摘要:在經濟不斷發展的社會背景下,我國建筑行業的前進速度也在不斷加快,不斷優化產業結構,進而大力發展裝配式建筑,并且開始在越來越多的工程建筑領域使用裝配式建造技術,其中,應用最廣泛的就是市政公共基礎設施。在修建城市地下管廊時使用裝配式建造施工技術,可以有效提高工程質量。同時,也可以對工期時長進行有效控制,緩解當前城市交通壓力大的問題,再加上使用裝配式建造施工技術與綠色發展的理念相符合,因此,廣泛運用到市政公用基礎建設當中。但是,在進行城市地下綜合管廊施工時,使用裝配式技術還存在一些問題,需要對其進行優化。文章主要分析了裝配式技術在城市地下綜合管廊施工中的運用,解決該技術在使用過程中存在的問題,推動市政公用基礎設施建設的開展。
關鍵詞:城市綜合管廊工程;裝配式建造技術;技術要點
引言:在城市基礎設施當中,城市綜合管廊發揮著重要的作用,可以對城市交通問題進行緩解,同時,也可以使城市抗震抗災能力有所提升。對城市綜合管廊進行優化,還可以使城市形象有所改善,推進城市生態環境的建設。文章仔細研究了裝配式建造技術在城市綜合管廊施工當中的運用,使施工效率有所提升,同時也可以使管線的使用壽命延長,為后續工程開展提供建議。
一、我國當前城市綜合管廊的發展現狀
當前,我國社會經濟發展迅速,人們的生活水平和經濟收入也發生了巨大的變化,因此,人們開始重點關注環境問題和健康問題,為了滿足人們的需求,政府開始建設城市綜合管廊,不僅可以美化城市環境,同時也可以保證人們的生活質量。但是,由于我國對于城市綜合管廊的研究時間較短,因此,在裝配技術使用方面還存在不足,具體包含以下幾方面內容:
1.建設規模
當前,我國在不斷推進城市化進程,因此,城市綜合管廊系統的建設前景廣闊,在發展條件適宜的情況下會高速推進城市綜合管廊建設工程的開展。國外經過長期的研究以及對城市綜合管廊的裝配技術運用研究充分,可以集中管控工程線路、水電、通信等各個方面。然而,我國對城市綜合管廊的研究依然處于初級階段,不能準確把控各個環節的鋪設問題,導致城市綜合管廊的建設質量難以保證。
2.建設技術
國外對于綜合管廊的研究已經逐漸走向成熟,然而,由于我國對于城市管廊裝配技術的研究時間較短,因此,城市綜合管廊的發展速度較慢,裝配式建筑技術的運用還不成熟,具體包含以下幾方面內容:
(1)規劃技術
在規劃城市綜合管廊時,為了能夠確保該工程的使用時間得到有效控制,更好地服務于城市發展,使管線的鋪設需求得到滿足,就應該準確預測未來的管線需求量,但是多個外界因素會對預測結果造成影響。因此,在進行綜合管廊設計規劃時,不僅需要考慮現階段經濟發展速度,同時,也應該重點考慮城市的發展和自身特色。
(2)設計技術
國外對城市綜合管廊設計技術已經有了完善的研究,但是我國研究時間較短,因此,還不能對設計技術進行規范。在實際進行城市綜合管廊設計時,依然借鑒國外的先進技術,但是,由于國家地域之間存在差異,在管線材料的選擇和施工位置等各環節都有所不同。因此,在進行城市綜合管廊設計時,一定要考慮中國的實際地理環境和其他各方面的需求,對設計規范進行完善和優化,從而能夠標準化管理工程建設。
(3)施工技術
國外已經產生多種綜合管廊的施工技術,主要包括常見的明挖現澆法和盾構法等等。在我國進行城市綜合管廊建設工程時使用明挖現澆法,可以對施工成本進行有效控制,而且在建設新城區時會產生較少的障礙,具有明顯的經濟優勢,但是會大幅度影響生態環境,尤其是當前我國在不斷推廣和發展城市綜合管廊,也在不斷增加多樣化的施工方法。因此,為了能夠避免綜合管廊和其他地下系統之間產生較大的影響,就需要嚴格規劃施工方案,要求相關技術人員進一步研究施工技術。
(4)信息化技術
城市綜合管廊的建設與城市發展有著密切聯系,而在建設城市綜合管廊時,施工人員需要鋪設多種管線,因此,需要使用現代化的信息技術來對城市綜合管廊的建設進行有效管控,除了需要對管線自身進行監控之外,還需要嚴格管理綜合管廊的內部環境,以免內部環境影響綜合管廊建設工作的開展。雖然當前我國已經開始使用現代化技術來對綜合管廊的建設工作進行監控,但是還存在許多不足需要改進。
二、城市地下綜合管廊裝配技術分析
1.構件間的連接施工技術
(1)施工要求
在進行城市綜合管廊施工時,能夠影響施工質量的關鍵就是管廊之間的構建連接,可以使用橫向和縱向連接法來進行管廊構件連接,構建的連接會直接影響載荷的傳遞,如果不能提高構建連接質量,那么就會導致應力集中在局部位置,從而使結構容易被損壞,導致城市綜合管廊的整體質量受到嚴重影響。在連接管廊接頭時,施工人員應該按照相關規范來進行施工,并且要使構建連接處的防水性能得到保證。此外,在進行施工時,不僅需要做到以上兩個方面的要求,同時,還需要工作人員采取有效措施,對施工成本進行控制,確保操作方式簡單。
(2)縱向串聯法
當前,在進行城市綜合管廊構件連接時,最常使用的接頭裝置自帶鎖緊裝置,在進行綜合管廊挖掘時,先將孔道預設到管廊四角處,然后使用鋼絞線或者是螺栓鎖緊裝置連接構件,將綜合管廊連接成一體,提高城市綜合管廊抵抗荷載的能力,避免管廊在使用過程中出現變形,這就是縱向串聯方法,可以保證管廊均勻受力,而且也可以避免在地面發生不均勻沉降時,影響城市綜合管廊的整體結構。
(3)柔性承插式接口連接方式
施工人員不僅可以使用縱向串聯方式來對構件進行連接,還可以使用柔性承插式接口連接方式對構件進行連接,在運用此種方式時,不需要使用鋼絞線和螺栓對構件進行連接,而是需要在縱向連接構建時使用橡膠圈,結合其壓縮變形能力來實現構建件的連接。可壓縮性是橡膠圈的主要特性,因此,在使用這一類方式進行構件連接時,可以提高構件的可變形性。此外,這一種連接方式可以更好地適用地面沉降的出現,使綜合管廊的穩定性有所提升。
(4)膠接和預應力拉張混合連接方式
此外,在連接大斷面的綜合管廊時,還可以使用一種特殊的連接方式,膠接和預應力拉張混合連接方式,施工人員首先需要將一層10到20毫米厚的結構膠布置到管環之間,然后對其進行預應力拉張,但是在使用這一種連接方式時,容易出現橡膠老化的現象,而且管廊的耐久性也難以有所提升,因此,并沒有得到廣泛使用,只有在連接斷面復雜的綜合管廊時才會使用。在使用以上三種方式連接綜合管廊構建,可以保證管環結構的整體性,從而能夠有效提高綜合管廊的抗形變能力,使綜合管廊的質量有所提升。
2.防水技術
(1)張拉
要想有效提高城市綜合管廊的防水性,在使用裝配式技術進行綜合管廊施工時,可以先將螺紋鋼筋穿入到管廊張拉孔道中,然后將螺母使用錨板鎖定,使鋼筋的穩定性有做提升。同時,還需要連接管廊節段連接箱當中的螺紋鋼筋,并且對其進行緊固處理。其次,可以使用穿心液壓千斤頂來張拉螺紋鋼筋,并且要保證左右張拉對稱和均勻。第三,在進行管廊節段施工時,需要對兩側的插口和外緣間距進行及時測量,以保證在張拉技術使用過程中,綜合管廊節段的橫向穩定性。第四,在使用張拉技術時,應該按照先下后上的順序,先設計底部的張拉位置,然后再對頂部進行張拉作業。最后,在管廊的拼接任務完成之后,還需要對端部的固定螺母進行緊固處理。
(2)對管廊接縫處進行閉水試驗
工作人員在拼接完管廊節段之后,為了保證后期能夠對管廊進行檢測和維修,就需要將檢測井開設到管廊的側面位置,并且,將進水管道安裝到檢測井當中,以便于后期進行密封試驗。其次,需要在管廊的頂部開設檢測孔,將空氣通過檢測孔徹底排出,此時,工作人員需要將檢測孔及時密封,并且開啟管廊內的壓力泵,分階段向管廊內施加壓力,在管廊內的壓力添加到0.05MPa之后,應該關閉壓力泵,保證壓力在管廊中穩定五分鐘,對管廊是否存在滲漏問題進行仔細檢查。如果在檢查的過程中發現管廊無明顯滲漏現象,那么就需要繼續向管廊內部增加壓力,一直到0.09MPa,然后穩定觀察五分鐘,對壓力是否有明顯變化進行觀察。如果發現壓力損失情況并未出現,那么就說明管廊的接縫處密封性較高,已經達到閉水實驗的要求,如果在觀察的過程中出現明顯壓力損失現象,那么就說明沒有密封好接縫位置,應該對接縫位置的密封情況進行及時檢查,對密封處失效的橡膠墊圈進行及時更換,并且對其進行再次密封,在密封完成之后需要再次進行閉水試驗。此外,在使用裝配式施工技術進行管廊施工時,還需要將聚乙烯泡沫板材均勻地涂抹到接縫位置,保證管廊接縫處的密封性符合要求。
3.加工鋼筋和安裝模具
施工人員在加工鋼筋之前,應該對加工程序進行編制,并且使用數控機床來對鋼筋進行加工,以確保制作出尺寸合理的鋼筋工件,同時,也應該使用支架來作為捆扎鋼筋的作業平臺。在對鋼筋進行捆扎時,應該充分考慮管廊的實際設計要求,準確設置預應力波紋管和預留孔,對其進行全面檢查,確保各項數據都符合施工要求。在對鋼筋加工質量進行檢查之后,確保質量符合要求,才可以使用起重機對鋼筋進行吊裝處理,將捆扎好的鋼筋吊裝到管廊施工處。在安裝模具時,需要按照具體的作業流程來進行,這樣可以使模具的周轉效率有所提升。首先,工作人員需要將模具的底托和內外清理干凈,在確保沒有污漬的情況下,才可以將脫模劑涂刷到模具表面,這樣可以方便后續工作人員進行脫膜處理。同時,還需要在底托的定位卡中設置內模,然后,使用吊裝處理的方式向鋼筋籠中安置內模整體,使用定位鋼絲來對內模的位置進行調整,在實際施工位置放置內模門之后,還需要將定位插銷安裝到內膜中,使內模的穩定性有所保證。在安裝好外模之后,工作人員還需要精準設置定位插銷,然后將螺絲擰緊。在完成上序工作流程之后,要保持安裝內外模的位置符合施工要求,然后將定位卡設置到內外模上。
4.焊接鋼筋
在加工完鋼筋之后,工作人員還需要按照實際施工方案,將鋼筋工件放置到工作架上,對加工成型的鋼筋進行焊接。鋼筋的焊接質量會直接影響鋼筋的整體強度,在開始進行焊接工藝之前,工作人員需要將鋼筋表面的邊角毛刺和鐵銹等清理干凈,同時,還需要仔細打磨鋼筋外表層,以免出現氧化現象,然后需要切平鋼筋的端面,確保后期能夠緊密地將鋼筋工件連接到一起。在對鋼筋進行焊接時,工作人員要保證均勻施壓,對施加的壓力進行控制,保證壓力在30—40MPa之間,這樣才可以緊密結合兩根鋼筋。最關鍵的是,工作人員應該嚴格按照操作規程來對鋼筋進行焊接,要求焊接人員具有專業工作證,保證焊接操作符合施工要求,并且能夠對電焊機的主要性能和參數有著準確的掌握。在進行焊接操作時,應該充分考慮鋼筋材料和天氣情況,使鋼筋的焊接質量有所保證。
5.混凝土生產和澆筑、振搗
在對綜合管廊構件進行制作時,混凝土的性能會影響構件的質量,此外,澆筑和振搗的作業方式也會直接影響構件的質量。在制作構件時,工作人員可以使用c30混凝土材料,科學合理地控制混凝土制作配比,并且要控制所使用骨料的含水量。工作人員需要將出場之后的混凝土材料直接運送到管廊施工現場,以便于后期進行澆筑作業。同時,在澆筑的過程中,工作人員應該注意采取有效的振搗方式,使混凝土的密實度有所提升,使構件的制作質量有所保障。工作人員可以使用對稱澆筑法來進行工件制作,并且在進行澆筑的過程中,一定要對澆筑厚度和方向進行控制,施工人員可以使用分層澆筑的方法,保證澆筑質量符合施工要求。在進行振搗操作時,可以使用插入式振動棒,明確管理振動棒的移動間距。最后,在進行澆筑和振搗作業的過程中,工作人員還需要對鋼筋和支架進行檢查,實時監測澆筑振搗過程中鋼筋和支架的變化,以便于及時采取措施解決出現的問題。
6、BIM技術
隨著科學技術的發展,BIM在建筑行業中的應用越來越廣泛,并且發揮了重要作用,尤其是裝配式建筑中。在城市地下綜合管廊的施工中,我們可以利用BIM技術將綜合管廊的空間模型構建出來,這樣就能夠在施工前得到管廊的整體結構,能夠進一步明確是施工設計存在的問題,并進行改進。在具體應用過程中,可以將BIM技術與物聯網技術相結合,也就是利用物聯網中的紅外傳感設備對城市地下綜合管理施工和維護期間進行實時監管,得到施工和維護的動態信息。通過傳感設備也能夠將獲取到的施工信息及時傳輸到智能終端設備,管理人員對這些信息進行分析,就能更準備更及時地發現施工中存在的問題,并對運維中存在的一些故障問題進行解決。除此之外,也可以將BIM技術與云平臺進行結合應用,城市地下綜合管廊的建造時間比較久,在這個過程中會伴隨大量信息的產生,這些信息都需要進行有效管理,才能使得管廊建造順利進行,因此需要有更好的平臺進行信息管理。因為云平臺具有較強的信息處理能力,因此可以與BIM結合,加強城市地下管廊建造相關信息的管理,通過云平臺的處理,加強不同終端設備之間的信息建立,方便管理人員對這些信息進行分類管理,在電腦終端進行信息分析和處理,會為整個建造過程提供更好的數據參考,對于提高建造質量也有很大促進作用。
結束語:
在規劃和建設城市基礎設施中,建設綜合管廊是最關鍵的環節,而使用裝配式建筑技術進行綜合管廊建設,具有較高的復雜程度,而且會受到外界環境的干擾。因此,在綜合管廊建設的過程中,工作人員需要充分考慮如何優化裝配式施工技術的運用,并且充分考慮實際施工情況,以此為基礎來對工藝進行優化管理,確保可以將裝配式技術合理地運用到綜合管廊的設計、安裝等各個環節,以保證城市綜合管廊的施工質量。
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