本發明涉及一種預制管廊施工方法,用于城市的地下管線布設與維護。
背景技術:
城市的地下管線擔負著城市的信息傳遞、能源輸送、排澇減災、廢物排棄的功能,是城市賴以生存和發展的物質基礎,它就像人體內的“血管”和“神經”,因此,被人們稱為城市的“生命線”。
隨著我國城市化進程的加速,城市地下管線建設發展非常迅猛。因此,發展城市地下綜合管廊工程具有一定的“迫切”性。綜合管廊是指置于地面以下、用于容納多種市政管線,設有專門的檢查口、吊裝口和監測系統,實施統一規劃、設計建造、和管理的構造物及其附屬設施,是當前地下空間開發的重要形式之一。
目前,綜合管廊的兩種傳統施工方法及其缺點如下:
1、現場澆筑法:國內在建或已建的綜合管廊普遍采用現澆混凝土方法施工,其優點是工藝及操作性簡單、施工靈活,利于社會廣大企業共同參與以控制成本造價,但存在“作業時間長、揚塵大、影響公共交通”等明顯缺點,也沒有完整的防治措施來解決,這種方法得到諸多來自社會的詬病。
2、整體預制、吊裝法:近年,隨著國外采用整體預制安裝法施工地下綜合管廊技術的成功應用,并逐步推廣,取得了明顯的社會效益,國內開始效仿,但由于我國尚屬起步階段,預制法所需求的模具研制、管廊精準對接機械設備開發、工人操作水平均較落后,不利于大斷面尺寸的管廊的開發應用,故國內一般采用小斷面尺寸管廊設計較多。大斷面尺寸、大體量的管廊動輒需要配置百噸以上大型履帶吊、龍門吊等起重機械輔助,增加了施工成本,也增加了施工難度、不利于施工安全。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種作業簡單,速度快,安全系數高,有效解決了防水問題的預制管廊施工方法。
為了解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:一種預制管廊施工方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)預制構件的施工
預制外側壁、頂板以及底板,并在外側壁的上端和下端、頂板的左端和右端以及底板的左端和右端分別設置連接件;
(2)預制構件的拼裝
先吊裝底板,再吊裝外側壁,并將外側壁的下端的連接件與底板上的相應連接件相互固定,然后安裝模架設備,最后吊裝頂板,并將外側壁的上端的連接件與頂板上的相應連接件相互固定;
(3)現澆成型
在外側壁的內表面以及頂板的外表面澆筑砼。
進一步地,步驟(1)還包括預制中隔墻,并在中隔墻的上端也設置連接件,在底板的內表面設置用于中隔墻的下端插入的凹槽;步驟(2)還包括在吊裝外側壁之后、安裝模架設備之前吊裝中隔墻,令中隔墻的下端插入底板上的凹槽內,并在吊裝頂板之后,將中隔墻上端的連接件與相應頂板上的相應連接件相互固定;步驟(3)還包括在中隔墻的上端面澆筑砼。
進一步地,連接件上設有呈條形的螺栓孔。
進一步地,外側壁的下端的連接件以及底板上的連接件上設有呈弧形的螺栓孔,其余連接件上設有呈條形的螺栓孔。
進一步地,步驟(1)還包括,在外側壁的內表面以及頂板的外表面留有接茬鋼筋。
進一步地,步驟(1)還包括,在外側壁的外表面下邊沿以及底板的左端面上邊沿、右端面上邊沿分別設置通長缺角,現澆成型之后,在外側壁上的通長缺角與底板上的相應通長缺角圍成區間內填塞防水密封膠。
進一步地,步驟(1)還包括,在底板上的凹槽的槽壁上預埋第一焊件,并在中隔墻的下端相應第一焊件的位置處預埋第二焊件,步驟(2)還包括,在令中隔墻的下端插入底板的凹槽內之后,將第一焊件與第二焊件焊接固定。
進一步地,底板上的凹槽的橫截面呈倒梯形,底板上的凹槽的兩斜槽壁上分別預埋了第一焊件,中隔墻的下端也呈倒梯形,中隔墻的下端的兩斜側壁上分別預埋了第二焊件。
進一步地,模架設備包括兩個以上的由兩根支腿和一根橫梁相連構成的門子形框架,門子形框架的兩根支腿之間連接有一根以上的橫撐桿,相鄰兩門子形框架之間通過兩根以上的連接桿相連。
進一步地,橫撐桿為中空帶內螺紋的長螺母,橫撐桿上嵌接有花籃螺桿。
本發明的有益效果體現在:
1.本發明采用預制與現澆結合的方式來施工管廊,并將管廊整體拆分為若干個小構件,部分小構件分為預制構件與現澆兩部分,底板為全預制,頂板和外側壁為半預制,解決了擠占公共交通、大型起重設備成本攤銷、施工速度的問題,且預制構件一般只需要幾十噸吊車即可作業,作業簡單、速度快,安全系數高,整體速度遠高于整體預制吊裝法,并且本發明最后的現澆環節將各個單獨的預制構件澆筑連接形成了一個整體,起到了良好的結構防水作用,有效解決了防水問題。
2.本發明螺栓孔的設計可以使各預制構件之間的拼接誤差大大降低,從而有效避免拼接縫隙的產生以及在澆筑砼時到處跑漿。
3.本發明通過設計通長缺角來填塞防水密封膠,進一步提高了構件之間的防水密封性,解決了現有技術中存在的滲水問題。
4.本發明中隔墻通過第一焊件與第二焊件的焊接固定插接在凹槽內,能夠保證中隔墻的安裝牢固性,相比注漿的方式,施工速度更快,結構更穩定。
附圖說明
圖1是本發明一實施例預制管廊施工方法所施工的雙倉矩形管廊的截面示意圖。
圖2是本發明一實施例預制管廊施工方法所施工的雙倉矩形管廊的結構拆分圖。
圖3是本發明一實施例預制管廊施工方法所施工的雙倉矩形管廊的預制構件的結構拆分圖。
圖4是圖3的A處放大圖。
圖5是本發明一實施例預制管廊施工方法中的呈弧形的螺栓孔的調節示意圖。
圖6是圖3的B處放大圖。
圖7是圖3的C處放大圖。
圖8至圖13本發明一實施例預制管廊施工方法的步驟(2)和(3)的流程圖。
圖14是圖13的D處放大圖。
圖15是本發明一實施例預制管廊施工方法中的模架設備的結構示意圖。
圖16是本發明一實施例預制管廊施工方法中的模架設備的門子形框架拆除示意圖。
附圖中各部件的標記為:1外側壁、2頂板、3底板、4中隔墻、5連接件、6凹槽、7第一焊件、8第二焊件、9通長缺角、10模架設備、101支腿、102橫梁、103螺栓、104橫撐桿、105連接桿、106花籃螺桿、107滾輪。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述:
參見圖1,以截面尺寸為8m寬、高5m、壁厚0.3m、每節段長3m的雙倉矩形管廊為例,詳細闡述本發明一實施例的預制管廊施工方法,通過該方法成型的雙倉矩形管廊的結構拆分見圖2,拆分為:兩塊頂板2、兩塊外側壁1、一塊中隔墻4、一塊底板3,其中混凝土圖例填充部分為預制部分,斜線填充部分為現澆部分。
具體包括以下步驟:
(1)預制構件的施工,請參見圖3:
外側壁1的預制:外側壁1厚0.15m,高4.7m,長3m,內表面留有接茬鋼筋,且內表面上端和下端分別設有連接件5,每塊外側壁1設4個連接件5;
頂板2的預制:頂板2厚0.15m,寬3.55m,長3m,外表面留有接茬鋼筋,左右兩端也分別設有連接件5,每塊頂板2設4個連接件5;
底板3的預制:底板3厚0.3m,寬8m,長3m,底板3內表面中間位置設有通長倒梯形的凹槽6,深約3公分,左右兩端也分別設有連接件5;
中隔墻4的預制:厚0.3m,高4.43m,長3m,中隔墻4的上端也設有連接件5,每塊中隔墻4設2個連接件5,中隔墻4的下端能插入底板3的凹槽6內;
上述各預制構件上的連接件5采用鋼板制成,連接件5上開有螺栓孔,這樣各預制構件可通過穿過它們之間的連接件5上的螺栓孔的螺栓進行相互連接固定;
另外,參見圖7,底板3上的凹槽6的兩斜槽壁上預埋有第一焊件7,中隔墻4的下端呈倒梯形,中隔墻4的下端的兩斜側壁上分別預埋第二焊件8,這樣中隔墻4的下端能插入底板3的凹槽6內后,第一焊件7和第二焊件8位置對應,第一焊件7和第二焊件8采用鋼板制成,兩者大致貼合即可;
另外,參見圖4,圖外側壁1的外表面下邊沿以及底板3的左右兩端面上邊沿分別設有深2公分、寬1公分的通長缺角9,用于后期填塞防水密封膠;
(2)預制構件的拼裝
定位、放線、開槽、澆筑砼墊層后,先吊裝底板3,如圖8所示;
再在底板3的左端和右端分別吊裝外側壁1,并用螺栓將外側壁1的下端的連接件5與底板3上的相應連接件5相互固定,如圖9所示;
然后吊裝中隔墻4,令中隔墻4的下端插入底板3的凹槽6內,調整中隔墻4垂直度后,將第一焊件7與第二焊件8相互焊接固定,如圖10所示;
再在各廊倉內分別安裝模架設備10,如圖11所示;
最后吊裝頂板2,并用螺栓將外側壁1的上端的連接件5與相應頂板2上的相應連接件5相互固定、將中隔墻4上端的連接件5與相應頂板2上的相應連接件5相互固定,如圖12所示;
本方法用中隔墻4將兩塊外側壁1之間的空間隔成兩個的廊倉,并一個廊倉對應一塊頂板2,中隔墻4上端左右兩側均有頂板2,因此,可將中隔墻4上端的連接件5與兩塊頂板2上的相應連接件5一次性連接固定,如圖12所示;
(3)現澆成型
在外側壁1的內表面、頂板2的外表面以及中隔墻4的上端面澆筑砼,25℃氣溫下約8小時保證砼不缺棱掉角即可脫模,如圖13所示;
(4)防水
在外側壁1的外表面與底板3的左右兩端面交接處,也即在外側壁1上的通長缺角9與底板3上的相應通長缺角9圍成區間內填塞防水密封膠,如圖14所示,外側壁1的外表面與底板3的左右兩端面盡量保證齊平,再按設計施工外包卷材防水,即完成管廊一節段的施工。如此循環。
現場安裝時,各預制構件在組拼時不能保證絕對的水平和垂直,構件之間均存在一定的位置偏差,因此本實施例設計,其中外側壁1的下端的連接件5以及底板3上的連接件5上的螺栓孔呈弧形,參見圖4,這樣,可調節角度上偏差,例如,底板3在安裝時候不可能與外側壁1保證絕對垂直,但其有個規律,請參見圖5,就是外側壁1是繞著圖中A點(外表面下邊沿)旋轉,故根據連接件5位置即可確定旋轉半徑,根據偏差范圍要求即可確定弧長;中隔墻4上的連接件5上的螺栓孔呈豎直的條形,優選腰圓形,其余的連接件5上的螺栓孔呈水平的條形,優選腰圓形,如圖6所示,這樣可調節水平、豎直方向上的偏差;
通過以上螺栓孔的設計可以使各預制構件之間的拼接誤差大大降低,從而有效避免拼接縫隙的產生以及在澆筑砼時到處跑漿。
另外,本發明通過設計通長缺角9來填塞防水密封膠,進一步提高了構件之間的防水密封性,解決了現有技術中存在的滲水問題。
而且中隔墻4通過第一焊件7與第二焊件8的焊接固定插接在凹槽6內,能夠保證中隔墻4的安裝牢固性,相比注漿的方式,施工速度更快,結構更穩定。
參見圖15,本實施例中,模架設備10包括兩個由兩根支腿101和一根橫梁102通過螺栓103相連構成的門子形框架,門子形框架可以隨意拆卸,門子形框架的兩根支腿101之間沿豎向均勻設有水平的三根橫撐桿104,且橫撐桿104的兩端與兩根支腿101分別采用鉸接方式連接,兩門子形框架之間通過六根連接桿105相連,連接桿105的兩端分別采用銷接方式與兩門子形框架連接,當然,根據需要,門子形框架可以設置更多,橫撐桿以及連接桿的數量也可增多或減少。
本實施例中,橫撐桿為中空帶內螺紋的長螺母,橫撐桿104上嵌接有花籃螺桿106。這樣橫撐桿104與花籃螺桿106構成花籃螺栓,通過轉動花籃螺桿的中間把手,即可實現支腿101“伸展與收縮”。
支腿101下方設有滾輪107,方便行走。
連接桿外側可以根據需要是否鋪設鋼模板,安裝外側壁內表面的現澆結構模板時,其底口應預留2公分以上間隙,方便滾輪滾動,間隙可采用小模板封堵;本模架設備10拆裝簡單,便于運輸、存儲,拆除后示意圖如圖16所示。
需要說明的是,以上是以雙倉矩形管廊為例對本發明預制管廊施工方法進行的闡述,只需一塊中隔墻4,如果管廊的倉數需求更多,中隔墻4的數量在兩個以上,當然,凹槽6的數量和位置根據可需要進行變化;
當對管廊的倉數要求為一個時,則不需要中隔墻4,底板3的內表面不需要設凹槽6,并只需一塊頂板2。
應當理解本文所述的例子和實施方式僅為了說明,并不用于限制本發明,本領域技術人員可根據它做出各種修改或變化,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。