浅析预制管廊的制作及运输吊装工艺

浅析预制管廊的制作及运输吊装工艺
摘要：随着国家基础设施行业的大力发展，预制装配式建筑在综合管廊行业也
得到了推广。

发展综合管廊的预制装配式技术，有助于改善混凝土现浇技术的部
分不足之处。

本文以三舱综合管廊项目工程为例，讨论预制拼装技术在综合管廊
中的应用，总结了预制拼装及安装的施工要点，结果表明了预制拼装技术的优势
是明显的。

关键词：综合管廊；预制；吊装；工艺
1 综合管廊施工现状
综合管廊，又称共同沟，主要是在地下建设集约化管道，将电力、燃气、通
信等集于一体，并且设置专门的吊装口、检修口和检测控制系统[1]。

近年来综合
管廊在国内发展迅速，但大多数施工仍已现浇方式为主。

近年来，国家大力推广
绿色施工理念，综合管廊预制拼装技术是现代国际上发展综合管廊的趋势之一，
该技术具有几大优势：工期短；交通影响小；结构质量好；节能环保、施工文明、噪音低、扬尘少；非开挖技术管廊对周边环境影响小；大规模应用，具有一定经
济性。

2 预制成型方案对比分析
目前国内外通常的成型方式主要有卧式成型、立式成型、分体成型三种主流
方案，现就此 3 种成型方案以三舱管廊为例进行对比分析，以确定最优方案[2]。

（1）卧式成型
1.预制构件重量大，混凝土浇筑振捣过程中易出现局部胀模现象，造成模具
损坏；
2.底板难以振捣密实，易因形成气泡导致底板顶面产生蜂窝状缺陷，无法保
证底板混凝土的浇筑质量；
3.垂直向环形浇筑，内模安装脱模操作困难，效率低，且易变性损坏。

（2）立式成型
1.缩短了竖向模板的高度，降低模具的损坏率，保证了混凝土的浇筑质量。

2.位于浇筑顶面位置的承插口，无法通过预制模具成型，导致表面形成薄弱
部位且不平整，难以保证其精度。

3.因浇筑振捣导致骨料下沉，接近上表面（纵向连接部位）部分强度较差，
存在质量隐患。

（3）分体成型
1.分体后，拼装部位通过钢模板成型保证了连接精度和浇筑质量；
2.且因分体后去除底部的封闭浇筑，减少涨模变形，保证构件整体的浇筑精
度和质量。

3.构件分体后，便于生产、运输和安装，大幅度提高生产效益，最大限度缩
短工期。

（a）卧式成型（b）立式成型（c）分体成型
图1 综合管廊预制成型方式
通过以上对比可知，分体式浇筑成型的管廊构件具有整体浇筑质量好、构件
精度高、可有效地提高生产效率、缩短工期等特点。

因此在项目的施工条件满足
要求时，应优先选择上下分体结构进行预制施工[3]。

3 综合管廊预制生产工艺要点
3.1 预制厂选址
根据实际情况，施工单位应优先原则自建厂的预制方式。

预制厂选址要便于
生产和运输，以较小的运距达到最优的生产能力，厂址应位于管廊建设场地中心
区域，且远离居民区，以防扰民[4]。

3.2 预制工艺流程
预制管廊的施工流程为：模具清理→喷涂脱模剂→吊装钢筋笼→预埋件安防
→合模→混凝土浇筑→蒸养→脱模转运→自然养护。

（1）单节预制长度可根据总重量调整，单个钢筋笼制作时间5个小时，单
套模具清理、脱模剂涂抹时间为30分钟，钢筋笼吊装、预埋件安装、保护层垫
片放置时间为1个小时，模具合模时间半个小时，混凝土浇筑时间半个小时，整
套工序需要2个小时，构件蒸养时间为5个小时，构件脱模吊装为1个小时。

单
个构件生产需要8个小时。

（2）预埋件采购。

在构件生产前，预埋件要备齐才能保证构件的正常生产。

主要采购的预埋件有PC钢棒、钢棒套筒、防雷接地铁板、预埋螺栓、吊丁、预
埋套管、钢管、锁盒、预埋螺杆、哈芬槽道。

（3）下仓模具拼装流程。

底座拼装→导轨梁安装→侧墙模板拼装→内衬拼装→顶板拼装→前后外模拼装→左右外模拼装→检验使用
图2 模具拼装图
（4）钢筋笼制作。

钢筋笼焊接工序为：半成品钢筋进场→抽样送检→半成品胎具摆放、搭接→钢筋笼焊接→钢筋笼转运存放区→钢筋笼成品保护。

进场的钢筋存放在钢筋存放区按照品种、规格、级别分类挂牌存放，由材料
员和保管员验收入库，钢筋存放要求上盖下垫，防止生锈，采取隔潮措施。

（5）预埋件安装。

预埋件安装流程：模具分离→模具清理→涂脱模剂→装哈
芬槽道→装钢筋笼→预埋吊丁螺栓→合模
钢筋在安制前要重新对规格、尺寸、形状、数量、定位工装等进行核实，对
照设计图纸和配料单进行全面检查，设计、配料单、实物三者吻合后方可安制。

钢筋笼吊装完毕后，在钢筋笼四周、中墙、底板的位置绑扎混凝土层保护垫片；
通过人工把哈芬槽道按照设计位置安放，位置安放固定后用T型螺栓拧紧固定，
最后在模具上使用高强度卡具把哈芬槽道固定在模具上；下部构件中钢棒按照设
计位置预埋并与钢筋笼作局部焊接，在顶板位置与模具固定装置连接，钢棒预埋
位置误差不能超过2mm。

（6）模具组合。

在焊好的钢筋笼中所规定的位置上安装上保护层垫片，放
到模具内。

根据钢筋筋径、保护层大小区别使用不同规格的垫片。

钢筋笼安装完
后对保护层、部件的安装，尺寸等要再确认，实施确认后进行合模安装。

确认好
吊具的大小、位置、方向、数量后进行安装。

进行模具检查和记录。

预备好的螺
栓等必须全数使用！
（7）混凝土浇筑。

一次投入混凝土的量，应控制在1/3到2/5，等到混凝土
流到模具内部后再放入下一批。

适量使用振动器的场合切断振动器的开关。

插入
排气用的振动棒，用外部振动来排出没有排掉的内部残留气泡。

把混凝土表面的
水处理后再次抹平。

最后确认浇注面的部材安装状况，施工、脱模用吊具的逐一
检查。

（8）混凝土取样试验。

在混凝土浇筑过程中，按相应规定的指示，在出料
口和浇筑现场进行混凝土取样试验，并向监管人提交以下资料：各种龄期混凝土
的容重、抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值、弹性模量、泊松比、坍落度和初凝、终凝时间等试验资料。

（9）构件蒸气养护、拆模作业在混凝土浇筑完成，混凝土初凝后，为保证
管廊预制构件的质量，对综合管廊进行高温蒸养。

本工程管廊构件使用常压蒸汽
养护法。

蒸汽养护是缩短养护时间的方法之一，一般宜用60-75℃左右的温度蒸养，混凝土在较高湿度和温度条件下，可迅速达到强度要求。

4 预制管廊运输安装工艺要点
4.1 产品运输
在构建运输前，对管廊构建强度进行检测，使用混凝土回弹仪分别对构件墙体、顶、底
板进行检测，检测强度达到90%以上构件方可运输出厂进行安装。

集合冠梁、土方开挖、边
坡支付等施工方案编制详细的运输方案计划。

产品运输到现场后，使用龙门吊进行卸车，产
品摆放位置按照安装的方向进行摆放，避免产生二次吊装[5]。

4.2 产品吊装
（1）上下产品安装顺序：下部产品起吊→下部产品安放→下部产品横缝清理（接缝处表
面清理、涂抹底涂）→止水胶条安装→上部产品起吊→上部产品接缝清理→上部产品接口对
正→上部产品安装→PC钢棒连接。

（2）左右产品安装顺序：左右产品连接缝清理→左右连接缝止水胶条安装→左右产品钢
绞线穿孔、锚具安装→张拉机对角张拉→锚具固定→左右连接缝密封填料填充→PC钢棒、钢
绞线灌浆→锚具孔填封→安装完成。

（3）根据混凝土基地高层采用水准仪测量混凝土垫层正负差，正负差在2cm以内不作
处理，当正负差大于2cm以上，采用细沙找平，找平后才能进行产品安装。

安装方向从低处
向上高处进行安装。

（4）产品安装按照从低处到高处方向进行顺序安装。

首先把钢丝绳和吊具进行连接固定，龙门吊将钢丝绳降到产品吊点处由人工进行吊点连接固定，进行钢丝绳拉直试调，注意
检查吊具是否松动，确认无松动、脱落情况后进行产品吊装。

下部产品吊到制定安放位置后，松开钢丝绳然后再重复以上步骤进行上部产品吊装。

（5）上下PC钢棒连接处理。

纵向产品安装示意图上下产品安放位置对正后，从上部预
留钢棒孔穿PC钢棒，与下部预留孔贯穿，然后用专用钢棒紧固设备紧固。

具体连接步凑为：上部产品钢棒穿孔→贯穿下部产品预预留孔→拧紧上部钢棒→放置锚固板→拧紧螺帽→连接
套筒处灌浆。

（6）左右安装连接设置。

左右产品安装完毕后，在箱涵预留张拉孔处穿入15.2mm钢绞
线并在锁盒位置安放单孔锚具与锚具垫片，确认所有工序无误后对产品进行张拉连接，张拉
时采用对角线张拉。

（7）防水材料性能指标应满足《地下工程防水技术规范》的要求。

产品安放完毕后，
将产品横缝处清理并涂抹底涂，安放止水胶条并压实，检查止水胶条按放出是否有脱落等情况。

上部产品按照安装工序进行安装，上下安放完毕后，对左右连接缝处进行清理并涂抹底涂，接缝处粘接美纹纸，美纹纸粘接按照连接缝距离2.5cm处垂直粘接，粘接完成后使用进
口密封防水填料进行密封。

在密封过程中，填料应填充均匀，不得漏填。

填充完成后把美纹
纸撕掉。

左右连接缝进行清理并涂抹底涂，在连接缝处安放止水胶条，安放完毕后检查是否
有松动、脱落等情况。

在产品底部位置5cm处先利用粘接柔性泡沫支撑带，使支撑带形成一
个宽2cm的一个槽道，利用防水填料的可塑性，把防水填料填充进槽道里。

钢绞线张拉时，
通过左右产品对防水填料的挤压，来达到防水填料的效果。

钢绞线张拉紧固完毕后，再次对
连接缝处进行清理并涂抹底涂，接缝处粘接美纹纸，美纹纸粘接按照连接缝距离2.5cm处垂
直粘接，粘接完成后使用防水填料进行密封。

（8）钢绞线连接部、PC钢棒连接部的灌浆处理。

拉紧作业后，根据需要对钢绞线连接
处孔隙、PC钢棒连接空隙进行灌浆处理。

操作程序是：注浆管连接注浆孔→打开注浆泵→开
始注浆。

当一个注浆孔注满后，关闭注浆泵，换注下一注浆孔，步凑为关注浆管上的球阀→
开混合器上的卸压阀→卸下注浆胶管并接到下一注浆管上→开注浆泵，注浆灌浆处理完后，
对连接箱部用混凝土进行填充抹平。

（9）土工回填。

产品安装完后、分段进行回填，每层20～30cm，每层必须压实。

用不含石块的砂質土进行回填土。

含水太多的土回填，可能会产生比设计时更大的土压力，对制品的安全会有影响，採用干燥坚硬的土来回填。

5 结语
我国采用预制拼装技术的工程建设数量还会有所增长，常用的综合管廊的舱数也会越来越多。

我国现有的综合管廊预制拼装技术通常是使用在综合管廊的标准段，希望今后的预制拼装技术能够适用于更多舱室的综合管廊，并且能够在综合管廊的复杂节点处也能够使用，从而能够有效的加快在综合管廊中预制拼装技术的推广应用。

同时，构件在工厂预制，有利于工程质量的提高，符合我国倡导的节能减排、绿色施工时代主旋律。

参考文献：
[1]褚丝绪. 现浇与预制综合管廊两种工艺适用性探究[J/OL]. 建筑知识，2017，（05）：1（2017-09-20）.
[2]苏嫣钰. 预制拼装技术在综合管廊中的应用[J]. 四川水泥，2017，（09）：264+283.
[3]白帆，张世浪. 各型式预制综合管廊的特点与关注问题探讨[J]. 南方能源建设，2017，4（02）：81-85.
[4]李诚，覃川. 城市综合管廊预制拼装的施工方法[J]. 建设科技，2016，（17）：96-97.
[5]胡君，谢菲，赵世强. 现浇与预制城市综合管廊的综合对比分析[J]. 工程建设与设计，2016，（06）：20-23.。