城市綜合管廊又稱共同溝,它是在城市地下建造的市政公用隧道空間,利用其將電力、通信、供水等市政公用管線根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設(shè)在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理。管廊內(nèi)的線纜需要通過支架系統(tǒng)安裝在管廊側(cè)壁上,從技術(shù)工藝角度看,裝配式支架與傳統(tǒng)支架相比具有很大的優(yōu)勢(shì),具有更為廣闊的發(fā)展前景。
裝配式支架主要由支架和預(yù)埋鋼槽組成,組合式安裝,鋼槽在施工主體結(jié)構(gòu)時(shí)已經(jīng)預(yù)埋,支架由T頭螺栓連接鋼槽,其主要具有以下特點(diǎn)。
2.1 材料方面
裝配式支架的強(qiáng)度高熱浸鋅鋼槽為冷拉成型鋼槽,便于以后管線的安裝、維護(hù)和擴(kuò)展使用,鋼槽及支架由廠家批量生產(chǎn),出廠時(shí)已進(jìn)行過防腐處理,有利于控制原材料質(zhì)量;而傳統(tǒng)支架由膨脹螺絲、角鋼支架、管線和電纜鋼抱箍等組成,支架根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行加工,加工質(zhì)量無法準(zhǔn)確檢查,僅能依賴焊接工人的技術(shù)水平,材料質(zhì)量得不到保證。
2.2 工藝方面
裝配式支架不需要焊接和鉆孔,可以方便地進(jìn)行拆改調(diào)整,可交叉作業(yè),安裝效率是傳統(tǒng)方法的6倍,而其制作安裝成本僅為傳統(tǒng)做法的二分之一,且不會(huì)對(duì)環(huán)境和施工造成影響。而傳統(tǒng)的連接方式是采取焊接和預(yù)鉆孔,支架安裝后很難再做調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的支架在施工過程中會(huì)產(chǎn)生很多諸如油漆、電焊、氣割等對(duì)人體有害的粉塵、異味及氣體。
2.3 施工安全方面
裝配式支架為組合式安裝,在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了鋼槽的預(yù)埋,支架安裝時(shí)采用人工螺栓連接,與傳統(tǒng)支架相比,其安全隱患更小。而傳統(tǒng)支架系統(tǒng)安裝時(shí)需要考慮施工用電、焊接安全等問題,因綜合管廊作業(yè)空間有限,其安全隱患較大。
2.4 質(zhì)量控制方面
裝配式支架為組合式安裝,其工序簡(jiǎn)單,質(zhì)量穩(wěn)定,通過鋼槽和螺栓將各種連接件與鋼槽相連接。支架安裝完成后,可以隨時(shí)調(diào)整和拆卸,支架可以上下微調(diào),管卡和電纜卡可以左右微調(diào),能夠徹底解決安裝過程中放線定位不準(zhǔn)確的問題。而傳統(tǒng)支架系統(tǒng)在安裝過程中很難解決定位準(zhǔn)確問題,因?yàn)楣芾葍?nèi)壁完成面并非是完整的平面,其局部凹凸,從而使整列支架固定后左右上下都存在偏差而無法調(diào)整,支架固定后,管線和電纜一般直接擱置在支架型鋼上,管線與支架的接觸點(diǎn)務(wù)必依據(jù)管線走向及坡度在同一直線上,否則將會(huì)造成支架承載不均勻,其對(duì)施工過程中的質(zhì)量控制要求較高。
2.5 后期維護(hù)
裝配式支架為組合式,可以方便地進(jìn)行二次拆改,且拆下的配件均可進(jìn)行二次使用,不會(huì)造成浪費(fèi);而傳統(tǒng)做法的拆裝需氣焊切割,對(duì)材料傷害大,浪費(fèi)大,后期維護(hù)成本高。
3.1 工程概況
廈門路西段(益州大道至湖北路)綜合管廊工程全長(zhǎng)960 m,管廊內(nèi)設(shè)置有電力、通訊、給水等管線,電力電纜及通訊電纜采用裝配式支架系統(tǒng),設(shè)計(jì)圖紙明確的支架系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如下:
(1)支 架
①裝配式支架系統(tǒng)采用的槽鋼務(wù)必有MPA防火認(rèn)證,且認(rèn)證報(bào)告務(wù)必在有效期以內(nèi),并與現(xiàn)場(chǎng)槽鋼的厚度一致;
②支架內(nèi)應(yīng)具有齒牙結(jié)構(gòu),以滿足后期電纜及通訊線纜施放的可固定性和可移動(dòng)性,靈活可調(diào);
③支架應(yīng)具有加勁肋;
④所有連接件及管夾的表面防腐處理采用熱鍍鋅方式,鋅層平均厚度不低于45 μm;
⑤錨栓應(yīng)采用螺桿式金屬錨栓,錨栓的鉆孔直徑與錨栓直徑相同。錨栓應(yīng)具有國(guó)家檢測(cè)部門的抗拉、抗剪檢測(cè)報(bào)告和國(guó)際機(jī)構(gòu)的120 min防火報(bào)告。單個(gè)錨栓的抗拉設(shè)計(jì)值不小于18 kN,抗剪設(shè)計(jì)值不小于18 kN;
⑥支架受力要求:屈服強(qiáng)度≥270 N/mm2,容許拉應(yīng)力≥175 N/mm2,容許剪應(yīng)力≥270 N/mm2。
(2)鋼 槽
①槽式預(yù)埋件務(wù)必帶齒槽,且齒牙的齒距不大于3 mm;
②槽式預(yù)埋件應(yīng)采用碳鋼材質(zhì),所用材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)不低于Q235號(hào)碳鋼,其表面應(yīng)進(jìn)行分件熱浸鍍鋅處理,鍍層厚度不宜小于55 μm;
③預(yù)埋槽單點(diǎn)抗拉抗剪強(qiáng)度均不得小于10.5 kN;
④鋼槽和模板須使用配套的T型螺栓或?qū)S每ň吖潭ǎ?/p>
⑤鋼槽距離變形縫、施工縫、伸縮縫等的距離不小于250 mm;
⑥為了避免漏漿,槽式預(yù)埋件槽內(nèi)要填充密封條,兩端要有端蓋封口。密封條應(yīng)為環(huán)保密度低聚乙烯(LDPE)材料。
3.2 裝配式支架的施工
管廊為地下結(jié)構(gòu),材料通過投料口進(jìn)入管廊內(nèi),采用手推車運(yùn)至各作業(yè)面,支架系統(tǒng)全部采用人工安裝。
支架與管廊墻體采用預(yù)埋鋼槽T頭螺栓連接方式,支架長(zhǎng)度為80 cm,間距150 cm(圖1)。
工藝流程:鋼槽預(yù)埋→鋼槽清理→支架安裝→質(zhì)量驗(yàn)收。主要施工方法如下。
(1)鋼槽預(yù)埋施工
綜合管廊鋼筋制安完成后進(jìn)行鋼槽的預(yù)埋,鋼槽的齒牙結(jié)構(gòu)與主體鋼筋焊接牢固,管廊模板支設(shè)完成后,用鋼筋支架將鋼槽面與模板貼緊,以保證澆筑完成后鋼槽的外露面與管廊內(nèi)壁齊平。鋼槽與模板固定后、澆筑主體混凝土之前,應(yīng)再次檢查鋼槽是否豎直。對(duì)于出現(xiàn)傾斜的鋼槽,需要重新固定,以保證成型后支架受力的穩(wěn)定。鋼槽預(yù)埋情況見圖2。
(2)鋼槽的清理
主體結(jié)構(gòu)施工完成后,人工用小刀或小鋼片將鋼槽內(nèi)部原有的環(huán)保密度低聚乙烯密封條剔除并清理鋼槽內(nèi)部的雜物,保證槽內(nèi)清潔、無雜物。
(3)支架安裝
支架采用人工安裝,先按照設(shè)計(jì)圖紙位置進(jìn)行定位,用卷尺量出每一排的豎向位置,兩端固定后,采用魚線進(jìn)行水平定位。定位完成后,人工先將帶齒的螺栓放進(jìn)鋼槽內(nèi),將螺栓旋轉(zhuǎn)90°,使螺栓卡在鋼槽內(nèi),再將支架安裝到位并安裝螺帽,然后根據(jù)魚線微調(diào)支架位置,調(diào)整好位置后擰緊螺帽。安裝過程中隨時(shí)檢查線型,避免返工。支架施工情況見圖3。
3.3 質(zhì)量控制
支架安裝的質(zhì)量控制主要為以下幾方面。
(1)外觀:無顯著扭曲,切口無卷邊、毛刺;層與層之間的距離滿足設(shè)計(jì)要求;安裝牢固。
(2)成品:支架鋪設(shè)應(yīng)平直整齊,連接連續(xù)、無間斷并緊貼墻面固定,接口應(yīng)平直嚴(yán)密。
綜上所述,裝配式支架在施工工藝、質(zhì)量、安全方面均比傳統(tǒng)工藝具有顯著的優(yōu)點(diǎn),并且更有利于施工過程中的精度控制以及后期拓展;同時(shí),在縮短工期、節(jié)省材料、管線拆改等方面,采用裝配式支架具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也會(huì)帶來良好的社會(huì)效益。
裝配式支架是今后地下綜合管廊支架的主要發(fā)展方向,且其同樣可以應(yīng)用在其他類似工程中。