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預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的設計

發布時間:2022-12-05  點擊量:
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預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的設計主要依靠預制裝配方法,使預制箱涵節點成為一個整體。在接縫處設置預制裝配結構,并進行防水處理,確保結構的安全性和耐久性。特別是隨著經濟的不斷發展,城市化的趨勢越來越明顯。建筑與節能環保的矛盾日益升級。在過去,建筑結構中相對廣泛的施工方法必須被環保、節能和精細的新建筑方法所取代。特別是在開發、布局和利用城市地下空間時,依靠地下工程的預制裝配處理,不僅可以促進地下空間的優化布局,節約資源,而且可以促進中國建筑業的有效發展。
1.2 設計使用方向
(1)排洪道、污水管道的設計和使用。預制混凝土箱涵管道可以依照工程的實際需求以及工程所處的地理環境,對管道的高度以及寬度加以調整,一方面能夠滿足排洪等流量需求,另一方面也可以提升地下空間的使用效能。
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(2)蓄水槽的設計和使用。在一般的市政工程建設中,尤其是一些大型廣場或大型建筑物的設計施工,地下建筑一般需要設置大型的蓄水槽,以便于提升排水速度,防止整座城市在強度降雨的過程中出現內澇和積水,同時蓄水槽也能夠有效地回收水資源,并做到二次利用,起到環保的效果。
(3)綜合管廊的設計使用。預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的設計,目的在于防止道路的反復和重復開挖,并且合理規劃地上和地下空間資源。與此同時,綜合管廊的建設也是節約城市工程建設成本的關鍵步驟。因為地下管線的擴容、增設本身工作難度不大,可以短時間內完成。并且通過信息化系統,還可以對整個城市的綜合管廊運行狀態加以動態的監督,以便于后續實現高效的保養和維護,從而提升整座城市地下管線的穩定結構和安全性。
(4)隧道與車庫的設計使用。預制混凝土箱涵在最近幾年開始用于隧道的施工以及車庫的建設,極大地增強了地下空間的布局效率,同時也為人們的出行以及生活帶來了更大的便捷。
2 預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊設計的優勢分析
2.1 技術層次
預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊一般由鋼筋混凝土預制的箱型構筑物構成,工期短且施工也相對方便。基于技術角度來講,與傳統現澆混凝土結構相比,預制裝配式結構采取了接口設計方案以及預應力技術要點,整體結構的抗滲能力以及抗裂能力都相對較強。與此同時,裝配結構還顯出了輕型化的特征,能夠起到順應社會發展、節能環保的功效,甚至還有利于節省后續的維護和保養成本。
2.2 工期方面
通常情況下,預制裝配式結構可以實現連續作業,雖然工程量較大,但是可以同時完成工程項目中的多道工序,極大地減少了器械設備以及人力資源的使用,同時也防止工序在銜接過程中所耗費的空間以及時間,作業效率也顯著升級。尤其是在基坑留存時間的方面,無論是后期的設計施工環節,還是前期的方案設計環節,都能夠極大地節省時間,甚至一些預制裝配式構件,在出廠之前就已經實現有效的預制,無論是外觀、性能,還是使用要領,都符合設計和施工規范。
3 預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊設計的實踐
3.1 標準艙預制
市政預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊在設計和施工的時候,影響標準艙預制的因素在于整個項目對于標準艙艙數的要求。例如,如果設計需要的是單艙斷面,就需要對整體的預制標準進行全方位的考察,并優化設計,如果需要的是雙層斷面,則需要基于上下預制等多個角度加以設計,甚至在進行多艙斷面的設計中,要求技術人員可以采取頂置、底板和頂板相結合的現澆技術來實現。尤其是地下綜合管廊的建設質量與當地的地質情況、環境因素以及整體的受力情況息息相關,例如一些圓形結構在設計的時候,可以采用頂進法和盾構法進行施工,多艙和雙艙結構則會采用矩形結構斷面組合的技術方法。
3.2 技術規范
市政預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的主要技術規范要依照《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015)中的實際內容來進行,具體在實施預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊設計的時候,對各項目中的通信系統、電力系統、熱力系統、天然氣系統、再生水系統、污水系統、水系統以及給水系統進行總體的規劃設計和管廊設計。與此同時,在連接通道的指引下,需要技術人員結合技術規范,確保控制中心能夠對整個管廊系統加以合理的控制,并依托大數據處理系統和信息技術,確保管廊內的動態能夠被隨時監控和檢測,以便于管理人員下達指令,實施整體和統一的管理。
而預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的設計,在進行管線分支口布局的時候,需要將其位置確定在外部直埋管線以及內部管線相結合的部位;在進行集水坑的設計時,需要確保集水坑能夠綜合收集和利用管廊內部的滲漏水,并及時做好管道排空水的工作。除此之外,還要求進行安全標志設計,以便于對綜合管廊內的管線進行警告提示、安全引導和分類管理。需要注意的是,通信線纜的布局和設計需要對傳輸信息和數據的信號、導線加以總體的規劃部署和分類,使智能弱電系統、通信電纜系統以及通信光纜系統的信號,可以隨時在線并穩定輸出。
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3.3 防水處理
預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的設計,在進行防水處理的時候,一般采用的是承插式接頭預制構件。接縫以直線型為主,并且在預制工作完成之后,需要對接縫的位置進行閉水測試。在實際防水設計的時候,需要技術人員考慮滲漏水的問題。因為地下管線如果長期被滲漏水侵蝕或浸泡,不僅會影響管線的整體性能,甚至也會對整個管廊的結構布局產生威脅。在進行防水測試和防水設計的時候,其等級標準需要結合地區的氣候條件和水文地質情況來確定,并遵循排水預防相結合的準則,依托混凝土結構來設置封閉層。整個設計應用中難點和重點在于細部結構的防水設計,例如變形縫或施工縫的防水。在落實防水設計之前,要求技術人員能夠依照《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838-2015)以及《地下工程防水技術規范》(GB 50108-2008)中的內容來確定和進行。防水位置一般以管溝模板工程、頂板工程、側墻工程以及管廊底板工程為主,再加上管廊工程量相對較大,需要進行防水和維護的細節問題也相對較多。
3.4 附屬設施完善
市政預制混凝土箱涵裝配式綜合管廊的附屬設施設計一般包括檢查孔設計、防火分區設計等多個領域和方面。其中在進行防火分區設計的時候,一方面要考慮整個管廊的布局,要求安置必要的防火裝置,將整個地下空間進行有序的區分和分隔。并且需要技術人員配備一些功能強大且常用的消防設施和用品,例如滅火器和消防箱等,這些設備和裝置需要設置在出入口的位置,以及檢查人員能明顯接觸到的位置。除此之外,在進行檢查孔的設計時,需要技術人員來測定安全距離,如果管廊屬于電力管廊,出入口的設計要求需要符合直徑標準,以800mm 為準則。只有附屬設施都達到相應的指標要求,才能進一步提高管廊設計的效能,從而更新相應的技術標準。
3.5 艙室吊裝
艙室吊裝設計在管廊吊裝施工環節中具有重要的地位,需要密切關注預制構件的結構位置。因為通常情況下,管廊預制構件的接頭止水工作由橡膠密封膠條來完成,并利用一定的鋼絲鎖進行固定處理,這樣能夠有效防止不均勻沉降所產生的滲水問題。該技術同時也是艙室吊頂拼裝技術應用的關鍵。必要情況下,技術人員還可以采取復合防水的結構,防止主體變形或出現裂縫等。該技術大多應用于排水類裝配式箱涵,在實踐中可以在箱涵的兩端設置橡膠止水帶,并在箱涵對接完成后,將止水帶進一步擠壓。采取專業的固定形式,防止止水節之間出現漏水的情況。


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