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预制混凝土箱涵装配式综合管廊的设计

发布时间:2022-12-05  点击量:
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预制混凝土箱涵装配式综合管廊的设计主要依靠预制装配方法,使预制箱涵节点成为一个整体。在接缝处设置预制装配结构,并进行防水处理,确保结构的安全性和耐久性。特别是随着经济的不断发展,城市化的趋势越来越明显。建筑与节能环保的矛盾日益升级。在过去,建筑结构中相对广泛的施工方法必须被环保、节能和精细的新建筑方法所取代。特别是在开发、布局和利用城市地下空间时,依靠地下工程的预制装配处理,不仅可以促进地下空间的优化布局,节约资源,而且可以促进中国建筑业的有效发展。
1.2 设计使用方向
(1)排洪道、污水管道的设计和使用。预制混凝土箱涵管道可以依照工程的实际需求以及工程所处的地理环境,对管道的高度以及宽度加以调整,一方面能够满足排洪等流量需求,另一方面也可以提升地下空间的使用效能。
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(2)蓄水槽的设计和使用。在一般的市政工程建设中,尤其是一些大型广场或大型建筑物的设计施工,地下建筑一般需要设置大型的蓄水槽,以便于提升排水速度,防止整座城市在强度降雨的过程中出现内涝和积水,同时蓄水槽也能够有效地回收水资源,并做到二次利用,起到环保的效果。
(3)综合管廊的设计使用。预制混凝土箱涵装配式综合管廊的设计,目的在于防止道路的反复和重复开挖,并且合理规划地上和地下空间资源。与此同时,综合管廊的建设也是节约城市工程建设成本的关键步骤。因为地下管线的扩容、增设本身工作难度不大,可以短时间内完成。并且通过信息化系统,还可以对整个城市的综合管廊运行状态加以动态的监督,以便于后续实现高效的保养和维护,从而提升整座城市地下管线的稳定结构和安全性。
(4)隧道与车库的设计使用。预制混凝土箱涵在最近几年开始用于隧道的施工以及车库的建设,极大地增强了地下空间的布局效率,同时也为人们的出行以及生活带来了更大的便捷。
2 预制混凝土箱涵装配式综合管廊设计的优势分析
2.1 技术层次
预制混凝土箱涵装配式综合管廊一般由钢筋混凝土预制的箱型构筑物构成,工期短且施工也相对方便。基于技术角度来讲,与传统现浇混凝土结构相比,预制装配式结构采取了接口设计方案以及预应力技术要点,整体结构的抗渗能力以及抗裂能力都相对较强。与此同时,装配结构还显出了轻型化的特征,能够起到顺应社会发展、节能环保的功效,甚至还有利于节省后续的维护和保养成本。
2.2 工期方面
通常情况下,预制装配式结构可以实现连续作业,虽然工程量较大,但是可以同时完成工程项目中的多道工序,极大地减少了器械设备以及人力资源的使用,同时也防止工序在衔接过程中所耗费的空间以及时间,作业效率也显著升级。尤其是在基坑留存时间的方面,无论是后期的设计施工环节,还是前期的方案设计环节,都能够极大地节省时间,甚至一些预制装配式构件,在出厂之前就已经实现有效的预制,无论是外观、性能,还是使用要领,都符合设计和施工规范。
3 预制混凝土箱涵装配式综合管廊设计的实践
3.1 标准舱预制
市政预制混凝土箱涵装配式综合管廊在设计和施工的时候,影响标准舱预制的因素在于整个项目对于标准舱舱数的要求。例如,如果设计需要的是单舱断面,就需要对整体的预制标准进行全方位的考察,并优化设计,如果需要的是双层断面,则需要基于上下预制等多个角度加以设计,甚至在进行多舱断面的设计中,要求技术人员可以采取顶置、底板和顶板相结合的现浇技术来实现。尤其是地下综合管廊的建设质量与当地的地质情况、环境因素以及整体的受力情况息息相关,例如一些圆形结构在设计的时候,可以采用顶进法和盾构法进行施工,多舱和双舱结构则会采用矩形结构断面组合的技术方法。
3.2 技术规范
市政预制混凝土箱涵装配式综合管廊的主要技术规范要依照《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838-2015)中的实际内容来进行,具体在实施预制混凝土箱涵装配式综合管廊设计的时候,对各项目中的通信系统、电力系统、热力系统、天然气系统、再生水系统、污水系统、水系统以及给水系统进行总体的规划设计和管廊设计。与此同时,在连接通道的指引下,需要技术人员结合技术规范,确保控制中心能够对整个管廊系统加以合理的控制,并依托大数据处理系统和信息技术,确保管廊内的动态能够被随时监控和检测,以便于管理人员下达指令,实施整体和统一的管理。
而预制混凝土箱涵装配式综合管廊的设计,在进行管线分支口布局的时候,需要将其位置确定在外部直埋管线以及内部管线相结合的部位;在进行集水坑的设计时,需要确保集水坑能够综合收集和利用管廊内部的渗漏水,并及时做好管道排空水的工作。除此之外,还要求进行安全标志设计,以便于对综合管廊内的管线进行警告提示、安全引导和分类管理。需要注意的是,通信线缆的布局和设计需要对传输信息和数据的信号、导线加以总体的规划部署和分类,使智能弱电系统、通信电缆系统以及通信光缆系统的信号,可以随时在线并稳定输出。
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3.3 防水处理
预制混凝土箱涵装配式综合管廊的设计,在进行防水处理的时候,一般采用的是承插式接头预制构件。接缝以直线型为主,并且在预制工作完成之后,需要对接缝的位置进行闭水测试。在实际防水设计的时候,需要技术人员考虑渗漏水的问题。因为地下管线如果长期被渗漏水侵蚀或浸泡,不仅会影响管线的整体性能,甚至也会对整个管廊的结构布局产生威胁。在进行防水测试和防水设计的时候,其等级标准需要结合地区的气候条件和水文地质情况来确定,并遵循排水预防相结合的准则,依托混凝土结构来设置封闭层。整个设计应用中难点和重点在于细部结构的防水设计,例如变形缝或施工缝的防水。在落实防水设计之前,要求技术人员能够依照《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838-2015)以及《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008)中的内容来确定和进行。防水位置一般以管沟模板工程、顶板工程、侧墙工程以及管廊底板工程为主,再加上管廊工程量相对较大,需要进行防水和维护的细节问题也相对较多。
3.4 附属设施完善
市政预制混凝土箱涵装配式综合管廊的附属设施设计一般包括检查孔设计、防火分区设计等多个领域和方面。其中在进行防火分区设计的时候,一方面要考虑整个管廊的布局,要求安置必要的防火装置,将整个地下空间进行有序的区分和分隔。并且需要技术人员配备一些功能强大且常用的消防设施和用品,例如灭火器和消防箱等,这些设备和装置需要设置在出入口的位置,以及检查人员能明显接触到的位置。除此之外,在进行检查孔的设计时,需要技术人员来测定安全距离,如果管廊属于电力管廊,出入口的设计要求需要符合直径标准,以800mm 为准则。只有附属设施都达到相应的指标要求,才能进一步提高管廊设计的效能,从而更新相应的技术标准。
3.5 舱室吊装
舱室吊装设计在管廊吊装施工环节中具有重要的地位,需要密切关注预制构件的结构位置。因为通常情况下,管廊预制构件的接头止水工作由橡胶密封胶条来完成,并利用一定的钢丝锁进行固定处理,这样能够有效防止不均匀沉降所产生的渗水问题。该技术同时也是舱室吊顶拼装技术应用的关键。必要情况下,技术人员还可以采取复合防水的结构,防止主体变形或出现裂缝等。该技术大多应用于排水类装配式箱涵,在实践中可以在箱涵的两端设置橡胶止水带,并在箱涵对接完成后,将止水带进一步挤压。采取专业的固定形式,防止止水节之间出现漏水的情况。


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