地下综合管廊预制构件生产全程详解

一、场地设置






1.场地根据工程实际情况选定。场地采用封闭管理设置进出口，场地规划区域内预留施工便道，并在进出口按规定悬挂张贴各种标识。


2.预制场的布置严格按照标准厂要求、符合职业健康安全和环境管理体系和HSE作业指导书的要求设置各种安全环境防护设施，要配备齐全，满足安全文明生产要求，污水排放及垃圾处理严格按地方政府部门相关规定执行。


3.对预制场地进行清理，平整、振动碾压密实，铺设20cm厚水泥稳定碎石基层，平整并振动压实，厂区主便道在水泥稳定碎石基层上浇15cm筑厚C20商品混凝土，钢筋加工、安装区，预制、生产区，综合管廊自然养护摆放区浇筑厚10cmC20商品混凝土。在龙门吊轨道架设位置开挖深度为60cm基槽，浇筑混凝土并设轨道铺设沟槽。还要做到这三点：


（1）现场需要清理平整范围包括预制场地、连接施工作业带与现有运输道路、预制场地内的通道。


（2）预制场地内对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树林、构筑物等要清理干净，沟、坎要予平整，有积水的地势低洼地段排水填平，必要时换填，充分保证地面的平整度和承重抗压能力。


（3）预制场地清理、平整遵循以节约征用或少占用土地、不阻碍交通、不破坏建筑物、设施、古迹等，防止环境污染、水土流失。


4.预制场内布置钢筋加工安装区、综合管廊预制生产蒸养区、综合管廊自然养护棚，综合管廊存放区等功能区域。办公区、生活区根据实际情况设置，预制场出入口设门卫房。


二、生产流程






1、钢筋工程施工
料进场、抽样送检、钢筋加工、钢筋绑扎、安装。


（1）钢筋进场检验
a.钢筋为热轧HPB300级钢筋和热轧HRB400级钢筋，钢筋标准强度满足GB50010-2010第4.2.2条，带肋钢筋符合《钢筋混凝土用钢：第II部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定；光圆钢筋符合钢筋混凝土用钢：第I部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.1-2008）的规定。钢板采用Q235-B钢，焊条HPB300级钢焊接采用E43型焊条；HRB400级钢焊接采用E55型焊条。


b.钢筋进场前严格按要求检查品种、级别、规格、数量与材料单要一致、产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告等厂质量证明文件是否齐全真实有效，抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。


c.钢筋进场前和使用前全数检查钢筋外观质量、是否平直、无损伤、表面不得有夹渣、重皮、裂纹、油污、颗粒状或片状老锈、颜色一致、查看钢筋直径要符合要求、以免影响钢筋强度和锚固性能。钢板、焊条等进场前检查同钢筋检查项。


（2）钢筋存放
a.进场的钢筋存放在钢筋存放区按照品种、规格、级别分类挂牌存放，由材料员和保管员验收入库，钢筋存放要求上盖下垫，防止生锈。


b.检查钢筋是否有出厂合格证和出厂检验报告和进场复验报告。进行外表质量和批量代表直径的检查。钢筋必须对其质量指标进行全面检查，按批检查直径、重量偏差并同厂、同炉号、同规格、同生产工艺、同一时间进入同一施工现场的60吨钢筋为一检验批，不足60吨也作为一个检验批，进行有见证取样。钢筋取样应由监理工程师在场，抽取两根钢筋各分别截取二根抗拉试件、长度约450mm，二根冷弯试件长度约350mm，放进试验箱，然后监理封箱或监送试验室，复试报告结果一项不合格则应双倍取样再复试。复试报告结果合格，专业监理工程师应签认，该批钢筋方可在加工使用。其他材料的存放分类存放，采取隔潮措施。


（3）钢筋加工
加工前，根据设计规格及长度和数量等，结合不同的加工工艺，核算确定每种钢筋的下料长度，以确保准确。


加工制作时，检查下料表是否有错误和遗漏，对每种钢筋要按下料表检查，经过这两道检查后，再按下料表放出实样，试制合格后方可成批制作，加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。


钢筋表面应洁净，粘着的油污、泥土、铁锈使用前必须清理干净。钢筋调直，采用机械调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形。钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量，长短搭配，先断长料后断短料，尽量减少和缩短钢筋短头，以节约钢材，降低损耗。


钢筋弯制时，放样确定弯曲点，并根据每种钢筋的回弹强度确定弯曲角度。正式弯制前，对大批量弯制的钢筋，先经过试弯合格并确定有关技术数据后，方可批量弯制。


钢筋弯曲后，弯曲处形成圆弧，弯起后尺寸不大于下料尺寸，应考虑弯曲调整值。弯起钢筋、中间部位弯折处的弯曲直径D，不小于钢筋直径的5倍。钢筋下料长度应根据构件尺寸、保护层厚度，钢筋弯曲调整值等规定综合考虑。钢筋加工的允许偏差不得大于规范规定。


对成品料不足长的钢筋，采用对接压力焊法对接至足长再弯制。对焊人员必须经专门的对焊工艺培训，同时取样进行检验，合格后方可上岗操作。各种钢筋加工成型后其允许偏差不得大于规范规定：受力筋全长净尺寸±10mm；箍筋各部分长度的偏差为±5mm；弯起筋弯起位置的偏差为构件±20mm，大体积混凝土±30mm；钢筋转角的偏差为3mm；6～12mm圆筋制成箍筋，其末端弯钩长度根据受力主筋直径不同取75～105mm。下料前具体计算确定，加工后的钢筋分类挂牌存放，同时在存放及运输中严防成型钢筋再变型。






难点：矩形顶管主筋的制作难点是外弧主筋，每环由四根各有两个圆弧的钢筋组成一个矩形顶管钢筋环，弯弧半径太小，弯弧段比较短，精度要求高。


解决办法：在钢筋弯曲前，先在每段弧交界点做好标记。然后用三辊弯弧弯制R90度弧，直线段不弯。弧全部弯制好以后，放在标准靠模检查，符合要求后，在弯弧机操作平台上做好移动轮移动位置标记，以便下次快速制作。三辊弯弧机需具有点动和倒转的功能。


（4）钢筋焊接
加工成型的钢筋按照施工图纸摆放到钢筋焊接工作工装上进行焊接，焊接质量是确保钢筋整体强度的重要环节。在钢筋加工厂，钢筋主要通过双面闪光对焊将钢筋对焊前清理边角毛刺及端面铁锈、油污和氧化膜等，经打磨露出金属光泽，不得有氧化现象。同时钢筋端面要切平，以利良好结合。两侧夹具要对正，确保两根钢筋在同一轴线上，且两根钢筋的局部间隙不大于3mm。


对焊时施压要均匀有力，根据钢筋直径不同控制在30～40MPa,以达到两根钢筋良好密合。不同直径的钢筋对焊时其偏差不得大于7mm。对焊及点焊严格按规程操作，焊接人员持证上岗。


焊接完毕，待接头处由白红色变为黑色，才能松开夹具，平稳取出钢筋，以免产生弯曲。钢筋焊接完成后，应及时进行焊接接头外观检查，外观检查不合格的接头，应切除重焊。


所有焊接操作人员，要确保各类电焊机处于良好的工作状态，及时掌握各种电焊机的主要性能及参数，根据母材及天气等情况，选择最佳的参数用于实际操作，确保焊接质量。


（5）钢筋笼安制
钢筋在安制前要重新对规格、尺寸、形状、数量、定位工装等进行核实，对照设计图纸和配料单进行全面检查，设计、配料单、实物三者吻合后方可安制。


安制前，根据设计资料在定位工装平台上布筋，同时根据部位情况，确定架立筋的设置，确保安制后的钢筋符合要求。钢筋在安制过程中主要通过铅丝绑扎和点焊进行，绑孔采用20～22#铁丝，绑扎点次及绑扎方法要符合规范及规程要求，点焊主要是用于成片钢筋与架立筋的固定，点焊要牢固，点次要均布，同时不能严重损伤受力筋。


钢筋的绑扎接头应符合下列规定：


a.搭接长度的末端距钢筋弯折处，不得小于钢筋直径的10倍，接头不宜位于构件最大弯矩处。
b.受拉区域内，Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩，在同一截面内，受拉区其接头的截面积占受力筋总面积的百分率闪光对焊不超过50%，绑扎接头不超过25％，同时，绑扎接头在受压区也不得超过50%。
c.钢筋搭接处，在中心和两端用扎丝扎牢。
d.受力筋的接头位置相互错开，受拉钢筋绑扎接头的搭接长度，应符合结构设计要求，受力钢筋焊接、机械接头要设置在最小弯矩处并错开布置。
e.当受力钢筋直径≥25mm时，不宜采用非焊接的绑扎接头。
f.受力钢筋的混凝土保护层厚度，应符合结构设计要求。为了保证钢筋位置的正确，根据设计要求绑扎、安装。
g.在钢筋笼绑扎程中，在企口承口四面预埋ΦPVC管各1根，Φ14mm，PVC管长度根据企口承口壁厚确定，预埋PVC管做为检查孔及注胶孔使用。


吊装孔安装在综合管廊左右两面中轴线上下各500mm处，焊接Φ125*10mm*220mm钢管各2个与钢筋骨架上，采用Φ140*4钢板封堵，吊装前在Φ125*10mm*180mm钢管内安装Φ110mm*350mm铁销作为综合管廊吊耳，满足综合管廊的吊装施工。


钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑混凝土前，要对钢筋及预埋件进行验收，并作好隐蔽工程记录，经现场监理工程师同意后，方可进行下道工序。






组装工序效率最高的方法应为：先支内模，钢套环连接筋应先焊接好后再放入底模，承口内衬钢环连接筋应在钢筋骨架放入模后再焊接，钢筋骨架入模后焊接压浆孔、注浆孔、预埋钢板，焊接完后组装外模，为防吊装孔位置不准确，将吊装孔固定在外模上，外模组装好后再焊接插口预埋钢环。


（6）钢筋保护层
控制混凝土的保护层采用混凝土垫块，厚度与设计的保护层厚度相等，垫块尺寸3cm×3cm，垫块标号采用大于C25的砂浆强度，制作时加强养护，达到设计强度的85%以上方可使用。垂直结构中使用时，可在垫块中埋入20#绑线，用铁丝把垫块绑在钢筋上，底板底层和墙体钢筋垫层放置每平方米一块，梅花形布置，现场根据情况还应适当加密垫块的间距。合理布置垫块，用扎丝准确地绑扎在受力钢筋上，而不应布置在非受力筋上，固定要牢固，防止在浇筑过程中发生位移和滑落；混凝土浇筑前全面检查垫块是否缺少或损坏。


2、混凝土浇筑
（1）混凝土材料
混凝土运输利用混凝土罐车运至预制现场，利用混凝土泵车泵送入仓。混凝土塌落度一般控制在140—180mm之间（具体数值由当天的气温而定）。4台混凝土振动棒，振捣半径20-25cm，所以每棒间距为40cm，每次插棒深度到前一次振捣面以下5cm内，每棒振捣时间为2-3分钟。


（2）配合比设计和试验
a.配合比设计
为满足混凝土设计强度、抗冻性、抗渗性、抑制砂骨料膨胀率等要求和施工的和易性需要，进行混凝土施工配合比优选试验，同时满足施工水灰比和坍落度的要求，并经监理工程师审查批准。混凝土的配合比要保证所得到的混凝土能满足特定的浇筑条件，混凝土配合比中用水量尽可能小。


b.混凝土配合比试验
混凝土配合比试验计划，包括各种不同强度等级的混凝土配合比试验和混凝土性能试验，配合比试验提前14d将各种配合比试验的配料及其拌和、制模和养护等的配合比试验计划报监理工程师。


c.施工配合比控制
根据配合比试验并经监理工程师批准的配料单控制混凝土配合比，并根据现场骨料的含水量情况，在总用水量中予以调整。


混凝土坍落度根据结构部位的性质、含筋率、混凝土运输与浇筑方法和气候条件等决定，并尽可能采用小的坍落度。混凝土坍落度满足SL677—2014的要求。


（3）混凝土取样试验
在混凝土浇筑过程中，承包人按SL352—2006的规定和监理人的指示，在出料口和浇筑现场进行混凝土取样试验，并向监理人提交以下资料：


a. 选用材料及其综合管廊质量证明书；
b.试件的配料、拌和和试件的外形尺寸；
c.试件的制作和养护说明；
d.试验成果及其说明；
e.各种龄期混凝土的容重、抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值、弹性模量、泊松比、坍落度和初凝、终凝时间等试验资料。


（4）混凝土浇筑
a.商品混凝土配合比要符合DL/T5330-2005《水工混凝土配合比设计规程》要求，并采用初凝时间较晚、终凝后早期强度增长快的水泥和减水剂、引气剂、早强剂等各种外加剂，既要考虑混凝土运输距离远、还要提高混凝土早期强度，减少拆模时间，缩短施工周期，尤其是解决了在冬季施工期间混凝土强度增长缓慢的问题，现场混凝土坍落度要控制在140-180mm。


b.在模具跟钢筋安装完毕经技术员质检监理等验收合格并确认后方可进行综合管廊洞身浇注，由于洞身距离地面高度为2m以上，高于规范要求的下落2m以内，因此在仓口设置软串桶，保证混凝土的倾落高度小于2m。


c.综合管廊洞身混凝土采用对称浇筑法切想临边高度不宜超过40cm,采用连续浇筑法施工不可间歇。


d.混凝土浇筑时按顺序、一定方向、一定的厚度分层进行。混凝土浇筑水平分层，分层厚度为30～40cm。


e.振捣采用插入式振动棒，移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍，并与侧模保持5～10cm的距离。振捣时插入下层混凝土5～10cm，每一处振完后要徐徐提出振动棒。振捣时避免振动模板、钢筋等；对每一振动部位必须振到该部位混凝土密实为止，也就是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。在浇筑过程中要安排各工种检查钢筋、支架及模板的变化，遇到情况及时处理。


3、箱涵养护与拆模





（1）在混凝土浇筑完成，混凝土初凝后，对综合管廊进行高温蒸养。蒸养采用定制的蒸养罩，将综合管廊带模具用蒸养罩整体罩住，对蒸养罩底部进行密封，防止蒸养过程中蒸汽外泄，为了环保蒸养设施采用蒸汽电锅炉蒸养。


蒸养过程中分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5℃，升温：升温速度应控制在15℃/h以内。恒温：当温度达到60℃以后恒温蒸养四个小时即可停止蒸养。降温：综合管廊在蒸养棚内降温速度10℃/h以内，降至综合管廊表面温度与环境温度相差不超过5℃，方可将综合管廊移出蒸养罩。在蒸养过程中安排专人对温度的升降和时间有效控制并详细记录。


首先综合管廊已浇筑完毕并静停2h后，浇筑后综合管廊已初凝且检查无异常，蒸养罩及设备移至预制生产区，用蒸养罩将已初凝后的综合管廊严格封好，检查蒸养设备、蒸养罩的密封情况并调试蒸养设备，待一切准备就位后，开始启动蒸养设备进行升温，在升温过程中注意控制升温速度在15℃/h以内。严禁升温过快或过慢，影响综合管廊的抗压强度及性能。当温度达到60℃以后开始恒温蒸养，进行恒温蒸养四个小时后即可停止蒸养，恒温蒸养结束后，在蒸养棚内开始对综合管廊进行降温养护，降温速度严格控制在10℃/h以内，温度降至综合管廊表面温度与外界环境温度相差不超过5℃，方可将蒸养罩移走，综合管廊拆模后移至自然养护棚进行自然养护。


（2）管廊拆模、自然养护棚养护方案
综合管廊在蒸养完成后，达到设计强度的50%且停止蒸养一个小时以后其蒸养罩内外的温差不能大于5℃，就可以拆模。其拆模的顺序是由内而外、由上而下。在拆除过程中要按顺序一步一步拆除，模具拆除完，预制综合管廊和底模一起用龙门吊移出模具，运到指定成品自然养护棚进行洒水自然养护。在拆模过程中严禁在模板下方用撬棍撞、撬模板。自然养护达到设计强度75%后，方将综合管廊移出自然养护棚进行翻转。


（3）管廊翻转、摆放方案
混凝土浇筑完成后达到设计强度的50%且停止蒸养一个小时以后其蒸养棚内外的温差不能大于5℃，就可以拆模。其拆模的顺序是由内而外、由上而下。在拆除过程中要按顺序一步一步拆除，模具拆除完，预制产品和底模一起吊出模具，运到指定成品自然养护区进行洒水自然养护。在拆模过程中严禁在模板下方用撬棍撞、撬模板。


吊带或者钢丝绳接触的棱角部位用护垫保护，在吊装过程中轻起轻落，一切动作听从专人指挥。


待产品强度达到设计强度75%后，将产品转运到成品自然养护区。在运输过程中要将产品移出托盘，翻转产品。为了产品便于存放，将原本企口着地的产品翻转为底板着地，产品存放高度为两层。


4、闭水检测标准






(1) 综合管廊注水
注水前综合管廊堵板封堵密实，经检验合格，向综合管廊内注水。水自综合管廊低端注入，水注满后为使综合管廊内壁及接口材料充分吸水，浸泡时间不少于规范规定的时长。


（2）试验
a.综合管廊浸泡符合要求后，进行试验，试验水头为综合管廊顶以上2m,如上游综合管廊内顶至检查口的高度小于2m时，根据《市政工程质量检查验收标准》闭水试验水位至井口为止，可满足施工要求。


b.当试验水头达到规定时开始计时，观察综合管廊渗漏量，直至观测结束，此时应不断向综合管廊内补水，保持试验水头恒定，渗水量观测时间不小于30分钟。


c.按下式计算实测渗水量：


q=W/TL
式中 q——实测渗水量[L/（min.m）]；

W——补水量（L）；
T——观测时间（min）
L——试验管端的长度（m）。


c.综合管廊铺设完毕后要及时通知甲方指定的第三检测方和现场监理进行综合管廊系统的闭水试验工作，实验合格后由土方施工方进行综合管廊管沟回填。


（3）检查要点
a.综合管廊必须逐节检查；


b.综合管廊及检查井外观质量已验收合格，以无漏水和无严重渗水为合格；


c.综合管廊灌满水后浸泡时间，钢筋混凝土管浸泡时间不得少于规范规定的时长；


d.综合管廊闭水试验，在现场实测实量、实地计算，并填写相关表格，作为隐蔽验收记录。


（4）闭水试验注意事项
闭水段封口不密实，又因其在井内而常被忽视，如果采用砌砖墙封堵时，应注意做好以下几点：


砌堵前应把管口0.5m左右范围内的管内壁清洗干净，涂刷水泥原浆，同时把所用的砖块润湿备用。
砌堵砂浆标号应不低于M7.5，且具良好的稠度。
勾缝和抹面用的水泥砂浆标号不低于M15。管径较大时应内外双面较小时只做外单面勾缝或抹面。抹面应按防水的5层施工法施工。
条件允许时可在检查井砌筑之前进行封砌，以利保证质量。预设排水孔应在管内底处以便排干和试验时检查。


（5）对综合管廊渗水情况的处理
闭水试验是对综合管廊施工和材料质量进行全面的检验。如出现渗漏，这时应先在渗漏处一一做好记号，在排干综合管廊内水后进行认真处理。处理后再做试验，如此重复进行直至闭水合格为止。


三、材料品质：
1、钢筋；采用抗拉强度不低于HRB400的三级螺纹钢筋或热轧、冷轧带肋钢筋, 钢筋性能应符合GB1499.2、 GB13788、GB1499.1的规定。


2、水泥；宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、也可采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、快硬性水泥。水泥性能应分别符合GB175、GB748的规定。


3、骨料；细骨料宜采用中粗砂、细度模数2.3~3.3, 含泥量不大于2％；粗骨料最大粒径对钢筋混凝土箱涵不得大于壁厚的1／3，并不得大于环向钢筋净间距的3／4，含泥量≤1％，石粉含量≤5％，针片状颗粒含量≤10％，孔隙率≤45％。


4、外加剂和掺和料；混凝土掺加外加剂和掺和料时不得对箱涵产生有害影响。应符合GB8076的规定。当掺加奈系和聚羧酸系减水剂时对其掺加量应通过试验后确定；FDN-2高效减水剂掺加量为0.75％~1％. 聚羧酸系列减水剂应根据母剂的稀释量加以确定。


5、水：混凝土拌和用水应符合JGJ63的规定。


四、箱涵标准：
1、外观质量检验如下

（1）箱体内外表面应密实、光洁完好、无裂纹、蜂窝、麻面、气孔、水槽、露砂、露石、露浆及粘皮等现象。
（2）承插口端面应光洁完好、无掉角。裂纹、露筋等不密实现象。承口粘贴胶条凹槽部位应平滑顺畅、纹路清晰、不应粘有浮浆及杂物。
（3）顶底板内外表面应平整、无局部凹凸不平现象。
（4）侧壁预埋螺丝应牢固、丝路顺畅、排列整齐。
（5）张拉孔应顺畅、孔径一致，无歪斜偏离现象。



2、产品尺寸偏差
（1）钢筋骨架 ：高±5㎜、长±5㎜、宽±3㎜、加强筋±5㎜、钢筋直径±0.1㎜

（2）箱涵：高±5㎜、长 ±2㎜、宽±2㎜、承口深度±1㎜、插口长度±1㎜、壁厚±1㎜.

（3）箱涵参数
混凝土28d抗压强度C45/，脱模强度要求达到20Mpa，抗渗达到P6，冻融达到F100，外压裂缝荷载达到85kn／m、破坏荷载达到120kn／m 。