本發明涉及結構工程技術領域。

背景技術：

如今，城市地下空間利用成了城市開發的關鍵問題，特別是對于發展迅速的大城市。由于城市的發展和各種公用事業的發展，城市公共管線日益增加。現在城市公共管線已逐漸放入地下，以減少因氣候，人為或者自然災害對其的破壞。城市綜合管廊作為收容公共管線的一種有效形式，不僅充分利用了地下空間，而且也避免了隨處開挖現象的產生。

地下綜合管廊有現澆和預制兩種施工方式，預制綜合管廊由于其施工速度快，施工作業噪聲低、現場文明，管廊質量可靠性高，抗滲及耐久性好等優點在國內管廊結構中得到了廣泛使用。

然而，預制綜合管廊結構同時也存在結構整體性差，接口多，接口出現問題的概率大等缺點。預制管廊的接頭可分為剛性接頭和柔性接頭兩種，但是不論哪種接頭，都很少有接頭形式既能夠滿足接頭處的抗滲要求，同時又能抵御較大的不均勻沉降，而不出現錯位或者折斷現象。如縱向預應力筋張拉連接方法，作為一種剛性連接，采用預應力將節段進行連接，但是其預應力是為了對防水膠圈施加壓力達到密封要求，而未在廊體內部形成預壓應力，沒有抵抗沉降能力，當沉降較大時，可能出現箱體折斷；又如雙膠圈大企口接頭，作為一種柔性接頭，可以適應一定程度的位移和轉角，但是當位移較大會產生錯位現象，而且此類接頭的工作面尺寸精度要求高，接口制作難度相對較大。

技術實現要素：

本發明要解決目前預制綜合管廊結構節段連接處抗滲性能弱，抗不均勻沉降性能低，且剛性連接在連接處易發生脆斷的技術問題，而提供種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構。

一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段、后澆段和鋼板構成，其中后澆段設置在兩個相鄰預制段之間，預制段內部設置鋼筋和預埋件，預埋件嵌入預制段，且預埋件頂面露出預制段表面，鋼筋縱向伸出預制段斷面，鋼筋和預埋件在預制段內部固定連接，兩個相鄰預制段縱向伸出的鋼筋在后澆段內固定連接，后澆段的上表面和下表面均覆蓋鋼板，鋼板的兩端分別與兩個相鄰預制段的預埋件固定連接。

預制段在預制時需預埋預埋件，預埋件采用異型鋼；預制時，縱向鋼筋需從斷面伸出，伸出長度大于縱向鋼筋相互連接時所要求的長度；預制段斷面末端采用齒狀結構，以增大后澆段與預制段混凝土的粘結，若沒有采用齒狀結構則需對預制段斷面末端進行鑿毛處理。

預制段完成后需按要求的位置進行就位，就位完成后可進行縱向伸出鋼筋的連接。縱向伸出鋼筋連接接頭可采用焊接或者套筒連接，具體需滿足《混凝土結構設計規范》(gb50010-2010)、《鋼筋焊接及驗收規程》(jgj18-2012)和《鋼筋機械連接技術規程》(jgj107-2016)的相關要求。

縱向鋼筋連接完成后，可進行鋼板與預埋件的連接，其中頂板外部鋼板需混凝土澆筑后再進行連接。鋼板與預埋件采用螺栓連接或焊接，鋼板采用普通鋼板或帶肋鋼板，鋼板需進行特殊的防腐、除銹處理，以保證其滿足設計使用年限的要求。螺栓、焊縫、鋼板和加勁肋的各項參數需根據埋深，土體性能參數等因素計算確定。

待鋼模板完成后即可澆筑混凝土，混凝土采用抗滲、微膨脹、早強混凝土，其強度等級不得低于預制段混凝土強度等級。當混凝土終凝后，即可連接頂部鋼板和預埋件，形成管廊整體。

本發明的有益效果是：

1、鋼板混凝土連接結構由于連接段采用后澆混凝土，使得預制綜合管廊的整體性更好，并且在連接處沒有預留空隙，從上到下為鋼板、混凝土、鋼板，有三層防漏水層，使得結構抗滲性更好；

2、鋼板混凝土連接結構中鋼板起到了混凝土模板，防水層和受力鋼筋的作用，使得此種連接方式不僅施工速度快，施工方法簡單，而且此種連接方式在連接部位承載能力高，不會由于地基不均勻沉降而產生脆斷或者錯位現象，有更好的抵抗沉降的能力；

3、鋼板混凝土連接結構中由于節段采用鋼筋和鋼板的連接，相較于一些柔性防水結構，對于工作面尺寸的加工精度要求有所降低，加工相對方便；

4、鋼板混凝土連接結構中由于連接處是由鋼和混凝土兩種材料組成的，不存在使用防水膠圈作為防水措施時所帶來的橡膠老化現象。而且根據工程實踐，混凝土和鋼板經過一定處理后，能夠滿足《城市綜合管廊工程技術規范》(gb50838-2015)中設計使用年限100年的要求。

本發明預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構用于城市管廊建設，特別是管廊結構處于地下水位以下，或者地基不均勻沉降較大的環境中。

附圖說明

圖1為實施例一預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構示意圖，其中1為預制段、2為后澆段、3為鋼筋、4為鋼筋連接接頭、5為鋼板、6為預埋件；

圖2為實施例二預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構示意圖，其中7為螺栓；

圖3為實施例三預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構示意圖，其中8為帶肋鋼板；

圖4為實施例四預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構示意圖，其中9為齒狀結構。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段1、后澆段2和鋼板5構成，其中后澆段2設置在兩個相鄰預制段1之間，預制段1內部設置鋼筋3和預埋件6，預埋件6嵌入預制段1，且預埋件6頂面露出預制段1表面，鋼筋3縱向伸出預制段1斷面，鋼筋3和預埋件6在預制段1內部固定連接，兩個相鄰預制段1縱向伸出的鋼筋3在后澆段2內固定連接，后澆段2的上表面和下表面均覆蓋鋼板5，鋼板5的兩端分別與兩個相鄰預制段1的預埋件6固定連接。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：鋼筋3在后澆段2內固定連接接頭4的連接方式為焊接或者套筒連接。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是：鋼板5與預埋件6的固定連接方式為焊接或螺栓連接。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述預埋件6為異型鋼。其它與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述異型鋼為π型鋼、槽型鋼或角鋼。其它與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：所述鋼板5為普通鋼板或帶肋鋼板。其它與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：預制段1與后澆段2混凝土接觸面做成齒狀結構。其它與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是：預制段1與后澆段2混凝土接觸面進行鑿毛處理。其它與具體實施方式一至七之一相同。

具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的是：后澆段2采用后澆混凝土填充。其它與具體實施方式一至八之一相同。

采用以下實施例驗證本發明的有益效果：

實施例一：

本實施例一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段1、后澆段2和鋼板5構成，其中后澆段2設置在兩個相鄰預制段1之間，預制段1內部設置鋼筋3和預埋件6，預埋件6嵌入預制段1，且預埋件6頂面露出預制段1表面，鋼筋3縱向伸出預制段1斷面，鋼筋3和預埋件6在預制段1內部固定連接，兩個相鄰預制段1縱向伸出的鋼筋3在后澆段2內固定連接，后澆段2的上表面和下表面均覆蓋鋼板5，鋼板5的兩端分別與兩個相鄰預制段1的預埋件6固定連接。

其中鋼筋3在后澆段2內固定連接方式為焊接；鋼板5與預埋件6的固定連接方式為焊接；所述預埋件為π型鋼；所述鋼板5為普通鋼板；預制段1與后澆段2混凝土接觸面進行鑿毛處理；后澆段2采用后澆混凝土填充。

本實施例連接結構示意圖如圖1所示。

實施例二：

本實施例一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段1、后澆段2和鋼板5構成，其中后澆段2設置在兩個相鄰預制段1之間，預制段1內部設置鋼筋3和預埋件6，預埋件6嵌入預制段1，且預埋件6頂面露出預制段1表面，鋼筋3縱向伸出預制段1斷面，鋼筋3和預埋件6在預制段1內部固定連接，兩個相鄰預制段1縱向伸出的鋼筋3在后澆段2內固定連接，后澆段2的上表面和下表面均覆蓋鋼板5，鋼板5的兩端分別與兩個相鄰預制段1的預埋件6固定連接。

其中鋼筋3在后澆段2內固定連接方式為焊接；鋼板5與預埋件6的固定連接方式為螺栓連接；所述預埋件為π型鋼；所述鋼板5為普通鋼板；預制段1與后澆段2混凝土接觸面進行鑿毛處理；后澆段2采用后澆混凝土填充。

本實施例連接結構示意圖如圖2所示。

實施例三：

本實施例一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段1、后澆段2和鋼板5構成，其中后澆段2設置在兩個相鄰預制段1之間，預制段1內部設置鋼筋3和預埋件6，預埋件6嵌入預制段1，且預埋件6頂面露出預制段1表面，鋼筋3縱向伸出預制段1斷面，鋼筋3和預埋件6在預制段1內部固定連接，兩個相鄰預制段1縱向伸出的鋼筋3在后澆段2內固定連接，后澆段2的上表面和下表面均覆蓋鋼板5，鋼板5的兩端分別與兩個相鄰預制段1的預埋件6固定連接。

其中鋼筋3在后澆段2內固定連接方式為焊接；鋼板5與預埋件6的固定連接方式為焊接；所述預埋件為π型鋼；所述鋼板5為帶肋鋼板；預制段1與后澆段2混凝土接觸面進行鑿毛處理；后澆段2采用后澆混凝土填充。

本實施例連接結構示意圖如圖3所示。

實施例四：

本實施例一種預制綜合管廊鋼板混凝土連接結構由預制段1、后澆段2和鋼板5構成，其中后澆段2設置在兩個相鄰預制段1之間，預制段1內部設置鋼筋3和預埋件6，預埋件6嵌入預制段1，且預埋件6頂面露出預制段1表面，鋼筋3縱向伸出預制段1斷面，鋼筋3和預埋件6在預制段1內部固定連接，兩個相鄰預制段1縱向伸出的鋼筋3在后澆段2內固定連接，后澆段2的上表面和下表面均覆蓋鋼板5，鋼板5的兩端分別與兩個相鄰預制段1的預埋件6固定連接。

其中鋼筋3在后澆段2內固定連接方式為焊接；鋼板5與預埋件6的固定連接方式為焊接；所述預埋件為π型鋼；所述鋼板5為帶肋鋼板；預制段1與后澆段2混凝土接觸面做成齒狀結構；后澆段2采用后澆混凝土填充。

本實施例連接結構示意圖如圖4所示。

本實施例連接結構一方面保留預制結構施工速度快，質量可靠性高等優點，另一方面在連接處有良好的抗滲性，抗地基不均勻沉降性能，此外鋼板在連接段起著模板、防水層和受力筋的三重作用，使得連接處的承載能力高，不會因沉降差產生脆斷。該連接結構可廣泛適用于預制綜合管廊節段連接中，特別適用于管廊位于地下水位以下或者地基情況較差的環境中。

與其它預制管廊連接結構相比，由于連接段是采用后澆混凝土進行連接，其整體性能、抗滲性能都很好，表面上與現澆混凝土沒有差異，在保留了預制方法的優點的同時繼承了現澆方法的優點；此外由于鋼筋連接和鋼板的存在，此種方法在連接處受力性能更好，承載力更高，對地基不均勻沉降的抵抗能力更強。