预制拼装式地下综合管廊在应急医院建设中的应用探讨

发表时间:2021/4/9   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:伍志珍 常澄洋 谭耀文
[导读] 摘要:本文结合武汉火神山医院实际施工中各参建单位,交叉施工,互相干扰影响施工进度,思考如何将后续类似应急医院室外配套管线纳入综合管廊内并快速施工及降低施工干扰,节约成本的方法。
        武汉建工集团股份有限公司  武汉  430050
        摘要:本文结合武汉火神山医院实际施工中各参建单位,交叉施工,互相干扰影响施工进度,思考如何将后续类似应急医院室外配套管线纳入综合管廊内并快速施工及降低施工干扰,节约成本的方法。
        关键词:地下综合管廊;快速施工;施工干扰
        1、本文背景
        1月30日,武汉市城乡建设局发布了一份情况通报,火神山项目施工现场热火朝天,连日高负荷运转,参建各方都想快速建成项目。一家施工单位晚上8点20分左右准备开挖现场施工道路铺设排污水管,该施工道路是现场施工材料和设备进出的主路,挖断了现场箱式房吊装施工就会中断,严重影响火神山项目施工建设,另一家施工单位管理人员遂上前阻止,由于双方人员对道路开挖时间存在误会,导致争执推搡,被周围人员迅速劝阻分开,无人受伤。项目指挥部现已协调好现场施工工序,现场已完全恢复正常施工。
        火神山医院任务紧急,参建单位多,施工断面狭窄,进出口有限,存在大量的交叉施工干扰。特别是室外给水、污水、雨水、强电、弱电施工,存在的重复开挖,开挖后干扰其他施工单位施工的情况,针对以上问题结合我公司在实际施工中的总结,提出应急医院拼装式综合管廊应用等
        2、地下预制构件与明挖管道应用的分析
        笔者就明开挖和地下埋设预制构件后再实施管线的优缺点进行分析:
        (1)、明挖的优点:
        最为常规的施工方法,容易操作,在深度不深无需支护的情况下,施工速度比较快,造价低。
        (2)、明挖的缺点:
        1)施工干扰:在火神山医院施工过程中,以上管线施工属于不同的施工单位施工在同一施工断面进行施工,这就一定程度上造成施工互相干扰,各施工单位抢断面,抓时间。稍有协调不周全的地方,就会出现本文背景所描述的情况。
        2)土方重复开挖,回填,土方工程量较大。
        3)受到天气影响较大。
        (3)、预制构件的优点:
        1)避免了土方重复开挖,回填,土方工程量较小。
        2)模块化施工,安装迅速,提高工作效率。
        3)断面占用时间短,埋设后回填平整后即可开展下一步工序。
        4)地下预制构件结构施工质量可以保证。
        5)与预应力技术相配合,可使构件呈现轻型化特点。
        6)节能环保,设计施工等综合成本明显降低。
        (4)、预制构件的缺点:
        1)污水雨水依靠重力排水的管道,雨水、污水需要依靠一定的横坡和纵坡才能排水,需要考虑主管网的高程和周边污水提升系统等因素,是否纳入地下预制构件需综合考虑。
        2)要求有较大规模的预制厂及足够量的库存产品和,针对应急工程设计方的主动性降低,需要依靠市场上现有的预制节来进行设计。
        3)需要大吨位的运输及起吊设备,占据一定施工断面。
        4)管道支管及检查井较多,开孔洞量较大,在预制结构上开孔对结构有影响。
        5)预制拼装管廊比较适合长距离直线设置,火神山医院L型、T型的异型节点管廊部位较多。
        6)地基要求较高,需坐落在原土或改良土上。
        7)施工技术要求高,相比较明挖法施工工程造价较高。
        由以上明开挖与预制构件的优缺点对比而言,针对火神山这样的应急工程而言,这么多施工单位交叉施工,互相干扰,工期这么急迫,预制构件的施工的确可以解决以上问题,如果能在传统预制混凝土预制构件的基础上材料更加的优化,以上混凝土预制构件的缺点也可以解决。
        3、目前市面上预制构件选择
        预制构件可以选择大口径钢筋混凝土管道、预制拼装预应力管廊、承插式管廊,钢制综合管廊等。


        大口径钢筋混凝土管目前国内能生产的最大内径为4M,外径4.64M,长度为2.5M。
        预制拼装管廊节段:管廊的预制节段一般宽度为1.5M~2.0M,根据线管布置的要求不同可分为单仓、双仓和上下组合型三种截面形式,预制综合管廊适合用于直线段。
        钢制波纹管综合管廊是一种新型预制装配综合管廊形式。钢制波纹管具有良好的受力和变形性能:管段的轴向和径向能同时承担外部荷载,有效传递应力,发挥钢材强度优势;管段适应土层位移,可避免地基不均匀沉降的影响。
        相比于现浇混凝土综合管廊,钢制波纹管综合管廊结构受力均匀,施工速度快,能降低钢铁行业过剩产能,减少了碎石、砂砾等原材料的开采,符合快速建造的要求,具有广阔的应用前景。
        装配式钢制综合管廊是将镀锌波纹钢板通过高强度螺栓紧固连接,形成立体管状式结构,在现场拼接而成的新型管廊系统。其内部根据需要安装组合式支架,结合外部二次防腐,连接部位采用高科技防水手段和有效的消防防火措施。
        相较于传统的钢筋混凝土形式的综合管廊,钢制波纹管综合管廊具有造价低、工期快、更环保、更安全、抗震抗变形能力强等优势。
        (1)工期优势
        结构重量轻,现场拼装施工,施工速度快,工期节约30%-50%。
        (2)价格优势
        波纹钢结构为钢质薄壳,其结构简单,工程造价较低。以4x3.5m钢筋混凝土管廊为例,其土建造价约在每公里8000万元,而采用44.5m波纹钢结构圆管替代,其土建造价约在每公里6000~7000万元,其使用功能完全可以满足需求。在造价上比传统砼结构具有明显优势,工程造价低约10%。
        (3)标准化生产、质量稳定
        综合管廊大多为大断面薄壁结构,传统管廊采用现浇混凝土方式,受作业人员施工水平所限,有的施工断面比较狭小,振捣不密实的情况时有发生,施工质量受建设环境、施工技术水平及施工单位管理水平影响比较大,质量水平难以把控,工程质量不稳定。装配式钢制管廊部件由专业化工厂流水线生产,从原材料到生产成型,从现场安装到细部拼接,均为标准化生产,质量易于控制。
        (4)适应性强
        钢筋混凝土结构在地基产生不均匀沉降变形时,容易产生裂缝等病害,而波纹钢结构具有适应地基与基础变形的能力,避免因地基基础不均匀沉降导致的结构破坏问题。
        (5)标准环保
        波纹钢结构采用工厂标准化设计、生产,结构简单,质量易控。波纹钢结构减少了水泥、碎石、砂等的自然材料的用量,保护了环境,低碳环保。
        4、结束语
        地下预制构件施工在近些年来发展较为迅速,应用也越来越广泛,但目前预制拼装法建设综合管廊仍然面临很多问题。预制构件的形状、材料等不同而有很大的差异。以上各种预制拼装方法在国内城市地下综合管廊工程应用中应该说都还没有进入到大规模市场化阶段,预制拼装除了技术上诸如综合管廓走向出现垂直变化或水平变化时,其预制件的结构调整问题、各类管线导入导出时与拼装节段如何结合问题、预制构件如何解决管线安装所需的预埋预留问题、预制构件节段拼装缝防水问题、装成段廊体防漂浮问题等有待完善外,还涉及到预制构件二次设计、预制构件模具设计与制作、预制设备研发与应用、拼装工法等一系列技术和管理水平的提升。
        综上所述,面对应急医院这种特殊工程,其要求的特点就是速度快,临时性,对于钢制波纹管综合管廊,它是在最近几年在原有混凝土的基础上发展而来的,虽然也要面对钢筋混凝土管廊同样的问题,但它也优化了预制钢筋混凝土管廊的比如需要大型运输车辆及吊装机械等问题。地下预制拼装管廊相比较明挖法施工,优势还是比较明显的。
        参考文献:
        【1】、张红.综合管廊在市政工程建设中的应用探讨【J】.施工技术,2016,45(增刊):536-538.
        【2】、黄剑.预制拼装综合管廊研究和建设进展【J】.特种结构,2018,35(1):1-11.
        【3】、城市综合管廊工程技术规范:GB50838-2015【S】.北京:中国建筑工业出版社,2015.
        【4】、王靖.城市地下综合管廊建设研究及装配式钢制综合管廊应用初探【J】.专题研究,2017:100-103.
        【5】、王金国、程涛.地下预制综合管廊的发展现状介绍及实践研究【J】  住宅产业 2018,08
        【6】、逯常江.钢制波纹管涵在公路工程中的应用技术探讨【J】,内蒙古煤炭经济 2018,23:43-46.
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