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          預制電纜溝的生產工藝分析與工程應用

          2019-04-17 16:12:02

          預制電纜溝是在預制廠內生產,通過模具及養護裝置實現快速周轉,運至現場并進行拼裝裝配,從而建造一個隧道空間,將各種工程管線集一體。預制電纜溝本身具有材料低消耗、使用壽命長、建設成本底、施工質量可控性強等優點,避免外界不良天氣的影響。

          李全民等介紹了適合工廠化生產的先張法預制預應力混凝土箱涵的結構、性能特點、生產工藝及技術優勢、與傳統制品進行對比,分析了預制預應力混凝土箱涵的經濟性和可行性并展望了其應用前景。劉洋等從結構設計、防水設計、生產工藝、安裝工藝等方面闡述了預制電力溝的研制過程,對預制電力溝的優點進行了總結。曹生龍介紹了預制裝配化混凝土箱涵的特點、結構形式、結構設計、制作工藝及安裝施工,并對加速推廣預制裝配化混凝土箱涵提出了建議。吳勇對預制綜合管廊現有的3種生產成型工藝進行介紹,分析對比3種成型工藝的特點,指出各工藝存在的不足之處并提出初步的解決辦法。

          截至2016年12月20日,全國147個城市28個縣已累計開工建設城市地下綜合管廊2005km,全面完成了年度目標任務。因此,需要對地下綜合管廊建設方式進行分析,其中現澆法需要明挖開槽、封閉施工,施工期間阻斷交通時間長,直接受到外界不良天氣的影響,施工質量可控性差。

          一、工程概況

          山鋼集團日照鋼鐵精品基地擬建于日照市南部,嵐山區虎山鎮東北,國際海洋城區東南的黃海之濱。項目一期占地7.89046km2(其中:陸域占地6.57146km2,海域1.319km2),二期占地4.55km2。

          基地建成之后,道路交通運輸繁忙、工程管線設施較多,已建成路面不宜開挖,再加上全廠建筑林立,土地成本較高,經過山鋼集團業主與設計單位共同研究,最終決定使用地下電纜隧道敷設電纜,從而節約土地成本和維修風險成本。

          全廠供配電電纜隧道總長度9787.5m。電纜隧道采用預制方涵式電纜隧道為主要形式,輔助采用現澆電纜隧道。根據工程規劃,預制電纜隧道長度大約占6300m左右,其余使用現澆。預制電纜溝施工工藝流程如圖1所示。

          預制電纜溝施工工藝流程

          圖1 預制電纜溝施工工藝流程

          二、預制電纜溝的研制

          2.1 設計遵循原則

          由于該基地建成后,需要敷設大量電纜,電纜的敷設一方面要確保安全性,另一方面還需減少占用空間。而電纜溝正好符合這兩個方面的要求,因此電纜溝的設計就顯得尤為重要。因電纜溝需要容納大量高壓電纜,所以對其線路設計的要求極高。

          在電纜溝線路設計中,不僅要考慮隧道平面設計的主要內容,而且還需要考慮縱斷面及橫斷面方面的設計內容。在此基礎上進行電纜溝的線路設計,才可保證電纜溝線路設計的合理性。

          除了要考慮到這3方面的要求,還需要重視以下幾個方面的內容。(1)在進行電纜溝線路選擇時,不能忽視兩個方面,一是全廠電網的分布,二是盡量減少重車的壓迫。否則電纜溝的建設不符合全廠規劃的要求。(2)在進行電纜溝線路中平面和縱向布置的過程中,要全面考慮周圍的環境因素。例如建筑群、交通網絡等都不能忽視。(3)考慮電纜溝的容納線纜的數量。此外電纜溝的斷面也要在設計過程中必須考慮到。(4)電纜溝線路的設計必須符合電纜溝設計技術要求。

          根據施工中不斷的探索和總結經驗,目前該基地電纜溝項目正在進行研究預制方涵立式加工的相關技術問題?,F階段國內預制方涵制作基本都是屬于臥式生產,臥式生產的優點為操作簡單,模型生產精度高,但有一個非常明顯的缺點即幾乎所有臥式生產的成品底板頂側都有蜂窩麻面??疾炝巳珖嗵庮A制方涵廠家,由于模具為固定模具,預制方涵一次成型,且方涵壁厚一般都不超過25cm,而方涵的寬度和高度都在200cm以上,方涵的底板上模板也是鋼模板,所以在澆筑過程中,很難將底板的氣泡完全趕出去,且振搗效果也不是很好。傳統的方涵預制也有立式預制,但頂口都是采用人工收面,外形不美觀,且方涵拼裝完成后防水效果不好。但該基地的方涵立式預制能夠有效避免上述情況的發生。方涵模具頂口開用開口式,另外有單獨模板作為方涵頂口模板,采用精軋螺紋鋼四角鎖緊下壓,并且上模板留出氣孔,從而使混凝土飽滿、密實,保證預制構件各部位尺寸和外觀滿足規范要求。

          2.2 預制電纜溝的結構設計

          綜合管廊的標準斷面應根據容納的管線種類、數量、施工方法綜合確定。預制電纜管不僅容納大量的電纜,需要工作人員在其內部進行操作,因此,預制電纜溝為矩形斷面(圖2)。

          V形電纜溝的結構設計示意

          圖2 V形電纜溝的結構設計示意

          2.3 鋼筋加工制作

          (1)配備有豐富施工經驗的操作工人,保證不會因人員缺少而導致工期拖延的現象出現,如遇農忙或節假日期間,應提前組織臨時工人,保證滿足現場的人員需求。

          (2)鋼筋采用業主指定廠家供應,進場要驗收其出廠合格證和材質證明及出廠標識,并標識其狀態,不合格者退場。試驗室按有關規定抽取試樣做復試,復試后標識狀態。

          (3)鋼筋加工時嚴格按照規范施工,控制好鋼筋彎鉤長度,安裝時控制好搭接長度和焊接質量。嚴格按照設計及規范要求進行檢驗,對不合格半成品嚴禁用于工程。

          (4)鋼筋綁扎時應嚴格按照規范和設計要求進行施工,受力鋼筋的接頭在同一截面應互相錯開,保證接頭面積小于總截面積的50%,鋼筋搭接長度為35d。

          (5)鋼筋安裝時控制好鋼筋位置,保證保護層的大小。

          2.4 模板安裝

          模板采用定制鋼模,預制電纜溝所需要的鋼筋及預埋件必須經過檢查方可放心使用,根據設計資料,在模具內部安放專用墊片,安裝模具時候必須嚴格使用專業設備安裝。鋼筋骨架入模后,校正并將模具進行螺栓固定。外模先固定在預計位置,鋼筋骨架入模內,內模張開就位,形成一個整體(圖3–7)。

          側模結構示意

          圖3 側模結構示意

          底模結構示意

          圖4 底模結構示意

          端模結構示意

          圖5 端模結構示意

          內模結構示意

          圖6 內模結構示意

          預制電纜溝結構示意

          圖7 預制電纜溝結構示意

          2.5 預埋件安裝

          預埋件預埋之前必須控制好其相對位置,使用錨筋或其他方式對其進行定位,然后再次進行測量,確認無誤后采用焊接等方式進行固定。

          起吊孔鋼管先加工好備用。焊接位置要求在籠筋直徑線上,焊接時兩個起吊孔必須左右、上下垂直平衡對稱,防止起吊時管廊身失重傾翻現象。

          2.6 混凝土澆筑

          (1)嚴格控制混凝土的配合比和坍落度,保證混凝土的施工質量。

          (2)混凝土應分層連續澆筑,采用插入式振搗棒振搗密實。

          (3)分層澆筑時,上一層混凝土應在下一層混凝土初凝之前完成,兩側腹板應同步對稱澆筑,高差不應大于300mm。

          (4)在澆筑到底板倒角位置以上300mm時,應暫時停止澆筑,防止因為混凝土澆筑速度過快而導致的翻漿現象,一般中斷時間約為0.5h。

          (5)混凝土澆筑應充分振搗,振搗棒要至少離開模板5cm,每處振搗時間以表面出現浮漿,且無氣泡溢出為止,同時還要防止過度振搗。振搗棒最大移動距離為40cm以防止漏振。上一層混凝土澆筑時振動棒要插入下一層至少5cm以保證上下層結合良好。

          (6)混凝土在振搗過程中要派專人看護模板,頂板及底板混凝土澆筑至設計標高后,應搓平壓光,嚴格控制標高和排水坡度,由施工負責人和質檢員共同檢驗,并及時覆蓋土工布進行養護。

          2.7 混凝土蒸汽養護

          檢查抹面合格后蓋上養護罩,開始加氣蒸養。蒸養時升溫不宜過快,升溫速度不宜大于35°C/h,加溫升至70°C后, 恒溫(70~75°C),最高不得超過80°C(圖 8)。

          蒸汽養護曲線

          圖8 蒸汽養護曲線

          為防止因內外溫差過大使混凝土產生收縮,導致出現溫差裂縫,需要完成蒸養且降溫0.5h后脫模。

          在揭走池罩后,回彈混凝土強度到達設計強度的80%時方可脫模吊裝,并做好原始記錄。如果未達到設計強度的80%應繼續蒸養。

          三、預制電力溝的工程應用

          3.1 方涵運輸

          采用大型起重設備吊裝,采用平板車進行運輸前,應提前安排人在道路沿線指揮交通,所經道路必須全部確保車輛可以通過,保證安全到達。

          3.2 方涵安裝

          (1)電纜溝施工前設置褥墊層,褥墊層材料采用砂夾石,砂石比例為1∶1,砂為中粗砂,石料為30?50mm的石子。褥墊層厚度設置為300mm,范圍為寬出基礎墊層邊緣300mm,壓實度不小于0.95。

          (2)電纜溝混凝土墊層采用C20素混凝土,混凝土強度滿足要求后進行電纜溝安裝。

          (3)由測量人員對方涵位置進行放線定位,并做好標記,安裝時下方施工人員控制好4個角點的位置?;由戏胶拖路奖仨毰鋫鋵H酥笓],待位置確定無誤后起重機松繩(圖9)。

          現場拼裝示意

          圖9 現場拼裝示意

          四、結論

          (1)從工程實際情況來看,預制電纜溝生產具有較高效率,同時現場安裝速度達到70?80m/d;節約施工成本,由于預制電纜溝本身具有防水設計,在基坑開挖,墊層施工只需要進行簡單集水坑設置,預制電纜溝安裝完畢即可進行土方回填,可有效節省降水費用。

          (2)減少支護費用,基坑可采用臨時簡易支護,而且,在基坑內操作時間少,工人的安全易于保證;降低對環境的影響,使用預制電纜溝可減少土方外運,減少揚塵污染;現澆施工噪聲大,而預制電力隧道在工廠制作,對安裝現場周圍噪聲污染??;采用預制箱涵可減少現場材料堆存,保證施工現場的文明、整潔。

          (3)從工程應用的效果上,實施電纜溝預制裝配化具有節約大量工期、施工空間、免除現場濕作業、有利于環保等很多優勢。

          標簽: 電纜溝 預制
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