装配整体式混凝土结构技术在城市综合管廊建设中的应用培训课件（46页）.ppt

1、装配整体式混凝土装配整体式混凝土结结构技构技术术在在城市城市综综合管廊建合管廊建设设中的中的应应用用1目目录（1）前言）前言（2）综合管廊的意合管廊的意义（3）综合管廊施工方式合管廊施工方式（4）现浇和和预制拼装流程制拼装流程对比比（5）施工）施工进度及条件度及条件（6）人）人员及及设备材料的投入材料的投入（7）环境影响境影响（8）施工成本及）施工成本及质量控制量控制（9）箱涵箱涵标准要求准要求(企企业标准准)（10）制作工制作工艺（11）箱涵混凝土基本性能及影响因素箱涵混凝土基本性能及影响因素21、前言、前言城市管城市管线线是一个城市是一个城市赖赖以正常运行的生命以正常运行的生命线线，随着城

2、，随着城镇镇化化不断不断发发展，展，传统传统的管的管线线敷敷设设方式也方式也导导致了致了“拉拉链链路路”现现象。象。极大影响了城市安全运行和市民的正常生活。极大影响了城市安全运行和市民的正常生活。3这这是城市的是城市的“生命生命线线”给给水、排水、燃气、供水、排水、燃气、供热热、电电力、力、电电信、工信、工业业及其他，八大及其他，八大类类管管线绵线绵延地下数百万公里延地下数百万公里为为城市城市输输送着物送着物质质、能量与信息、能量与信息4这这也是城市的也是城市的“生病生病线线”泄露、火灾、爆炸、坍塌、内泄露、火灾、爆炸、坍塌、内涝涝、断气、断水、断断气、断水、断电电、乃至、乃至夺夺命，命，错综

3、错综复复杂杂的地下王国尽的地下王国尽显仓显仓皇，地下管皇，地下管线线事故正从潜伏期事故正从潜伏期进进入爆入爆发发期。期。5近年来，全国地下管线事故频发。近年来，全国地下管线事故频发。2009年年-2013年直接因城市地下管线典型事年直接因城市地下管线典型事故共计故共计75例，死亡事故案例共例，死亡事故案例共27起，死亡人数达起，死亡人数达117人。据地下管线委员会统人。据地下管线委员会统计、全国每年因地下管线事故造成的直接经济损失达数十亿元。计、全国每年因地下管线事故造成的直接经济损失达数十亿元。6这些事故中，最严重的当属这些事故中，最严重的当属2013年年“1122”中石化东黄石中石化东黄石

4、油管道泄漏爆炸事故。事故共造成油管道泄漏爆炸事故。事故共造成63人遇难、人遇难、156人受伤、直人受伤、直接经济损失接经济损失7.5亿元。亿元。71、前言、前言为为了根治了根治“生生病病路路”“夺夺命命路路”的的发发生，消除生，消除“拉拉链链路路”的的现现象，保障管象，保障管线线安安全正常运行，必全正常运行，必须须采用采用综综合管廊的敷合管廊的敷设设方式。方式。82、综合管廊的意义综合管廊工程是指在城市道路下建造一个市政合管廊工程是指在城市道路下建造一个市政公用隧道，将公用隧道，将电力、通信、供水、燃气等多种力、通信、供水、燃气等多种市政管市政管线集中在一起，集中在一起，实行行“统一一计划、划

5、、统一一建建设、统一管理一管理”，以做到地下空，以做到地下空间的的综合利合利用和用和资源共享。源共享。93、综合管廊施工方式合管廊施工方式预预制装配制装配现浇现浇104、现浇和和预制拼装流程制拼装流程对比比现浇工艺流程预预制工制工艺艺流程流程底板防水工程底板防水工程底板防水工程底板防水工程 铺设底板砂浆保护层铺设底板砂浆保护层铺设底板砂浆保护层铺设底板砂浆保护层 底板浇筑混凝底板浇筑混凝底板浇筑混凝底板浇筑混凝土土土土 混混混混凝土养护凝土养护凝土养护凝土养护 侧壁钢筋铺设侧壁钢筋铺设侧壁钢筋铺设侧壁钢筋铺设 内侧壁安装模具内侧壁安装模具内侧壁安装模具内侧壁安装模具 安装支撑安装支撑安装支撑安

6、装支撑 安装侧模安装侧模安装侧模安装侧模 安装顶模安装顶模安装顶模安装顶模 顶板钢筋铺设顶板钢筋铺设顶板钢筋铺设顶板钢筋铺设 侧板顶板浇筑混凝土侧板顶板浇筑混凝土侧板顶板浇筑混凝土侧板顶板浇筑混凝土 混凝土养护混凝土养护混凝土养护混凝土养护 拆模拆模拆模拆模 顶板防水处理顶板防水处理顶板防水处理顶板防水处理中心中心中心中心测测测测量量量量 铺设铺设铺设铺设砂砂砂砂浆浆浆浆 吊装吊装吊装吊装预预预预制构件制构件制构件制构件 PCPC件件件件张张张张拉拉拉拉 连连连连接接接接处处处处填填填填缝处缝处缝处缝处理理理理 可移可移可移可移动动动动构建构建构建构建连连连连接接接接 回填回填回填回填115、

7、施工、施工进度度聊城市柳园路地下综合管廊现浇段全长2.3km,预制混凝土管廊总长210米，施工工期与施工费用以一个标准段25米长度作为标准施工段工期于成本分析：预制综合管廊现浇工艺相比，施工进度大幅加快，预制箱涵为工厂化生产，时间大大缩短。构件吊装，拼接，拉紧等工序效率高且安装完成后可立即回填。现浇筑综合管廊的主体结构施工则全都在现场完成，施工进度缓慢。经案例分析比较预制综合管廊的施工工期比现浇混凝土综合管廊缩短18d左右。现浇工艺比预制工艺存在以下不足：a 只能采用开槽施工方法，不能顶进式盾构。b 施工工期长，现场工作量大，工序繁琐。c 受气候环境制约。成本下降成本下降5%工期工期缩缩短短4

8、5%质质量具有可靠性量具有可靠性环环境降噪境降噪施工施工进进度度现浇现浇工工艺艺比比预预制工制工艺艺存在以下不足：存在以下不足：a 只能采用开槽施工方法，不能只能采用开槽施工方法，不能顶进顶进式盾构。式盾构。b 施工工期施工工期长长，现场现场工作量大，工序繁工作量大，工序繁琐琐。c 受气候受气候环环境制境制约约。12产产品展示品展示13145、施工条件、施工条件现场现场现场现场室外施工作室外施工作室外施工作室外施工作业时间长业时间长业时间长业时间长，安全施工管理相，安全施工管理相，安全施工管理相，安全施工管理相对对对对复复复复杂杂杂杂预预预预制制制制综综综综合管廊均合管廊均合管廊均合管廊均为为

9、为为工厂化生工厂化生工厂化生工厂化生产产产产，箱涵在厂内完成批量生，箱涵在厂内完成批量生，箱涵在厂内完成批量生，箱涵在厂内完成批量生产产产产，工期工期工期工期缩缩缩缩短，施工人短，施工人短，施工人短，施工人员员员员工作工作工作工作环环环环境境境境较较较较好，施工安全系数提高好，施工安全系数提高好，施工安全系数提高好，施工安全系数提高156、人、人员员及及设备设备材料的投入材料的投入预预制制综综合管廊施工人合管廊施工人员员投入减少，人力成本降投入减少，人力成本降低低施工施工时仅时仅需要少量的需要少量的箱涵吊装和安装人箱涵吊装和安装人员员而已而已 施工施工设备设备、材料投入、材料投入预预制制综综合

10、管廊施工无需合管廊施工无需现场钢现场钢筋加工筋加工设备设备原材料原材料储储存存场场地地，备备用用发电发电机等机械机等机械设备设备167、环境影响境影响预预制混凝土制混凝土综综合管廊开挖量合管廊开挖量较较现浇现浇混凝土混凝土综综合管廊少合管廊少施工工期短施工工期短对对周周边边生生态环态环境破坏境破坏力力较较小，减少噪声小，减少噪声污污染染178、施工成本预预制混凝土制混凝土综综合管廊合管廊预预制生制生产产成本成本较较高，高，运运输输成本成本较较大，大，吊装吊装设备设备使用使用费费用用较较高高综综合分析合分析预预制制综综合管廊比合管廊比现现浇浇综综合管廊略合管廊略有有降降低，且以低，且以后后维护维

11、护管理成管理成本更低本更低188、质量控制预预预预制混凝土箱涵制混凝土箱涵制混凝土箱涵制混凝土箱涵为为为为工工工工业业业业化生化生化生化生产产产产，生，生，生，生产质检产质检产质检产质检等程等程等程等程序完序完序完序完备备备备。质质质质量可控性量可控性量可控性量可控性强强强强，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能，柔性接口防水性能优优优优，无渗透无渗透无渗透无渗透现现现现象象象象发发发发生，生，生，生，PCPC连连连连接整体抗震性及地基不接整体抗震性及地基不接整体抗震性及地基不接整体抗震性及地基不均匀沉降的抵抗力均匀沉降的抵抗力均匀沉降的抵抗力均匀沉降的抵抗力强强强强现浇现浇混

12、凝土涵体很容易出混凝土涵体很容易出现现施工裂施工裂缝缝，对对其承其承载载力和耐久性影响力和耐久性影响较较大，从而大，从而缩缩短管短管廊使用寿命廊使用寿命19现浇现浇混凝混凝土涵体土涵体预预预预制混凝制混凝制混凝制混凝土箱涵土箱涵土箱涵土箱涵208、质量控制橡胶止水橡胶止水橡胶止水橡胶止水带带带带形成接口形成接形成接口形成接形成接口形成接形成接口形成接口抗地基不均匀沉降能力差。口抗地基不均匀沉降能力差。口抗地基不均匀沉降能力差。口抗地基不均匀沉降能力差。橡胶止水橡胶止水橡胶止水橡胶止水带带带带接口接口接口接口质质质质量不宜保量不宜保量不宜保量不宜保证证证证，在振，在振，在振，在振捣过捣过捣过捣过

13、程中会出程中会出程中会出程中会出现现现现振振振振捣捣捣捣不密不密不密不密实实实实及微及微及微及微细贯细贯细贯细贯穿通道穿通道穿通道穿通道现现现现象从而引起接口渗漏象从而引起接口渗漏象从而引起接口渗漏象从而引起接口渗漏现场浇现场浇筑的管廊由于分筑的管廊由于分段段间间隔隔长长度大，度大，对对涵体涵体的的纵纵向承向承载载力要提高，力要提高，纵纵向配筋量也需加大向配筋量也需加大国外国外国外国外发发发发达国家的达国家的达国家的达国家的综综综综合管廊建合管廊建合管廊建合管廊建设设设设大部分采用大部分采用大部分采用大部分采用预预预预制构件在制构件在制构件在制构件在现场现场现场现场装配的方法装配的方法装配的方

14、法装配的方法进进进进入施工。入施工。入施工。入施工。现浇现浇现浇现浇于于于于预预预预制工制工制工制工艺艺艺艺相比，相比，相比，相比，预预预预制装配式制装配式制装配式制装配式混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能混凝土箱涵更能缩缩缩缩短工期、短工期、短工期、短工期、节节节节能能能能环环环环保、保、保、保、质质质质量可靠、材料用量可靠、材料用量可靠、材料用量可靠、材料用量省、降低成本等量省、降低成本等量省、降低成本等量省、降低成本等较为显较为显较为显较为显著的著的著的著的优势优势优势优势21水泥水泥采用采用42.5级、普通硅酸、普通硅酸盐水泥水泥PO、硅酸、硅酸盐水泥水泥P)、矿渣硅酸渣硅酸盐

15、水泥水泥(PS、抗硫酸、抗硫酸盐硅酸硅酸盐水泥水泥PMSR砂中粗砂、Mx=2.73.3、含泥量2、泥块含量 1碎石壁厚200时、粒径采用5-20单粒级，壁厚200时、采用5-20占65、10-30占35多粒级。含泥量1、泥块含量1、粉含量5、针片状含量8、空隙率45外加剂采用聚羧酸系列或奈系高效减水剂、掺加时须经试验测定结果确定其标准掺加量。为增强制品本体抗渗性可适量掺加混凝土膨胀剂水饮用自来水9、箱涵标准要求箱涵标准要求(企业标准企业标准)1、原材料、原材料质质量要求量要求229、箱涵标准要求箱涵标准要求(企业标准企业标准)2、混凝土品混凝土品质质要求要求混凝土混凝土强强度等度等级级不小于不

16、小于C40，脱模，脱模强强度不得低于度不得低于25MPa，出厂，出厂时时混凝土混凝土强强度不得低于度不得低于设计设计强强度度3、箱涵箱涵质质量要求量要求箱涵局部不箱涵局部不应应有破有破损损、端面及端面及边缘边缘碰碰伤伤箱涵内表面箱涵内表面不不应应有裂有裂缝缝箱涵内外表面箱涵内外表面不允不允许许露筋、露筋、空鼓空鼓现现象象箱涵不箱涵不应应有蜂有蜂窝窝、麻面、粘皮麻面、粘皮23端面端面倾斜斜2，端面，端面对角角线误差差2，端面弯曲度，端面弯曲度1保保护层净厚度厚度2540内内宽2，内高，内高2，壁厚，壁厚03，有效，有效长度度4张拉孔孔径拉孔孔径1，位置偏斜度，位置偏斜度3预埋件偏离度埋件偏离度5

17、内水内水压压力力0.06MPa，恒，恒压压5min、箱涵外表面不允、箱涵外表面不允许许有冒汗、滴有冒汗、滴水及大面水及大面积积潮片潮片现现象，但潮片面象，但潮片面积积不不应应大于大于总总外表面面外表面面积积的的5，箱涵接口箱涵接口处处不得漏水不得漏水外外压压荷荷载载9、箱涵标准要求箱涵标准要求(企业标准企业标准)3、箱涵箱涵质质量要求量要求2410、制作工制作工艺艺采用卧式制作采用卧式制作浇浇注混凝土注混凝土时时，底板混凝土拌合物坍落度宜底板混凝土拌合物坍落度宜控制在控制在120140，使其，使其具有充分的流具有充分的流动动性。性。侧侧壁及壁及顶顶板混凝土拌合物板混凝土拌合物应应减少用减少用水

18、量、避免因水灰比水量、避免因水灰比过过大引大引起混凝土拌合物离析、起混凝土拌合物离析、导导致致混凝土混凝土强强度下降、因此塌落度下降、因此塌落度宜控制在度宜控制在80100。采用。采用立式模具制作立式模具制作时时，可根据混，可根据混凝土拌合物凝土拌合物输输送方式，在保送方式，在保证证混凝土混凝土质质量基量基础础上尽量减上尽量减少用水量少用水量卧式制作卧式制作2510、制作工制作工艺艺混凝土振混凝土振动动成型成型模体采用附着式振模体采用附着式振动动器器变频变频振振动动器、气器、气动动振振动动器、振器、振动电动电机等机等时时，需附加插入式振，需附加插入式振捣捣棒振棒振捣捣，消除局部蜂，消除局部蜂窝

19、窝、麻面及气孔的、麻面及气孔的产产生，增生，增强强混凝土混凝土连续连续性和性和密密实实度。使用插入式振度。使用插入式振捣捣棒棒时时，须须采采取分取分层层振振捣捣方式，每方式，每层层高度高度应应不大于不大于4026箱涵养护10、制作工制作工艺艺箱涵采用自然或蒸汽养护时，须与箱涵混凝土同条件下制作箱涵采用自然或蒸汽养护时，须与箱涵混凝土同条件下制作三组试块；两组与箱涵同养护条件养护、一组标准养护。采三组试块；两组与箱涵同养护条件养护、一组标准养护。采用自然养护时，应对箱涵制品采取保温、保湿及洒水养护措用自然养护时，应对箱涵制品采取保温、保湿及洒水养护措施施 蒸养制度；蒸养制度；静停阶段、静停阶段、

20、0.51h(气温低于气温低于5C时、应采取保温措施时、应采取保温措施；升温；升温阶段、升温速度每小时不大于阶段、升温速度每小时不大于20C升至升至65C；恒温阶段、在恒温阶段、在65C状态下保持状态下保持68h；降温阶段、采取自然降温方式，降温完成后将试块取出做混降温阶段、采取自然降温方式，降温完成后将试块取出做混凝土脱模强度检测凝土脱模强度检测(25MPa)。后期养护阶段；箱涵脱模后后期养护阶段；箱涵脱模后环境气温环境气温10C需洒水养护，需洒水养护，每天每天23次、连续洒水养护次、连续洒水养护7天。天。2711、箱涵混凝土基本性能及影响因素箱涵混凝土基本性能及影响因素强强度、度、变变形和耐

21、久性是混凝土的基本性能，其影响因形和耐久性是混凝土的基本性能，其影响因素包括；水泥品种和用量、素包括；水泥品种和用量、掺掺合料品种和合料品种和掺掺量、水灰量、水灰比、砂率、成型模式、养比、砂率、成型模式、养护护方式和养方式和养护龄护龄期等。期等。1、混凝土混凝土强强度度混凝土混凝土强强度分度分为为抗抗压压强强度、抗拉度、抗拉强强度、抗折度、抗折强强度、劈裂抗拉度、劈裂抗拉强强度等度等混凝土是一种准脆性材料，其拉混凝土是一种准脆性材料，其拉压压比比为为113110.混凝土抗混凝土抗压压强强度受水泥度受水泥强强度等度等级级、水、水灰比、集料、养灰比、集料、养护护方式和养方式和养护龄护龄期等因素的影

22、期等因素的影响响2811、箱涵混凝土基本性能及影响因素箱涵混凝土基本性能及影响因素1、混凝土混凝土强强度度箱涵用水泥强度等级应42.5MPa水泥水化所需的结合水、一般只占水泥质量的23左右，但在拌制混凝土拌合物时，为了获取必要的流动性，通常需要加入更多的水。这种混凝土硬化后，多余的水分残留在混凝土内部，水分蒸发后形成毛细孔。毛细孔的存在减少了混凝土承载的有效截面积，而容易引起应力集中导致构件产生裂缝现象。所以在拌制箱涵混凝土拌合物时需掺加减水剂，用以适量减少用水量，增加拌合物流动性，提高混凝土强度。集料的品质和级配是影响混凝土强度的重要因素温度和湿度是混凝土养护过程中的重要控制参数292、混凝

23、土耐久性影响因素混凝土耐久性影响因素11、箱涵混凝土基本性能及影响因素箱涵混凝土基本性能及影响因素 抗渗抗渗性性混凝土抗渗性与混凝土内部混凝土抗渗性与混凝土内部结结构密构密实实度和孔隙度和孔隙连连通性存在直接关系，通性存在直接关系，要得到抗渗性良好的混凝土。可以通要得到抗渗性良好的混凝土。可以通过过降低水灰比、降低水灰比、掺掺加加掺掺合料、合料、掺掺加外加加外加剂剂、优优化集料化集料级级配、加配、加强强养养护护等措施等措施 抗抗冻冻性性提高混凝土抗提高混凝土抗冻冻性最有效措施是在混凝土中性最有效措施是在混凝土中掺掺加引气加引气剂剂、减水、减水剂剂、防防冻剂冻剂或密或密实实性混凝土性混凝土 化学

24、侵化学侵蚀蚀抗侵抗侵蚀蚀性主要与水泥的品种、混凝土密性主要与水泥的品种、混凝土密实实度及孔隙特征等有关度及孔隙特征等有关 碳碳化化碳化放出的水分有利于水泥的碳化放出的水分有利于水泥的进进一步水化，减少水泥石内部的孔隙，一步水化，减少水泥石内部的孔隙，提高混凝土抗提高混凝土抗压压强强度，但同度，但同时时会使会使钢钢筋失去碱性保筋失去碱性保护护而而锈蚀锈蚀，碳化，碳化收收缩缩会引起微会引起微细细裂裂缝缝，使混凝土抗拉，使混凝土抗拉强强度降低等度降低等 淡水侵淡水侵蚀蚀氯氯离子离子对钢对钢筋的腐筋的腐蚀蚀性最性最强强，侵，侵蚀蚀性最广泛、最性最广泛、最严严重重 碱碱-集集料料混凝土中一旦混凝土中一旦

25、发发生碱集料反生碱集料反应应，不易修复。其乙方措施，不易修复。其乙方措施为为；避免使；避免使用碱活性骨料、限制混凝土中碱用碱活性骨料、限制混凝土中碱总总含量，一般含量，一般3m，掺掺用用矿矿物物细细粉粉掺掺合料，混凝土在使用期合料，混凝土在使用期处处于干燥状于干燥状态态混凝土耐久性影响因素；抗渗性、抗混凝土耐久性影响因素；抗渗性、抗冻冻性、化学侵性、化学侵蚀蚀、碳化、淡水侵、碳化、淡水侵蚀蚀、碱、碱-集料反集料反应应等等3011、箱涵混凝土基本性能及影响因素箱涵混凝土基本性能及影响因素3、提升混凝土耐久性措施提升混凝土耐久性措施、减少拌合用水量、增强界面的粘结性及握裹力、合理选择水泥品种、降低混凝土内部毛细孔贯通性、掺用外加剂、预防钢筋锈蚀、加强混凝土拌制过程检控31据国外据国外设计设计，采用，采用分体式箱涵分体式箱涵综综合管合管廊，可大幅降低吊廊，可大幅降低吊装运装运输输施工成本。施工成本。3233343536373839404142434445谢谢谢谢大家！大家！46