一种预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板及其施工方法与流程

本发明具体是一种预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板及其施工方法，尤其是一种通过对预制夹心墙板的连接节点进行改进，从而克服因材质不同所带来的一系列设计、施工和质量问题的方法。

背景技术：

预制装配式城市地下综合管廊是目前国内大力推进和发展的一种新型的结构体系，其中预制叠合装配式综合管廊体系以其质轻便捷、抗渗能力强、抗震性能好、整体性能佳的特点得到了越来越多的关注。这种结构体系，底板和顶板采用预制叠合底板，墙体采用预制夹心墙，底板、墙体、顶板三者通过现浇连接成整体结构。如中国专利申请cn205742265u所示，为其中比较典型的一种结构体系。对于预制结构体系来讲，预制构件的节点构造和施工质量是决定该类结构体系成败的关键环节，尤其是外侧墙的节点构造及施工，直接决定了地下综合管廊最终的抗渗和抗震性能。

在该类结构体系中，预制外侧墙两两之间的连接节点是直接影响管廊抗渗和抗震性能的重要因素。对于预制外侧墙两两之间的构造处理，目前常见的做法为在跨接两预制夹心叠合墙的夹心现浇层内安装钢筋笼，然后浇筑混凝土进行直接连接。但这种构造处理中，钢筋笼和墙板间的主筋和桁架筋并无任何连接，完全依靠浇筑后的混凝土的粘结力进行拼接，显然这种墙板之间的连接方式的抗拉、抗剪及抗弯能力较弱，无法保证其拥有足够的连接强度和良好的受力性能。

另一个直接影响管廊抗渗和抗震性能的重要因素是预制外侧墙与现浇段的连接节点构造及其施工。该类结构中，预制夹心墙的夹心厚度较小且架立筋较多，实践中均采用自密实混凝土进行浇筑，而管廊现浇段则采用普通混凝土，这导致预制段和现浇段混凝土材质不同，加之侧墙交接处的狭长几何特性，给施工过程带来极大不便，处理不当，将直接影响管廊的抗渗和抗震性能，是该类管廊施工过程中的重点控制环节。传统做法中，一般先通过铺设好预制段管廊段，并在夹心墙中预埋好止水钢板并对夹心墙端部进行封堵，浇筑完混凝土后，再进行现浇段的施工。但这种方法不可避免地存在如下难题：1）由于夹心墙底部水平和中间垂直止水钢板、夹心墙端部预留钢筋的存在，导致端部封堵难度加大，经常会出现漏浆等现场，导致局部混凝土疏松、漏空，最终导致防水效果下降；2）该体系中底板及顶板均为普通混凝土，本可以与管廊现浇段一次性浇筑，但由于夹心墙在与现浇混凝土处需要分开浇筑，导致整个管廊预制段均需要与现浇段分开浇筑，形成一周施工冷缝，并且需要在底板及顶板增设额外的止水钢板，导致施工难度及费用不必须要的增加；3）需要在预制段管廊施工完毕且拆除端模后，方可进行现浇段施工，导致施工周期加大，施工效率降低。

此外，由底板与墙板和顶板分开浇筑，传统的预制外侧墙通常底部埋设水平止水钢板用以提升施工冷缝带来的防水问题，因此需要在底部两端开一作业洞口，用以对止水钢板的搭接焊接，但这种做法显然人为地增加了施工冷缝，削弱了管廊的抗渗能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种通过对预制夹心墙板连接节点进行重新设计，从而避免传统构造中完全依靠浇筑后的混凝土的粘结力进行拼接的缺陷，进而使得连接节点的抗拉、抗剪及抗弯能力显著增强，抗渗能力得到大幅改善。有效地解决了预制段和现浇段墙板材质不同带来的诸多设计和施工上的难题。同时也直接避免了现场对过渡端端部的现场封堵，实现预制段和现浇段的一次性浇筑作业，避免了大量的施工冷缝，并提升了止水钢板的焊接作业质量，大幅提升了作业效率，提高了施工质量，降低了工期及工程造价。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，包括外预制板及内预制板，内外预制板之间通过之间的架立桁架连接；内预制板上部标高与管廊顶板底面标高相等，外预制板上部标高与管廊顶板顶面标高相等，内预制板下部标高与管廊底板顶面标高相等，外预制板下部标高与管廊底板底面标高相等；外预制板与内预制板上部及下部处通过l形筋连接为整体；标准预制段管廊外预制板与内预制板在两端水平方向错开，并通过l形筋连接为整体；与现浇段管廊交接的过渡段管廊，外预制板与内预制板在非过渡端水平方向错开一段距离，并通过l形筋连接为整体，在过渡端水平方向平齐，并通过端部封堵段连接，端部封堵段中间设有垂直的止水钢板，并与预制夹心墙板底部水平止水钢板垂直连接；过渡端沿垂直方向设有外伸的水平钢筋，用以与现浇段管廊连接。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，过渡段管廊端部外伸的水平钢筋的长度符合抗震规范要求，与现浇段管廊的水平钢筋进行绑扎搭接连接。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，标准预制段管廊外预制板与内预制板在两端水平方向错开300mm以上。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，侧面l形钢筋由一侧预制板水平向受力筋弯折后伸入另一侧预制板中，在端部形成整体。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，过渡段管廊端部垂直止水钢板上端与内预制板平齐，下端与水平止水钢板的上边放样切角后，预先在工厂进行双面焊接连接。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，过渡段管廊端部垂直止水钢板两侧焊有均布的水平短钢筋，短钢筋两端深入内外预制板端头内并与竖向钢筋焊接连接，连接后在工厂浇筑端部混凝土形成端部封堵段，端部封堵段厚度不小于100mm，两侧面在工厂进行凿毛处理，垂直止水钢板伸出端部封堵段两侧长度不小于150mm。

所述预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，过渡段管廊的水平止水钢板在过渡端伸出端部长度与水平钢筋的伸出长度相同，在另一侧的非过渡端，伸出最外侧不小于100mm，以便与相邻侧水平止水钢板焊接；

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，内外预制板两两交接处的竖向拼缝部位，采用密封胶进行封堵；预制夹心墙板拼接节点两侧的l形筋在垂直方向相互错开，以便能相互搭接并形成矩形搭接区，矩形搭接区设置竖向钢筋进行加强连接，竖向钢筋之间通过一对相互反向交叉的v形连接筋焊接连接，竖向钢筋上端弯折后伸入顶板内，下端弯折后伸入底板内。

所述的预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，预制夹心墙板底部设有水平止水钢板范围内不设架立筋；过渡段管廊底部水平止水钢板通过两侧的水平短钢筋与两侧内外预制板连接；标准预制段管廊底部水平止水钢板两侧焊接有水平短钢筋，水平短钢筋的端部与预制夹心墙板内外预制板内侧留有间隙，不直接连接；

上述预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板的施工方法，其包括下列步骤：

1）在已经铺设完工的预制管廊底板上，首先吊装第一节侧墙过渡段预制夹心墙板，拼装到相应的第一节预制叠合底板的一侧，调准几何位置后进行临时定位；

2）依次安装过渡段其他预制夹心墙板，调准几何位置后进行临时定位；

3）在第一节过渡段预制夹心墙板过渡端一侧，开始绑扎现浇段管廊底板钢筋；同时，在非过渡端一侧，拼装第二节相邻的预制夹心墙板对应的水平止水钢板，并与对应的第一节预制夹心墙板的水平止水钢板进行双面焊接，将水平止水钢板在端部与就近的架立筋通过钢筋焊接进行固定；

4）吊装第二节预制夹心墙板，并与第一节预制夹心墙板相拼接，同时继续绑扎现浇段管廊底板钢筋，并支设现浇段管廊底板相应模板；

5）吊装第三节预制夹心墙板，并与第二一预制夹心墙板相拼接，同时在第二节与第一节预制管廊夹心墙板节点处，吊装竖向钢筋进行节点加强连接，并对墙板接缝处封堵密胶进行处理；同时继续绑扎现浇段管廊夹心墙板钢筋，并逐步完成现浇段管廊底板模板支设；

6）依次类推，吊装完预制段墙板后，一次性浇筑预制段叠合底板混凝土及现浇段底板混凝土；

7）铺设完所有预制叠合顶板，并绑扎顶板钢筋；与此同时，完成现浇段管廊的所有墙板、顶板钢筋绑扎及模板支设；

8）分别浇筑预制段及现浇段管廊夹心墙板混凝土；

9）整体浇筑预制段及现浇段管廊顶板混凝土，并完成后续工作；

上述步骤4）中，所述的吊装第二节管廊夹心墙板时，应抬高第二节预制夹心墙板，使第二节预制夹心墙板的底部不与第二节预制叠合底板端部的钢筋相碰触，并从靠近第一节墙板一端穿入水平止水钢板后，缓慢移动至相应位置，再下降就位，调准后临时固定，同时将水平止水钢板在端部与就近的架立筋通过钢筋焊接进行固定；

上述步骤5）中，吊装第一节与第二节预制夹心墙板连接节点处之间的竖向受力钢筋时，先将所有竖向受力钢筋通过v形连接筋连接为一整体，然后从上至下整个吊装至搭接区域内；

上述步骤6）中，在浇筑管廊底板混凝土前，应当预埋现浇段侧墙底部的水平止水钢板，并与第一节过渡段预制夹心墙板过渡端一侧底部的水平止水钢板搭接并进行双面焊接。

本发明通过对预制夹心墙板连接节点的设计，实现了预制夹心墙板的有效防水和良好的受力，降低现场施工难度，提高了施工效率和质量。具体来说，本发明与现有技术相比具有以下优势：

1、与传统的预制夹心墙板两两之间的连接节点构造相比，由于有l形外伸钢筋的搭接连接，并辅以竖向加强钢筋，避免了传统构造完全依靠浇筑后的混凝土的粘结力进行拼接，连接节点的抗拉、抗剪及抗弯能力显著增强，连接强度大幅提升和受力性能进一步增强。

2、与传统的两端平齐的预制夹心墙板相比，由于预制夹心墙板的内外预制板水平错位，导致预制夹心墙板两两之间的拼接相互错位，增加了内外预制墙板拼缝间的距离，延长了渗水路线，抗渗能力得到大幅改善。

3、通过巧妙地设计过渡段管廊端部的封堵段，有效地解决了预制段和现浇段墙板材质不同带来的诸多设计和施工上的难题，直接避免了现场对过渡端端部的现场封堵，可以实现预制段和现浇段的一次性浇筑作业，避免了大量的施工冷缝，大幅提升了作业效率，提高了施工质量，降低了工期及工程造价。

4、与传统在预制叠合夹心墙板底部两端处预留操作洞口的做法相比，通过巧妙地安排施工顺序和节点构造，在避免操作洞口的前提下，实现了止水钢板的双面焊接，满足规范要求。既不用增添施工冷缝，又无需进行额外的洞口封堵，极大提高了管廊的防水性能。

5、由于止水钢板在预制叠合夹心墙板安装前进行焊接作业，有充足的焊接空间和误差调节空间，可以充分保证止水钢板的拼装精度和焊接质量。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的过渡段预制夹心墙板的正面示意图；

图2为过渡段预制夹心墙板侧面示意图；

图3为过渡段预制夹心墙板垂直剖面示意图；

图4为过渡段预制夹心墙板水平剖面示意图；

图5为标准预制段预制夹心墙板水平剖面示意图；

图6为垂直止水钢板与水平止水连接示意图；

图7为预制夹心墙板两两拼接处节点构造示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明专利。

请参照图1、图2、图3，本发明一种预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板及其施工方法，包括

一种预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板，包括外预制板11及内预制板12，内外预制板之间通过之间的架立桁架22连接；内预制板12上部标高与管廊顶板底面标高相等，外预制板11上部标高与管廊顶板顶面标高相等，内预制板12下部标高与管廊底板顶面标高相等，外预制板11下部标高与管廊底板底面标高相等；外预制板11与内预制板12上部及下部处通过l形筋23、24连接为整体；标准预制段管廊外预制板11与内预制板12在两端水平方向错开一段距离，并通过l形筋25连接为整体；与现浇段管廊交接的过渡段管廊，外预制板11与内预制板12在非过渡端水平方向错开一段距离，并通过l形筋25连接为整体，在过渡端水平方向平齐，并通过端部封堵段13连接，端部封堵段13中间设有垂直的止水钢板31，并与预制夹心墙板底部水平止水钢板32垂直连接；过渡端沿垂直方向设有外伸的水平钢筋21，用以与现浇段管廊连接。

上述方案中，所述过渡段管廊端部外伸的水平钢筋21的长度符合抗震规范要求，与现浇段管廊的水平钢筋进行绑扎搭接连接；

上述方案中，所述标准预制段管廊外预制板11与内预制板12在两端水平方向错开300mm以上；

如图4、图5所示，上述方案中，所述侧面l形钢筋25由一侧预制板水平向受力筋弯折后伸入另一侧预制板中，在端部形成整体；

如图6所示，上述方案中，所述过渡段管廊端部垂直止水钢板31上端与内预制板12平齐，下端与水平止水钢板32的上边放样切角后，预先在工厂进行双面焊接连接；

如图4所示，上述方案中，所述过渡段管廊端部垂直止水钢板31两侧焊有均布的水平短钢筋33，短钢筋33两端深入内外预制板11、12端头内并与竖向钢筋焊接连接，连接后在工厂浇筑端部混凝土形成端部封堵段13，端部封堵段13厚度不小于100mm，两侧面在工厂进行凿毛处理，垂直止水钢板31伸出端部封堵段两侧长度不小于150mm；

上述方案中，所述过渡段管廊的水平止水钢板32在过渡端伸出端部长度与水平钢筋21的伸出长度相同，在另一侧的非过渡端，伸出最外侧不小于100mm，以便与相邻侧水平止水钢板焊接；

如图7所示，上述方案中，所述内外预制板11、12两两交接处的竖向拼缝部位，采用密封胶51进行封堵；预制夹心墙板拼接节点两侧的l形筋25在垂直方向相互错开，以便能相互搭接并形成矩形搭接区，矩形搭接区设置竖向钢筋42进行加强连接，竖向钢筋42之间通过一对相互反向交叉的v形连接筋41焊接连接，竖向钢筋42上端弯折后伸入顶板内，下端弯折后伸入底板内；

上述方案中，所述预制夹心墙板底部设有水平止水钢板32范围内不设架立筋22；过渡段管廊底部水平止水钢板32通过两侧的水平短钢筋33与两侧内外预制板11、12连接；标准预制段管廊底部水平止水钢板32两侧焊接有水平短钢筋33，水平短钢筋33的端部与预制夹心墙板内外预制板11、12内侧留有间隙，不直接连接；

本发明还提供了一种上述预制叠合装配式地下综合管廊夹心墙板的施工方法，其包括下列步骤：

1）在已经铺设完工的预制管廊底板上，首先吊装第一节侧墙过渡段预制夹心墙板，拼装到相应的第一节预制叠合底板的一侧，调准几何位置后进行临时定位；

2）依次安装过渡段其他预制夹心墙板，调准几何位置后进行临时定位；

3）在第一节过渡段预制夹心墙板过渡端一侧，开始绑扎现浇段管廊底板钢筋；同时，在非过渡端一侧，拼装第二节相邻的预制夹心墙板对应的水平止水钢板32，并与对应的第一节预制夹心墙板的水平止水钢板32进行双面焊接，将止水钢板32在端部与就近的架立筋22通过钢筋焊接进行固定；

4）吊装第二节预制夹心墙板，并与第一节预制夹心墙板相拼接，同时继续绑扎现浇段管廊底板钢筋，并支设现浇段管廊底板相应模板；

5）吊装第三节预制夹心墙板，并与第二一预制夹心墙板相拼接，同时在第二节与第一节预制管廊夹心墙板节点处，吊装竖向钢筋42进行节点加强连接，并在墙板接缝处封堵密封胶51进行处理；同时继续绑扎现浇段管廊夹心墙板钢筋，并逐步完成现浇段管廊底板模板支设；

6）依次类推，吊装完预制段墙板后，一次性浇筑预制段叠合底板混凝土及现浇段底板混凝土；

7）铺设完所有预制叠合顶板，并绑扎顶板钢筋；与此同时，完成现浇段管廊的所有墙板、顶板钢筋绑扎及模板支设；

8）分别浇筑预制段及现浇段管廊夹心墙板混凝土；

9）整体浇筑预制段及现浇段管廊顶板混凝土，并完成后续工作。

上述步骤4）中，所述的吊装第二节管廊夹心墙板时，应抬高第二节预制夹心墙板，使第二节预制夹心墙板的底部不与第二节预制叠合底板端部的钢筋相碰触，并从靠近第一节墙板一端穿入水平止水钢板32后，缓慢移动至相应位置，再下降就位，调准后临时固定，同时将水平止水钢板在端部与就近的架立筋22通过钢筋焊接进行固定；

上述步骤5）中，吊装第一节与第二节预制夹心墙板连接节点处之间的竖向受力钢筋42时，先将所有竖向受力钢筋42通过v形连接筋41连接为一整体，然后从上至下整个吊装至搭接区域内。

上述步骤6）中，在浇筑管廊底板混凝土前，应当预埋现浇段侧墙底部的水平止水钢板，并与第一节过渡段预制夹心墙板过渡端一侧底部的水平止水钢板32搭接并进行双面焊接；

通过上述技术方案可以看出，与传统的预制夹心墙板两两之间的连接节点构造相比，由于有l形外伸钢筋的搭接连接，并辅以竖向加强钢筋，避免了传统构造完全依靠浇筑后的混凝土的粘结力进行拼接，连接节点的抗拉、抗剪及抗弯能力显著增强，连接强度大幅提升和受力性能进一步增强；与传统的两端平齐的预制夹心墙板相比，由于预制夹心墙板的内外预制板水平错位，导致预制夹心墙板两两之间的拼接相互错位，增加了内外预制墙板拼缝间的距离，延长了渗水路线，抗渗能力得到大幅改善；通过巧妙地设计过渡段管廊端部的封堵段，有效地解决了预制段和现浇段墙板材质不同带来的诸多设计和施工上的难题，直接避免了现场对过渡端端部的现场封堵，可以实现预制段和现浇段的一次性浇筑作业，避免了大量的施工冷缝，大幅提升了作业效率，提高了施工质量，降低了工期及工程造价；与传统在预制叠合夹心墙板底部两端处预留操作洞口的做法相比，通过巧妙地安排施工顺序和节点构造，在避免操作洞口的前提下，实现了止水钢板的双面焊接，满足规范要求。既不用增添施工冷缝，又无需进行额外的洞口封堵，极大提高了管廊的防水性能；由于止水钢板在预制叠合夹心墙板安装前进行焊接作业，有充足的焊接空间和误差调节空间，可以充分保证止水钢板的拼装精度和焊接质量。