拼接后进行水平向拼接，进一步的是：钢套筒的四个外表面、上预制块竖直段的四个表面和下预制块竖直段的四个表面齐平。

为了提高上预制块和下预制块上下拼接的强度，进一步的是：钢套筒的内部固定设置钢隔板，钢隔板对应的平面与钢套筒的中心线垂直，钢隔板为实体结构或者设置至少一个贯穿两个板面的通孔。

为了压浆时浆体能在上预制块竖直段的下端面和/或下预制块竖直段的上端面流动，从而确保固结体的压浆施工质量，进一步的是：上预制块竖直段的下端面和下预制块竖直段的上端面中的至少一个端面设置齿槽。

为了保证矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，进一步的是：上预制块和下预制块的竖向拼接面预留注浆连接槽，上预制块和下预制块分别预留至少一个注浆孔和至少一个排气孔，注浆孔和排气孔均与注浆连接槽连通。

具体的：钢套筒内的钢隔板为实体结构，上预制块竖直段的下端面设置齿槽，齿槽与注浆连接槽连通，注浆孔的一端位于上预制块的下端面，注浆孔的另一端位于上预制块竖直段未插入钢套筒的内侧，上预制块的竖直段和水平段分别设置排气孔；下预制块的注浆连接槽延伸至刚接触钢套筒，注浆孔位于下预制块的水平段，下预制块的竖直段和水平段分别设置排气孔。

为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，进一步的是：上预制块和下预制块的竖向拼接面预留密封槽，密封槽内设置接缝密封结构。具体的：注浆连接槽的两侧分别预留密封槽，密封槽内的接缝密封结构为遇水膨胀橡胶条。

为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接的强度，进一步的是：注浆连接槽内埋设连接筋，连接筋相对竖向拼接面的出露高度不大于注浆连接槽的深度。

为了避免矩形框架节段沿水平向拼接时连接筋相互干涉，更进一步的是：上预制块两个竖向拼接面的连接筋错位设置，下预制块两个竖向拼接面的连接筋错位设置。

本实用新型矩形框架预制块的拼装结构的有益效果是：上预制块和下预制块通过钢套筒上下拼接形成一环矩形框架节段，现场施工方便快捷，简化了装配流程，提高了施工效率，同时在方便吊装定位，也保证了拼装结构整体的有效强度、刚度及稳定性。钢套筒内的间隙充填压浆形成的固结体，确保上预制块和下预制块上下拼装位置的密封性。

本实用新型还提供一种装配式矩形隧道衬砌的施工工艺，包括上述矩形框架预制块的拼装结构的施工方法，目的在于降低矩形框架预制块拼装的施工难度，并确保拼装位置的强度与密封性。

本实用新型采用的技术方案是：配式矩形隧道衬砌的施工工艺，包括下述步骤：

S1、开挖沟槽，施作基坑支护，并在基坑中施工隧道衬砌底部基础。

下预制块的质量大，为了提高隧道衬砌底部基础的强度，并便于对下预制块以及对矩形框架节段的位置进行调整，进一步的是：隧道衬砌底部基础为现浇的钢筋混凝土，隧道衬砌底部基础内埋设钢板，钢板的底面固定设置锚筋，钢板的顶面固定连接钢轨，钢轨沿隧道的纵向布置，钢轨部分嵌入隧道衬砌基础内、部分出露于隧道衬砌基础的顶面。

S2、预制上预制块和下预制块并养护。

上预制块和下预制块均为整体的钢筋混凝土，上预制块和下预制块分别包括竖直段和水平段并整体呈n形或m形，上预制块竖直段靠近下端面的一段设置缩颈结构，下预制块竖直段靠近上端面的一段设置缩颈结构，上预制块和下预制块的竖向拼接面预留注浆连接槽，上预制块和下预制块分别预留至少一个注浆孔和至少一个排气孔，注浆孔和排气孔均与注浆连接槽连通。

为了便于对下预制块以及对矩形框架节段的位置进行调整，进一步的是：下预制块的水平段的底面预埋钢板，钢板与钢轨相互适配，钢板的顶面固定设置锚筋。

为了压浆时浆体能在上预制块竖直段的下端面和/或下预制块竖直段的上端面流动，从而确保固结体的压浆施工质量，进一步的是：上预制块竖直段的下端面和下预制块竖直段的上端面中的至少一个端面设置齿槽。

为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，进一步的是：上预制块和下预制块的竖向拼接面预留密封槽，密封槽内设置接缝密封结构。例如，注浆连接槽的两侧分别预留密封槽，密封槽内的接缝密封结构为遇水膨胀橡胶条。

为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接的强度，进一步的是：注浆连接槽内埋设连接筋，连接筋相对竖向拼接面的出露高度不大于注浆连接槽的深度。

为了避免矩形框架节段沿水平向拼接时连接筋相互干涉，进一步的是：上预制块两个竖向拼接面的连接筋错位设置，下预制块两个竖向拼接面的连接筋错位设置。

S3、将下预制块吊装至基坑内的隧道衬砌底部基础上，下预制块的竖直段竖直向上，调整下预制块的位置，将钢套筒套入下预制块的竖直段，或者下预制块预制时在钢套筒套入下预制块的竖直段。

为了提高上预制块和下预制块上下拼接的强度，进一步的是：钢套筒的内部固定设置钢隔板，钢隔板对应的平面与钢套筒的中心线垂直，钢隔板为实体结构或者设置至少一个贯穿两个板面的通孔。

具体的：钢套筒内的钢隔板为实体结构，上预制块竖直段的下端面设置齿槽，齿槽与注浆连接槽连通，注浆孔的一端位于上预制块的下端面，注浆孔的另一端位于上预制块竖直段未插入钢套筒的内侧，上预制块的竖直段和水平段分别设置排气孔；下预制块的注浆连接槽延伸至刚接触钢套筒，注浆孔位于下预制块的水平段，下预制块的竖直段和水平段分别设置排气孔。

S4、将上预制块的竖直段吊装插入至钢套筒内，对上预制块进行调整定位，再对钢套筒内的间隙进行压浆，浆体形成固结体，完成一环矩形框架节段的拼装。

为了提高压浆质量，进一步的是：先对上预制块的竖直段的设置缩颈结构的一段的表面进行凿毛，再吊装上预制块，钢套筒的四个外表面、上预制块竖直段的四个表面和下预制块竖直段的四个表面齐平。

S5、按照步骤S3和S4，拼装下一环矩形框架节段，拼装时以上一环矩形框架节段为基准，并对各环矩形框架节段施加临时紧固措施。

进一步的是：两环矩形框架节段之间进行嵌缝处理，两环矩形框架节段之间的钢套筒进行焊接连接并消除接缝，并对钢套筒进行防腐处理。

S6、重复步骤S5，至少两环矩形框架节段沿水平向相互拼接形成预制节段，完成预制节段的拼装后，再通过注浆孔对预制节段的各个注浆连接槽进行注浆，浆体初凝后解除临时紧固措施，同时对隧道衬砌底部基础与下预制块之间的间隙进行灌浆回填。

S7、重复步骤S6，完成一下段预制节段的拼装，施工两段预制节段之间的湿接缝，湿接缝处预留变形缝。

本实用新型配式矩形隧道衬砌的施工工艺的有益效果是：组成矩形框架节段的上预制块和下预制块之间通过刚套筒上下拼接，现场施工方便快捷，能在一定程度上简化装配流程、提高施工效率，方便吊装定位的同时也保证了衬砌整体有效强度、刚度及稳定性。上预制块和下预制块的竖向拼接面预留注浆连接槽，通过对注浆连接槽进行注浆实现矩形框架节段之间的水平向拼接，施工步骤精简，且无需沿隧道纵向永久施加永久的紧固措施，对于现场施工精度要求低，同时在耐久和防水性方面有保障。配式矩形隧道衬砌的施工工艺施工简单快捷、安全可靠，有效减少了现场施工作业和对周边环境的影响，是一种能较好满足预制下穿隧道防水要求的绿色施工技术。

附图说明

图1是本实用新型矩形框架预制块的拼装结构的示意图。

图2是图1中上预制块与下预制块通过钢套筒上下拼接的结构示意图。

图3是图1中的上预制块的结构示意图。

图4是图3沿A-A方向的剖面示意图。

图5是图3沿B-B方向的剖面示意图。

图6是图1中的钢套筒和下预制块的结构示意图。

图7是图6沿C-C方向的剖面示意图。

图8是本实用新型配式矩形隧道衬砌的施工工艺中的预制节段与湿接缝在平面上的示意图。

附图标记：上预制块1、下预制块2、钢套筒3、齿槽4、注浆连接槽5、注浆孔6、排气孔7、密封槽8、连接筋9、预制节段10、湿接缝11、变形缝12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1～7，本实用新型的第一个主题是矩形框架预制块的拼装结构，包括上预制块1和下预制块2，上预制块1和下预制块2均为整体预制的钢筋混凝土，上预制块1和下预制块2分别包括竖直段和水平段，上预制块1和下预制块2整体呈n形或m形。按照上预制块1和下预制块2在使用时的状态，上预制块1呈n形或m形，下预制块2整体呈倒n形或倒m形，竖直段为使用时竖向放置的部分，水平段为使用时水平向放置的部分。上预制块1的竖直段和下预制块2的竖直段通过两个或三个钢套筒3上下拼接为一环呈口字形或倒日字形的矩形框架节段。矩形框架节段呈口字形，矩形框架节段为单仓结构，矩形框架节段呈倒日字形，矩形框架节段为双仓结构。上预制块1的竖直段与上预制块1的竖直段均插于钢套筒3内，钢套筒3的内壁与上预制块1和/或下预制块2之间的间隙充填压浆形成的固结体。

至少两环矩形框架节段沿水平方向相互拼接，也即是沿隧道纵向相互拼接，形成预制节段10，预制节段10通过湿接缝11连接，得到隧道衬砌，参见图8。上预制块1和下预制块2的竖向拼接面为平面，各自具有两个竖向拼接面，或者仅有一个竖向拼接面，对于端部的矩形框架节段，上预制块1和下预制块2仅有一个竖向拼接面，对于非端部的矩形框架节段，上预制块1和下预制块2有两个竖向拼接面。例如，上预制块1和下预制块2沿隧道纵向的尺寸为2.5m，矩形框架节段的竖向尺寸为8.0m，矩形框架节段的沿隧道横向的尺寸为12.0m。

为了保证矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，上预制块1和下预制块2的竖向拼接面预留注浆连接槽5，上预制块1和下预制块2分别预留至少一个注浆孔6和至少一个排气孔7，注浆孔6和排气孔7均与注浆连接槽5连通，注浆孔6用于向注浆连接槽5内灌注浆体，排气孔7用于排气平衡注浆连接槽5的压力。为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接的强度，注浆连接槽5内埋设连接筋9，连接筋9相对竖向拼接面的出露高度不大于注浆连接槽5的深度，为了避免矩形框架节段沿水平向拼接时连接筋9相互干涉，上预制块1两个竖向拼接面的连接筋9错位设置，下预制块2两个竖向拼接面的连接筋9错位设置。连接筋9错位设置，既可以竖向错位，还可以水平向相互错开。例如，注浆连接槽5的深度为25cm左右，连接筋9采用HRB400以上的热轧带肋钢筋，直径不小于12mm，连接筋9预埋段长度不小于40cm，伸出长度不小于40cm，连接筋9的环向间距约为30cm；注浆孔6的孔径为50mm，排气孔7的孔径为20mm。

为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，上预制块1和下预制块2的竖向拼接面预留密封槽8，密封槽8内设置接缝密封结构。例如，注浆连接槽5的两侧分别预留密封槽8，密封槽8内的接缝密封结构为遇水膨胀橡胶条。遇水膨胀橡胶条外侧的缝隙施工聚合物砂浆，对遇水膨胀橡胶条起到固定和保护的作用。

为了减小矩形框架节段之间的缝隙，上预制块1竖直段靠近下端面的一段设置缩颈结构，下预制块2竖直段靠近上端面的一段设置缩颈结构，缩颈结构即为尺寸缩小的结构。上预制块1的竖直段和下预制块2的竖直段通过钢套筒3上下拼接后，钢套筒3的四个外表面、上预制块1竖直段的四个表面和下预制块2竖直段的四个表面齐平。上预制块1竖直段插入钢套筒3的长度与下预制块2竖直段插入钢套筒3的长度最好相等。钢套筒3可以是中空的结构，上预制块1竖直段的下端面与上预制块1竖直段的上端面直接接触；或者，为了提高上预制块1和下预制块2上下拼接的强度，钢套筒3的内部固定设置钢隔板，钢隔板可以焊接固定于钢套筒3的内部，钢隔板对应的平面与钢套筒3的中心线垂直。钢隔板可以为实体结构，也可以设置至少一个贯穿两个板面的通孔。钢隔板为实体结构，钢套筒3内腔被钢隔板分隔为互不连通的上下腔体，钢套筒3的内壁与上预制块1之间的间隙，以及钢套筒3的内壁与下预制块2之间的间隙需要分别压浆，钢隔板上下侧的固结体互不连接。钢隔板设置至少一个贯穿两个板面的通孔，钢套筒3的内壁与上预制块1之间的间隙，以及钢套筒3的内壁与下预制块2之间的间隙可以一次压浆，钢隔板上下侧的固结体一体成型并相互连接。例如，钢套筒3的长度为1.0m，钢套筒3采用Q235-B级以上的钢材制作，其强屈比不小于1.2，延伸率不小于20％，且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性。钢套筒3可采用冷成型的直缝或螺旋缝焊接成型或热轧成型，相关要求参照《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936-2014)执行。

为了压浆时浆体能在上预制块1竖直段的下端面和/或下预制块2竖直段的上端面流动，避免上预制块1竖直段的下端面与上预制块1竖直段的上端面之间浆体不密实而出现空腔，或者避免上预制块1竖直段的下端面与钢隔板之间浆体不密实而出现空腔，或者避免下预制块2竖直段的上端面与钢隔板之间浆体不密实而出现空腔，上预制块1竖直段的下端面和下预制块2竖直段的上端面中的至少一个端面设置齿槽4，齿槽4贯通对应的下端面或上端面，从而确保固结体的压浆施工质量。

下面提供一种上预制块1竖直段与下预制块2竖直段上下拼接的优选实施例。钢套筒3内的钢隔板为实体结构，钢隔板位于钢套筒3的中部，上预制块1竖直段的下端面设置齿槽4，齿槽4为一条或多条，齿槽4贯通下端面，上预制块1的竖向拼接面预留注浆连接槽5，至少一条齿槽4与注浆连接槽5连通，注浆孔6的一端位于上预制块1的下端面，注浆孔6的另一端位于上预制块1竖直段未插入钢套筒3的内侧，从而实现自下而上注浆的目的，排气孔7为多个，上预制块1的竖直段和水平段分别设置排气孔7，如图3所示。下预制块2的注浆连接槽5延伸至刚接触钢套筒3，参见图6和图7，注浆孔6位于下预制块2的水平段，从而实现自下而上注浆的目的，下预制块2的竖直段和水平段分别设置排气孔7。上预制块1和下预制块2水平段的排气孔7最好竖向布置，上预制块1和下预制块2竖直段的排气孔7最好倾斜布置，排气孔7位于注浆连接槽5的一端为位置较低的一端。

至少两环矩形框架节段沿水平方向相互拼接，也即是沿隧道纵向相互拼接，形成预制节段10，预制节段10通过湿接缝11连接，得到隧道衬砌

本实用新型的第二个主题是装配式矩形隧道衬砌的施工工艺，包括上述第一个主题的施工方法，目的在于降低矩形框架预制块拼装的施工难度，并确保拼装位置的强度与密封性。配式矩形隧道衬砌的施工工艺，下穿隧道采用明挖施工，隧道衬砌包括至少两环矩形框架节段沿水平方向相互拼接形成的预制节段10，预制节段10之间通过湿接缝11连接。每节预制节段10采用若干环矩形框架节段沿隧道纵向拼接而成，对于隧道平面或纵断面上存在曲线的情况，可根据曲线曲率大小调整每环上预制块1和下预制块2的平面直线方向、纵向直线坡率和其组成预制环块对的数量，并通过在预制节段10两端各设置一段均宽约1m(可根据实际情况调整)的现浇的湿接缝11以调平与平纵曲线间的偏差，使整体结构布置与设计路线基本保持一致。上预制块1和下预制块2在工厂进行预制，运输至工地后通过龙门吊吊至基坑内，在基坑内的隧道衬砌底部基础上进行叠合拼装。装配式矩形隧道衬砌的施工工艺，包括下述步骤S1～S7。

S1、开挖沟槽，施作基坑支护，并在基坑中施工隧道衬砌底部基础。

隧道衬砌底部基础用于提高承载力，也有找平、控制标准高度的作用，因此隧道衬砌底部基础为现浇的钢筋混凝土。由于下预制块2的质量大，为了提高隧道衬砌底部基础的强度，也为了降低摩擦力，以便于对下预制块2以及对矩形框架节段的位置进行调整，隧道衬砌底部基础为现浇的钢筋混凝土，隧道衬砌底部基础内埋设钢板，例如钢板的厚度为20mm，钢板的底面固定设置锚筋，锚筋用于固定钢板，例如锚筋与钢板焊接连接，钢板的顶面固定连接钢轨，例如钢轨焊接固定于钢板顶面。钢轨沿隧道的纵向布置，例如沿隧道纵向布置两条钢板，钢轨部分嵌入隧道衬砌基础内、部分出露于隧道衬砌基础的顶面。为了进一步降低摩擦阻力，还可以对钢轨的轨头进行打磨。

S2、预制上预制块1和下预制块2并养护。

上预制块1和下预制块2的形状、结构等参见上述第一个主题的相关说明，下面进行简要说明。上预制块1和下预制块2均为整体的钢筋混凝土，上预制块1和下预制块2分别包括竖直段和水平段并整体呈n形或m形。上预制块1竖直段靠近下端面的一段设置缩颈结构，下预制块2竖直段靠近上端面的一段设置缩颈结构，使上预制块1竖直段与下预制块2竖直段通过钢套筒3上下拼接后，钢套筒3的四个外表面、上预制块1竖直段的四个表面和下预制块2竖直段的四个表面齐平。上预制块1和下预制块2的竖向拼接面预留注浆连接槽5，上预制块1和下预制块2分别预留至少一个注浆孔6和至少一个排气孔7，注浆孔6和排气孔7均与注浆连接槽5连通。为了压浆时浆体能在上预制块1竖直段的下端面和/或下预制块2竖直段的上端面流动，从而确保固结体的压浆施工质量，上预制块1竖直段的下端面和下预制块2竖直段的上端面中的至少一个端面设置齿槽4。为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接后的密封性，上预制块1和下预制块2的竖向拼接面预留密封槽8，密封槽8内设置接缝密封结构。例如，注浆连接槽5的两侧分别预留密封槽8，密封槽8内的接缝密封结构为遇水膨胀橡胶条。为了提高矩形框架节段沿水平向相互拼接的强度，注浆连接槽5内埋设连接筋9，连接筋9相对竖向拼接面的出露高度不大于注浆连接槽5的深度。为了避免矩形框架节段沿水平向拼接时连接筋9相互干涉，上预制块1两个竖向拼接面的连接筋9错位设置，下预制块2两个竖向拼接面的连接筋9错位设置。

此外，为了便于对下预制块2以及对矩形框架节段的位置进行调整，下预制块2的水平段的底面预埋钢板，钢板与钢轨相互适配，钢板的顶面固定设置锚筋，锚筋用于固定钢板，例如锚筋与钢板焊接连接。

为了确保上预制块1和下预制块2的预制精度，预制块1竖直部的下端面朝上预制，下预制块2的竖直部的上端面朝上预制。上预制块1和下预制块2均采用“短线法”匹配施工，即在预制场设置多个台座，各台座同时作业，所有上预制块1和下预制块2都在预制台座上进行浇筑。浇筑时，第一块上预制块1和下预制块2采用一端固定端模，另一端活动端模进行浇筑，其余块则采用一端为固定端模，另一端为已浇筑的预制块1或下预制块2作为匹配块进行浇筑，确保相邻的矩形框架节段的拼接精度。

S3、将下预制块2吊装至基坑内的隧道衬砌底部基础上，下预制块2的竖直段竖直向上，调整下预制块2的位置，将钢套筒3套入下预制块2的竖直段，或者下预制块2预制时在钢套筒3套入下预制块2的竖直段。

下预制块2准确就位后，将钢套筒3套入下预制块2的竖直段；或者，下预制块2预制时在钢套筒3套入下预制块2的竖直段，下预制块2和钢套筒3作为一个整体吊装至基坑内，再进行位置调整。下预制块2的质量大，因此通过千斤顶调整下预制块2的位置。例如利用多向千斤顶精确定位精调下预制块2的位置，还可以可利用扁平千斤顶并借助龙门吊进行竖向调节。

钢套筒3是中空的结构，或者钢套筒3的内部固定设置钢隔板，钢隔板对应的平面与钢套筒3的中心线垂直，钢隔板为实体结构或者设置至少一个贯穿两个板面的通孔。例如，钢套筒3内的钢隔板为实体结构，上预制块1竖直段的下端面设置齿槽4，齿槽4与注浆连接槽5连通，注浆孔6的一端位于上预制块1的下端面，注浆孔6的另一端位于上预制块1竖直段未插入钢套筒3的内侧，上预制块1的竖直段和水平段分别设置排气孔7；下预制块2的注浆连接槽5延伸至刚接触钢套筒3，注浆孔6位于下预制块2的水平段，下预制块2的竖直段和水平段分别设置排气孔7。

关于钢套筒3的形状、结构等参见上述第一个主题的相关说明。

S4、将上预制块1的竖直段吊装插入至钢套筒3内，对上预制块1进行调整定位，再对钢套筒3内的间隙进行压浆，浆体形成固结体，完成一环矩形框架节段的拼装。

为了提高压浆质量，先对上预制块1的竖直段的设置缩颈结构的一段的表面进行凿毛，再吊装上预制块1，钢套筒3的四个外表面、上预制块1竖直段的四个表面和下预制块2竖直段的四个表面齐平。浆体的性能指标可参照《公路装配式混凝土桥梁设计规范》(JTG/T3365-05-2022)表4.2.7执行。

S5、按照步骤S3和S4，拼装下一环矩形框架节段，拼装时以上一环矩形框架节段为基准，并对各环矩形框架节段施加临时紧固措施。

下一环矩形框架节段通过钢轨向上一环矩形框架节段靠拢并精准对位后，对各环矩形框架节段施加临时紧固措施，临时紧固措施可以通过预应力对两环矩形框架节段进行紧固，可参照国标图集《预制混凝土综合管廊》(18GL204)执行，目的在于临时固定矩形框架节段。第一环矩形框架节段安装就位应精确调整高程、坐标、倾角等相关参数，作为后续矩形框架节段的基准。为了提高防水性能并避免后续对注浆连接槽5进行注浆时漏浆，矩形框架节段拼接后，在两者内外侧环向缝表面粘贴遇水膨胀橡胶条，并用聚合物砂浆进行嵌缝处理。两环矩形框架节段之间的钢套筒3进行焊接连接并消除接缝，并对钢套筒3进行防腐处理及施工防水涂装。

S6、重复步骤S5，至少两环矩形框架节段沿水平向相互拼接形成预制节段10，完成预制节段10的拼装后，再通过注浆孔6对预制节段10的各个注浆连接槽5进行注浆，浆体初凝后解除临时紧固措施，同时对隧道衬砌底部基础与下预制块2之间的间隙进行灌浆回填。例如，灌浆回填采用由低到高分区进行，同时做好预制节段10边缘的密封性，灌浆回填后采用C20微膨胀混凝土封闭注浆孔6和排气孔7，确保灌浆回填的密实性。

S7、重复步骤S6，完成一下段预制节段10的拼装，施工两段预制节段10之间的湿接缝11，湿接缝11处预留变形缝12。

Claims (10)

1.矩形框架预制块的拼装结构，包括上预制块(1)和下预制块(2)，上预制块(1)和下预制块(2)均为整体预制的钢筋混凝土，上预制块(1)和下预制块(2)分别包括竖直段和水平段并整体呈n形或m形，其特征在于：上预制块(1)的竖直段和下预制块(2)的竖直段通过两个或三个钢套筒(3)上下拼接为一环呈口字形或倒日字形的矩形框架节段，上预制块(1)的竖直段与上预制块(1)的竖直段均插于钢套筒(3)内，钢套筒(3)的内壁与上预制块(1)和/或下预制块(2)之间的间隙充填压浆形成的固结体。

2.如权利要求1所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：钢套筒(3)的四个外表面、上预制块(1)竖直段的四个表面和下预制块(2)竖直段的四个表面齐平。

3.如权利要求1所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：钢套筒(3)的内部固定设置钢隔板，钢隔板对应的平面与钢套筒(3)的中心线垂直，钢隔板为实体结构或者设置至少一个贯穿两个板面的通孔。

4.如权利要求1所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：上预制块(1)竖直段的下端面和下预制块(2)竖直段的上端面中的至少一个端面设置齿槽(4)。

5.如权利要求1～4任一项所述的矩形框架预制块的拼装结构其特征在于：上预制块(1)和下预制块(2)的竖向拼接面预留注浆连接槽(5)，上预制块(1)和下预制块(2)分别预留至少一个注浆孔(6)和至少一个排气孔(7)，注浆孔(6)和排气孔(7)均与注浆连接槽(5)连通。

6.如权利要求5所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：钢套筒(3)内的钢隔板为实体结构，上预制块(1)竖直段的下端面设置齿槽(4)，齿槽(4)与注浆连接槽(5)连通，注浆孔(6)的一端位于上预制块(1)的下端面，注浆孔(6)的另一端位于上预制块(1)竖直段未插入钢套筒(3)的内侧，上预制块(1)的竖直段和水平段分别设置排气孔(7)；下预制块(2)的注浆连接槽(5)延伸至刚接触钢套筒(3)，注浆孔(6)位于下预制块(2)的水平段，下预制块(2)的竖直段和水平段分别设置排气孔(7)。

7.如权利要求5所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：上预制块(1)和下预制块(2)的竖向拼接面预留密封槽(8)，密封槽(8)内设置接缝密封结构。

8.如权利要求7所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：注浆连接槽(5)的两侧分别预留密封槽(8)，密封槽(8)内的接缝密封结构为遇水膨胀橡胶条。

9.如权利要求5所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：注浆连接槽(5)内埋设连接筋(9)，连接筋(9)相对竖向拼接面的出露高度不大于注浆连接槽(5)的深度。

10.如权利要求9所述的矩形框架预制块的拼装结构，其特征在于：上预制块(1)两个竖向拼接面的连接筋(9)错位设置，下预制块(2)两个竖向拼接面的连接筋(9)错位设置。