市政综合管廊预制拼装施工工艺优化与质量控制研究

一、引言

市政综合管廊将电力、通信、给排水、燃气等多种市政管线集中敷设，实现了管线的统一规划、建设与维护，有效解决了传统直埋敷设方式下 “马路拉链”“空中蜘蛛网” 等城市建设难题。预制拼装施工工艺通过在工厂标准化生产管廊预制构件，再运输至现场进行组装，相比传统现浇施工，可缩短工期30%-50% ，减少现场湿作业量 80% 以上，符合绿色施工与工业化建造的发展趋势。然而，在实际工程应用中，预制拼装施工仍面临构件设计与施工需求不匹配、生产精度难以满足拼装要求、现场节点连接质量把控难度大等问题，制约了工艺优势的充分发挥。因此，开展预制拼装施工工艺优化与质量控制研究，对推动市政综合管廊工程高质量建设具有重要现实意义。

二、市政综合管廊预制拼装施工工艺现存问题

（一）设计阶段协同性不足

当前部分管廊预制构件设计多由设计单位独立完成，缺乏与生产单位、施工单位的提前沟通，导致设计方案与生产工艺、施工条件脱节。例如，构件预留孔洞位置、预埋件尺寸未充分考虑生产模具的通用性与现场吊装需求，后期需进行二次修改，增加了生产成本与工期延误风险。同时，设计过程中对管廊结构的抗震性能、防水性能考虑不足，易导致拼装完成后出现节点渗漏、结构开裂等质量问题。

（二）生产工艺精度欠缺

预制构件生产过程中，模具加工精度、混凝土浇筑质量、钢筋绑扎精度等因素直接影响构件质量。目前，部分生产企业仍采用传统手工加工模具，模具精度难以保证，导致预制构件尺寸偏差较大，无法满足现场拼装要求。混凝土浇筑过程中，若振捣不密实，易产生蜂窝、麻面等缺陷，影响构件的力学性能；钢筋绑扎若出现间距偏差、绑扎不牢固等问题，会降低管廊结构的承载能力。此外，构件养护制度不完善，早期养护不及时，易导致混凝土强度增长缓慢，表面出现裂缝，影响构件耐久性。

（三）现场拼装施工效率低

现场拼装阶段，由于预制构件尺寸偏差、施工机械匹配度不足、施工人员操作不规范等原因，导致拼装效率低下。例如，构件吊装时若定位不准确，需多次调整，增加了吊装时间；节点连接过程中，密封胶施工不规范、螺栓紧固力矩不足等问题，不仅影响施工进度，还会降低节点的防水性能与结构稳定性。同时，现场施工组织不合理，各工序之间衔接不顺畅，存在窝工、返工现象，进一步制约了施工效率的提升。

三、市政综合管廊预制拼装施工工艺优化策略

（一）设计阶段：强化协同设计与性能优化

建立 “设计 - 生产 - 施工” 一体化协同设计机制，邀请生产单位、施工单位参与设计方案论证，确保设计方案兼具科学性与可实施性。采用 BIM 技术构建管廊三维模型，实现构件设计参数的可视化表达与碰撞检测，提前发现并解决设计中的矛盾问题。针对管廊结构性能需求，优化构件截面设计，采用高强混凝土与高强钢筋，降低构件自重的同时提升结构承载能力；改进节点设计，采用承插式、榫卯式等新型连接方式，简化拼装流程，增强节点密封性与抗震性能。此外，统一构件设计标准，提高模具通用性，降低生产成本。

（二）生产阶段：提升标准化与智能化生产水平

加强生产模具的精度控制，采用数控加工技术制作模具，确保模具尺寸偏差控制在 ±2mm 以内，并定期对模具进行检修与维护，保证模具精度稳定。优化混凝土配合比，选用优质骨料、外加剂，提高混凝土的流动性与强度；采用自动化布料机、振捣机器人进行混凝土浇筑与振捣，确保混凝土密实度；钢筋绑扎采用自动化绑扎设备，提高钢筋绑扎精度与效率。建立完善的构件养护制度，采用蒸汽养护与自然养护相结合的方式，根据混凝土强度增长规律控制养护温度与湿度，确保构件 28d 抗压强度达到设计要求。同时，引入物联网技术，在预制构件生产过程中植入 RFID 芯片，实时采集构件生产信息，实现构件质量的全程可追溯。

（三）施工阶段：优化施工组织与流程管控

施工前，根据工程实际情况制定详细的拼装施工方案，明确构件吊装顺序、节点连接工艺、施工机械配置等内容，并对施工人员进行专项培训，提高操作技能与安全意识。采用自动化吊装设备与激光定位技术，实现构件的精准吊装与定位，减少调整时间；节点连接时，严格按照施工规范进行密封胶施工，控制密封胶厚度与施工连续性，采用扭矩扳手控制螺栓紧固力矩，确保节点连接质量。优化施工工序衔接，采用平行施工与流水施工相结合的方式，合理安排各工序施工时间，避免窝工现象。此外，建立现场施工信息化管理平台，实时监控施工进度、质量与安全情况，及时发现并解决施工中的问题。

四、市政综合管廊预制拼装施工质量控制要点

（一）预制构件质量控制

构件生产前，严格审核原材料质量证明文件，对钢筋、混凝土、外加剂等原材料进行抽样检测，确保原材料符合设计要求。生产过程中，加强对模具安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等关键工序的质量检验，采用全站仪、游标卡尺等设备对构件尺寸、平整度、预埋件位置等参数进行检测，不合格构件严禁出厂。

构件运输过程中，采取合理的固定与防护措施，避免构件碰撞、损坏。

（二）现场拼装质量控制

现场拼装前，对基础底面标高、平整度进行检测，确保基础符合拼装要求；对预制构件进行外观检查与尺寸复核，发现缺陷及时处理。拼装过程中，重点控制构件吊装定位精度，采用水准仪、经纬仪进行实时监测，确保构件轴线偏差不超过 5mm ，高程偏差不超过 3mm 。节点连接质量控制方面，严格检查密封胶的施工质量，确保无气泡、开裂现象；对螺栓紧固力矩进行抽样检测，合格率需达到 100% 。拼装完成后，进行防水性能检测，采用闭水试验检验节点渗漏情况，确保管廊防水性能符合设计标准。

（三）施工安全与环保控制

建立健全施工安全管理制度，对施工现场进行封闭管理，设置安全警示标志；定期对施工机械进行维护与检修，确保设备安全运行。施工人员必须佩戴安全帽、安全带等防护用品，高空作业时设置安全防护网。加强施工现场环保管理，对施工扬尘采用喷淋降尘、雾炮机等设备进行控制；施工废水经沉淀处理后循环利用，建筑垃圾集中收集、分类处理，减少对周边环境的污染。

五、结论与展望

市政综合管廊预制拼装施工工艺的优化与质量控制是一项系统工程，需要从设计、生产、施工全流程进行统筹规划。通过强化协同设计、提升生产精度、优化施工组织等策略，可有效解决当前工艺存在的问题，提高施工效率与工程质量。未来，随着 BIM、物联网、人工智能等新技术的不断融入，预制拼装施工工艺将向智能化、数字化方向发展，进一步推动市政综合管廊工程的工业化、绿色化建设。同时，还需加强相关标准规范的完善，为预制拼装施工工艺的广泛应用提供制度保障，助力城市基础设施建设高质量发展。

参考文献：

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