1、裝配整體式混凝土裝配整體式混凝土結結構技構技術術在在城市城市綜綜合管廊建合管廊建設設中的中的應應用用1目目錄（1）前言）前言（2）綜合管廊的意合管廊的意義（3）綜合管廊施工方式合管廊施工方式（4）現澆和和預制拼裝流程制拼裝流程對比比（5）施工）施工進度及條件度及條件（6）人）人員及及設備材料的投入材料的投入（7）環境影響境影響（8）施工成本及）施工成本及質量控制量控制（9）箱涵箱涵標準要求準要求(企企業標準準)（10）制作工制作工藝（11）箱涵混凝土基本性能及影響因素箱涵混凝土基本性能及影響因素21、前言、前言城市管城市管線線是一個城市是一個城市賴賴以正常運行的生命以正常運行的生命線線，隨著城

2、，隨著城鎮鎮化化不斷不斷發發展，展，傳統傳統的管的管線線敷敷設設方式也方式也導導致了致了“拉拉鏈鏈路路”現現象。象。極大影響了城市安全運行和市民的正常生活。極大影響了城市安全運行和市民的正常生活。3這這是城市的是城市的“生命生命線線”給給水、排水、燃氣、供水、排水、燃氣、供熱熱、電電力、力、電電信、工信、工業業及其他，八大及其他，八大類類管管線綿線綿延地下數百萬公里延地下數百萬公里為為城市城市輸輸送著物送著物質質、能量與信息、能量與信息4這這也是城市的也是城市的“生病生病線線”泄露、火災、爆炸、坍塌、內泄露、火災、爆炸、坍塌、內澇澇、斷氣、斷水、斷斷氣、斷水、斷電電、乃至、乃至奪奪命，命，錯綜

3、錯綜復復雜雜的地下王國盡的地下王國盡顯倉顯倉皇，地下管皇，地下管線線事故正從潛伏期事故正從潛伏期進進入爆入爆發發期。期。5近年來，全國地下管線事故頻發。近年來，全國地下管線事故頻發。2009年年-2013年直接因城市地下管線典型事年直接因城市地下管線典型事故共計故共計75例，死亡事故案例共例，死亡事故案例共27起，死亡人數達起，死亡人數達117人。據地下管線委員會統人。據地下管線委員會統計、全國每年因地下管線事故造成的直接經濟損失達數十億元。計、全國每年因地下管線事故造成的直接經濟損失達數十億元。6這些事故中，最嚴重的當屬這些事故中，最嚴重的當屬2013年年“1122”中石化東黃石中石化東黃石

4、油管道泄漏爆炸事故。事故共造成油管道泄漏爆炸事故。事故共造成63人遇難、人遇難、156人受傷、直人受傷、直接經濟損失接經濟損失7.5億元。億元。71、前言、前言為為了根治了根治“生生病病路路”“奪奪命命路路”的的發發生，消除生，消除“拉拉鏈鏈路路”的的現現象，保障管象，保障管線線安安全正常運行，必全正常運行，必須須采用采用綜綜合管廊的敷合管廊的敷設設方式。方式。82、綜合管廊的意義綜合管廊工程是指在城市道路下建造一個市政合管廊工程是指在城市道路下建造一個市政公用隧道，將公用隧道，將電力、通信、供水、燃氣等多種力、通信、供水、燃氣等多種市政管市政管線集中在一起，集中在一起，實行行“統一一計劃、劃

5、、統一一建建設、統一管理一管理”，以做到地下空，以做到地下空間的的綜合利合利用和用和資源共享。源共享。93、綜合管廊施工方式合管廊施工方式預預制裝配制裝配現澆現澆104、現澆和和預制拼裝流程制拼裝流程對比比現澆工藝流程預預制工制工藝藝流程流程底板防水工程底板防水工程底板防水工程底板防水工程 鋪設底板砂漿保護層鋪設底板砂漿保護層鋪設底板砂漿保護層鋪設底板砂漿保護層 底板澆筑混凝底板澆筑混凝底板澆筑混凝底板澆筑混凝土土土土 混混混混凝土養護凝土養護凝土養護凝土養護 側壁鋼筋鋪設側壁鋼筋鋪設側壁鋼筋鋪設側壁鋼筋鋪設 內側壁安裝模具內側壁安裝模具內側壁安裝模具內側壁安裝模具 安裝支撐安裝支撐安裝支撐安

6、裝支撐 安裝側模安裝側模安裝側模安裝側模 安裝頂模安裝頂模安裝頂模安裝頂模 頂板鋼筋鋪設頂板鋼筋鋪設頂板鋼筋鋪設頂板鋼筋鋪設 側板頂板澆筑混凝土側板頂板澆筑混凝土側板頂板澆筑混凝土側板頂板澆筑混凝土 混凝土養護混凝土養護混凝土養護混凝土養護 拆模拆模拆模拆模 頂板防水處理頂板防水處理頂板防水處理頂板防水處理中心中心中心中心測測測測量量量量 鋪設鋪設鋪設鋪設砂砂砂砂漿漿漿漿 吊裝吊裝吊裝吊裝預預預預制構件制構件制構件制構件 PCPC件件件件張張張張拉拉拉拉 連連連連接接接接處處處處填填填填縫處縫處縫處縫處理理理理 可移可移可移可移動動動動構建構建構建構建連連連連接接接接 回填回填回填回填115、

7、施工、施工進度度聊城市柳園路地下綜合管廊現澆段全長2.3km,預制混凝土管廊總長210米，施工工期與施工費用以一個標準段25米長度作為標準施工段工期于成本分析：預制綜合管廊現澆工藝相比，施工進度大幅加快，預制箱涵為工廠化生產，時間大大縮短。構件吊裝，拼接，拉緊等工序效率高且安裝完成后可立即回填。現澆筑綜合管廊的主體結構施工則全都在現場完成，施工進度緩慢。經案例分析比較預制綜合管廊的施工工期比現澆混凝土綜合管廊縮短18d左右?，F澆工藝比預制工藝存在以下不足：a 只能采用開槽施工方法，不能頂進式盾構。b 施工工期長，現場工作量大，工序繁瑣。c 受氣候環境制約。成本下降成本下降5%工期工期縮縮短短4

8、5%質質量具有可靠性量具有可靠性環環境降噪境降噪施工施工進進度度現澆現澆工工藝藝比比預預制工制工藝藝存在以下不足：存在以下不足：a 只能采用開槽施工方法，不能只能采用開槽施工方法，不能頂進頂進式盾構。式盾構。b 施工工期施工工期長長，現場現場工作量大，工序繁工作量大，工序繁瑣瑣。c 受氣候受氣候環環境制境制約約。12產產品展示品展示13145、施工條件、施工條件現場現場現場現場室外施工作室外施工作室外施工作室外施工作業時間長業時間長業時間長業時間長，安全施工管理相，安全施工管理相，安全施工管理相，安全施工管理相對對對對復復復復雜雜雜雜預預預預制制制制綜綜綜綜合管廊均合管廊均合管廊均合管廊均為為

9、為為工廠化生工廠化生工廠化生工廠化生產產產產，箱涵在廠內完成批量生，箱涵在廠內完成批量生，箱涵在廠內完成批量生，箱涵在廠內完成批量生產產產產，工期工期工期工期縮縮縮縮短，施工人短，施工人短，施工人短，施工人員員員員工作工作工作工作環環環環境境境境較較較較好，施工安全系數提高好，施工安全系數提高好，施工安全系數提高好，施工安全系數提高156、人、人員員及及設備設備材料的投入材料的投入預預制制綜綜合管廊施工人合管廊施工人員員投入減少，人力成本降投入減少，人力成本降低低施工施工時僅時僅需要少量的需要少量的箱涵吊裝和安裝人箱涵吊裝和安裝人員員而已而已 施工施工設備設備、材料投入、材料投入預預制制綜綜合

10、管廊施工無需合管廊施工無需現場鋼現場鋼筋加工筋加工設備設備原材料原材料儲儲存存場場地地，備備用用發電發電機等機械機等機械設備設備167、環境影響境影響預預制混凝土制混凝土綜綜合管廊開挖量合管廊開挖量較較現澆現澆混凝土混凝土綜綜合管廊少合管廊少施工工期短施工工期短對對周周邊邊生生態環態環境破壞境破壞力力較較小，減少噪聲小，減少噪聲污污染染178、施工成本預預制混凝土制混凝土綜綜合管廊合管廊預預制生制生產產成本成本較較高，高，運運輸輸成本成本較較大，大，吊裝吊裝設備設備使用使用費費用用較較高高綜綜合分析合分析預預制制綜綜合管廊比合管廊比現現澆澆綜綜合管廊略合管廊略有有降降低，且以低，且以后后維護維

11、護管理成管理成本更低本更低188、質量控制預預預預制混凝土箱涵制混凝土箱涵制混凝土箱涵制混凝土箱涵為為為為工工工工業業業業化生化生化生化生產產產產，生，生，生，生產質檢產質檢產質檢產質檢等程等程等程等程序完序完序完序完備備備備。質質質質量可控性量可控性量可控性量可控性強強強強，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能優優優優，無滲透無滲透無滲透無滲透現現現現象象象象發發發發生，生，生，生，PCPC連連連連接整體抗震性及地基不接整體抗震性及地基不接整體抗震性及地基不接整體抗震性及地基不均勻沉降的抵抗力均勻沉降的抵抗力均勻沉降的抵抗力均勻沉降的抵抗力強強強強現澆現澆混

12、凝土涵體很容易出混凝土涵體很容易出現現施工裂施工裂縫縫，對對其承其承載載力和耐久性影響力和耐久性影響較較大，從而大，從而縮縮短管短管廊使用壽命廊使用壽命19現澆現澆混凝混凝土涵體土涵體預預預預制混凝制混凝制混凝制混凝土箱涵土箱涵土箱涵土箱涵208、質量控制橡膠止水橡膠止水橡膠止水橡膠止水帶帶帶帶形成接口形成接形成接口形成接形成接口形成接形成接口形成接口抗地基不均勻沉降能力差?？诳沟鼗痪鶆虺两的芰Σ睢？诳沟鼗痪鶆虺两的芰Σ??？诳沟鼗痪鶆虺两的芰Σ?。橡膠止水橡膠止水橡膠止水橡膠止水帶帶帶帶接口接口接口接口質質質質量不宜保量不宜保量不宜保量不宜保證證證證，在振，在振，在振，在振搗過搗過搗過搗過

13、程中會出程中會出程中會出程中會出現現現現振振振振搗搗搗搗不密不密不密不密實實實實及微及微及微及微細貫細貫細貫細貫穿通道穿通道穿通道穿通道現現現現象從而引起接口滲漏象從而引起接口滲漏象從而引起接口滲漏象從而引起接口滲漏現場澆現場澆筑的管廊由于分筑的管廊由于分段段間間隔隔長長度大，度大，對對涵體涵體的的縱縱向承向承載載力要提高，力要提高，縱縱向配筋量也需加大向配筋量也需加大國外國外國外國外發發發發達國家的達國家的達國家的達國家的綜綜綜綜合管廊建合管廊建合管廊建合管廊建設設設設大部分采用大部分采用大部分采用大部分采用預預預預制構件在制構件在制構件在制構件在現場現場現場現場裝配的方法裝配的方法裝配的方

14、法裝配的方法進進進進入施工。入施工。入施工。入施工。現澆現澆現澆現澆于于于于預預預預制工制工制工制工藝藝藝藝相比，相比，相比，相比，預預預預制裝配式制裝配式制裝配式制裝配式混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能縮縮縮縮短工期、短工期、短工期、短工期、節節節節能能能能環環環環保、保、保、保、質質質質量可靠、材料用量可靠、材料用量可靠、材料用量可靠、材料用量省、降低成本等量省、降低成本等量省、降低成本等量省、降低成本等較為顯較為顯較為顯較為顯著的著的著的著的優勢優勢優勢優勢21水泥水泥采用采用42.5級、普通硅酸、普通硅酸鹽水泥水泥PO、硅酸、硅酸鹽水泥水泥P)、礦渣硅酸渣硅酸鹽

15、水泥水泥(PS、抗硫酸、抗硫酸鹽硅酸硅酸鹽水泥水泥PMSR砂中粗砂、Mx=2.73.3、含泥量2、泥塊含量 1碎石壁厚200時、粒徑采用5-20單粒級，壁厚200時、采用5-20占65、10-30占35多粒級。含泥量1、泥塊含量1、粉含量5、針片狀含量8、空隙率45外加劑采用聚羧酸系列或奈系高效減水劑、摻加時須經試驗測定結果確定其標準摻加量。為增強制品本體抗滲性可適量摻加混凝土膨脹劑水飲用自來水9、箱涵標準要求箱涵標準要求(企業標準企業標準)1、原材料、原材料質質量要求量要求229、箱涵標準要求箱涵標準要求(企業標準企業標準)2、混凝土品混凝土品質質要求要求混凝土混凝土強強度等度等級級不小于不

16、小于C40，脫模，脫模強強度不得低于度不得低于25MPa，出廠，出廠時時混凝土混凝土強強度不得低于度不得低于設計設計強強度度3、箱涵箱涵質質量要求量要求箱涵局部不箱涵局部不應應有破有破損損、端面及端面及邊緣邊緣碰碰傷傷箱涵內表面箱涵內表面不不應應有裂有裂縫縫箱涵內外表面箱涵內外表面不允不允許許露筋、露筋、空鼓空鼓現現象象箱涵不箱涵不應應有蜂有蜂窩窩、麻面、粘皮麻面、粘皮23端面端面傾斜斜2，端面，端面對角角線誤差差2，端面彎曲度，端面彎曲度1保保護層凈厚度厚度2540內內寬2，內高，內高2，壁厚，壁厚03，有效，有效長度度4張拉孔孔徑拉孔孔徑1，位置偏斜度，位置偏斜度3預埋件偏離度埋件偏離度5

17、內水內水壓壓力力0.06MPa，恒，恒壓壓5min、箱涵外表面不允、箱涵外表面不允許許有冒汗、滴有冒汗、滴水及大面水及大面積積潮片潮片現現象，但潮片面象，但潮片面積積不不應應大于大于總總外表面面外表面面積積的的5，箱涵接口箱涵接口處處不得漏水不得漏水外外壓壓荷荷載載9、箱涵標準要求箱涵標準要求(企業標準企業標準)3、箱涵箱涵質質量要求量要求2410、制作工制作工藝藝采用臥式制作采用臥式制作澆澆注混凝土注混凝土時時，底板混凝土拌合物坍落度宜底板混凝土拌合物坍落度宜控制在控制在120140，使其，使其具有充分的流具有充分的流動動性。性。側側壁及壁及頂頂板混凝土拌合物板混凝土拌合物應應減少用減少用水

18、量、避免因水灰比水量、避免因水灰比過過大引大引起混凝土拌合物離析、起混凝土拌合物離析、導導致致混凝土混凝土強強度下降、因此塌落度下降、因此塌落度宜控制在度宜控制在80100。采用。采用立式模具制作立式模具制作時時，可根據混，可根據混凝土拌合物凝土拌合物輸輸送方式，在保送方式，在保證證混凝土混凝土質質量基量基礎礎上盡量減上盡量減少用水量少用水量臥式制作臥式制作2510、制作工制作工藝藝混凝土振混凝土振動動成型成型模體采用附著式振模體采用附著式振動動器器變頻變頻振振動動器、氣器、氣動動振振動動器、振器、振動電動電機等機等時時，需附加插入式振，需附加插入式振搗搗棒振棒振搗搗，消除局部蜂，消除局部蜂窩

19、窩、麻面及氣孔的、麻面及氣孔的產產生，增生，增強強混凝土混凝土連續連續性和性和密密實實度。使用插入式振度。使用插入式振搗搗棒棒時時，須須采采取分取分層層振振搗搗方式，每方式，每層層高度高度應應不大于不大于4026箱涵養護10、制作工制作工藝藝箱涵采用自然或蒸汽養護時，須與箱涵混凝土同條件下制作箱涵采用自然或蒸汽養護時，須與箱涵混凝土同條件下制作三組試塊；兩組與箱涵同養護條件養護、一組標準養護。采三組試塊；兩組與箱涵同養護條件養護、一組標準養護。采用自然養護時，應對箱涵制品采取保溫、保濕及灑水養護措用自然養護時，應對箱涵制品采取保溫、保濕及灑水養護措施施 蒸養制度；蒸養制度；靜停階段、靜停階段、

20、0.51h(氣溫低于氣溫低于5C時、應采取保溫措施時、應采取保溫措施；升溫；升溫階段、升溫速度每小時不大于階段、升溫速度每小時不大于20C升至升至65C；恒溫階段、在恒溫階段、在65C狀態下保持狀態下保持68h；降溫階段、采取自然降溫方式，降溫完成后將試塊取出做混降溫階段、采取自然降溫方式，降溫完成后將試塊取出做混凝土脫模強度檢測凝土脫模強度檢測(25MPa)。后期養護階段；箱涵脫模后后期養護階段；箱涵脫模后環境氣溫環境氣溫10C需灑水養護，需灑水養護，每天每天23次、連續灑水養護次、連續灑水養護7天。天。2711、箱涵混凝土基本性能及影響因素箱涵混凝土基本性能及影響因素強強度、度、變變形和耐

21、久性是混凝土的基本性能，其影響因形和耐久性是混凝土的基本性能，其影響因素包括；水泥品種和用量、素包括；水泥品種和用量、摻摻合料品種和合料品種和摻摻量、水灰量、水灰比、砂率、成型模式、養比、砂率、成型模式、養護護方式和養方式和養護齡護齡期等。期等。1、混凝土混凝土強強度度混凝土混凝土強強度分度分為為抗抗壓壓強強度、抗拉度、抗拉強強度、抗折度、抗折強強度、劈裂抗拉度、劈裂抗拉強強度等度等混凝土是一種準脆性材料，其拉混凝土是一種準脆性材料，其拉壓壓比比為為113110.混凝土抗混凝土抗壓壓強強度受水泥度受水泥強強度等度等級級、水、水灰比、集料、養灰比、集料、養護護方式和養方式和養護齡護齡期等因素的影

22、期等因素的影響響2811、箱涵混凝土基本性能及影響因素箱涵混凝土基本性能及影響因素1、混凝土混凝土強強度度箱涵用水泥強度等級應42.5MPa水泥水化所需的結合水、一般只占水泥質量的23左右，但在拌制混凝土拌合物時，為了獲取必要的流動性，通常需要加入更多的水。這種混凝土硬化后，多余的水分殘留在混凝土內部，水分蒸發后形成毛細孔。毛細孔的存在減少了混凝土承載的有效截面積，而容易引起應力集中導致構件產生裂縫現象。所以在拌制箱涵混凝土拌合物時需摻加減水劑，用以適量減少用水量，增加拌合物流動性，提高混凝土強度。集料的品質和級配是影響混凝土強度的重要因素溫度和濕度是混凝土養護過程中的重要控制參數292、混凝

23、土耐久性影響因素混凝土耐久性影響因素11、箱涵混凝土基本性能及影響因素箱涵混凝土基本性能及影響因素 抗滲抗滲性性混凝土抗滲性與混凝土內部混凝土抗滲性與混凝土內部結結構密構密實實度和孔隙度和孔隙連連通性存在直接關系，通性存在直接關系，要得到抗滲性良好的混凝土?？梢酝ㄒ玫娇節B性良好的混凝土?？梢酝ㄟ^過降低水灰比、降低水灰比、摻摻加加摻摻合料、合料、摻摻加外加加外加劑劑、優優化集料化集料級級配、加配、加強強養養護護等措施等措施 抗抗凍凍性性提高混凝土抗提高混凝土抗凍凍性最有效措施是在混凝土中性最有效措施是在混凝土中摻摻加引氣加引氣劑劑、減水、減水劑劑、防防凍劑凍劑或密或密實實性混凝土性混凝土 化學

24、侵化學侵蝕蝕抗侵抗侵蝕蝕性主要與水泥的品種、混凝土密性主要與水泥的品種、混凝土密實實度及孔隙特征等有關度及孔隙特征等有關 碳碳化化碳化放出的水分有利于水泥的碳化放出的水分有利于水泥的進進一步水化，減少水泥石內部的孔隙，一步水化，減少水泥石內部的孔隙，提高混凝土抗提高混凝土抗壓壓強強度，但同度，但同時時會使會使鋼鋼筋失去堿性保筋失去堿性保護護而而銹蝕銹蝕，碳化，碳化收收縮縮會引起微會引起微細細裂裂縫縫，使混凝土抗拉，使混凝土抗拉強強度降低等度降低等 淡水侵淡水侵蝕蝕氯氯離子離子對鋼對鋼筋的腐筋的腐蝕蝕性最性最強強，侵，侵蝕蝕性最廣泛、最性最廣泛、最嚴嚴重重 堿堿-集集料料混凝土中一旦混凝土中一旦

25、發發生堿集料反生堿集料反應應，不易修復。其乙方措施，不易修復。其乙方措施為為；避免使；避免使用堿活性骨料、限制混凝土中堿用堿活性骨料、限制混凝土中堿總總含量，一般含量，一般3m，摻摻用用礦礦物物細細粉粉摻摻合料，混凝土在使用期合料，混凝土在使用期處處于干燥狀于干燥狀態態混凝土耐久性影響因素；抗滲性、抗混凝土耐久性影響因素；抗滲性、抗凍凍性、化學侵性、化學侵蝕蝕、碳化、淡水侵、碳化、淡水侵蝕蝕、堿、堿-集料反集料反應應等等3011、箱涵混凝土基本性能及影響因素箱涵混凝土基本性能及影響因素3、提升混凝土耐久性措施提升混凝土耐久性措施、減少拌合用水量、增強界面的粘結性及握裹力、合理選擇水泥品種、降低混凝土內部毛細孔貫通性、摻用外加劑、預防鋼筋銹蝕、加強混凝土拌制過程檢控31據國外據國外設計設計，采用，采用分體式箱涵分體式箱涵綜綜合管合管廊，可大幅降低吊廊，可大幅降低吊裝運裝運輸輸施工成本。施工成本。3233343536373839404142434445謝謝謝謝大家！大家！46