复合型叠合式城市管廊建造施工技术

1 引言

地下综合管廊被誉为“城市生命线”，将电力、通信、给排水等多类管线集中收容，根治了反复开挖的“拉链路”顽疾。住建部最新公报显示，截至 2024 年底全国已建成管廊里程突破 1.2 万 km ，2030 年前规划再增约8000km 。传统现浇工法平均需 180-240d/km ，湿作业占比高且易受天气掣肘；全预制方案虽装配率高，却在节点防水与线路适配方面屡现短板。叠合式管廊通过“预制壳体 + 现浇叠合层”组合，既保留工业化效率，又保障结构连续性，正被多省列入推广目录。本文基于现场实测，对该体系的工艺要点与量化收益进行系统解析，可为后续工程提供范例。

2 复合型叠合式城市管廊施工技术要点

2.1 预制构件生产技术要点

预制构件是叠合式管廊的核心，生产需严格把控以下要点：

钢筋骨架制作：采用BIM 技术优化钢筋排布，纵向钢筋接头采用机械连接，接头错开率 250% ，搭接长度不小于 35d（d 为钢筋直径）。钢筋保护层厚度控制在 30mm±2mm ，采用专用垫块固定。

混凝土浇筑与养护：选用C40 自密实混凝土，坍落度控制在 240±20mm ，扩展度 ≥650mm 。分层浇筑厚度 ≤300mm ，振捣采用附着式振动器，频率50-60Hz 。蒸汽养护分为静停（2h， ≥5^∘C ）、升温（2h， ≤15^∘C/h^′ ）、恒温（6h， 60±5^∘C ）、降温（2h， ≤10^∘C/h ）四个阶段，养护后构件强度≥设计值的 75% 方可出厂[1]。预制管廊构件生产关键技术参数如表1。

表1 预制管廊构件生产关键技术参数

2.2 现场安装施工技术要点

基坑开挖与支护：根据地质条件采用放坡结合钢板桩支护（地质为黏性土时，钢板桩长度 ，入土深度 ≥2.5m⟩ ），基坑边坡坡度1:1.2，基坑底部设置 200mm 厚级配砂石垫层及 150mm 厚C20 混凝土垫层。基坑周边设置排水沟及集水井，确保基坑干燥[2]。

构件吊装与定位：采用25t 汽车吊吊装，吊点设置符合“四点平衡”原则，吊索与构件夹角 ≥60^∘ 。吊装时采用全站仪实时监测，轴线偏差控制在 ±10mm 内，高程偏差 ≤5mm ，相邻构件错台 ≤3mm 。

叠合层施工：预制构件安装完成后，绑扎叠合层钢筋（直径 12mm ，间距 150mm ），浇筑C40 微膨胀混凝土（膨胀率 0.02%0.03% ）。采用插入式振捣器振捣，振捣间距 ≤300mm ，振捣完成后覆盖养护≥14d。

2.3 节点防水与连接技术要点

节点处理是叠合式管廊防水的关键，技术要点如下：

接缝防水构造：采用“遇水膨胀止水条 + 外贴式止水带 ^∘+ 密封胶”三重防水体系。遇水膨胀止水条宽度 20mm 、厚度 10mm ，膨胀倍率 230% ；外贴式止水带采用橡胶材质，宽度 300mm ，厚度 8mm ，与构件黏结强度 ≥0.4MPa 。

连接施工工艺：预制构件对接前清理接缝表面，涂抹基层处理剂，安装止水条后对接构件，缝隙控制在 10-15mm ，采用无收缩水泥砂浆填缝，表面涂刷聚硫密封胶（厚度 ）。

防水检测：节点施工完成后进行闭水试验，试验水头 ≥2m ，保压24h，渗水量 ≤0.05L/Ω （ (m⋅d) ）为合格[3]。

2.4 回填与监测技术要点

分层回填：采用级配砂石回填，分层厚度 ≤300mm ，采用小型压路机碾压（压实度 295% ），管廊顶部 500mm 范围内采用人工夯实，避免损伤结构。

监测布置：在管廊侧壁、顶板设置应力传感器和位移监测点，监测频率为施工期1 次/天，运营初期1 次/周，稳定后1 次/月。位移预警值为 20mm ，应力预警值为设计值的 80%[4] 。

3 工程应用效果分析

3.1 施工效率对比分析

选取3 个城市管廊项目（A 项目为传统现浇，B、C 项目为复合型叠合式）进行工期对比，叠合式管廊施工周期显著缩短，其中B 项目（1.2 公里）工期120 天，较A 项目缩短 33.3% ；C 项目（2.5 公里）工期200 天，较同规模现浇项目缩短 41.2% 。主要原因是预制构件工厂化生产与现场安装并行，减少现场湿作业时间。

3.2 造价对比

对 B、C 两标段进行全成本拆解，预制环节因模具摊销、蒸汽养护等使构件单价上浮约 8-10% ；与此同时，现场湿作业量锐减，人工、机械及临设费用下降 20‰ ，最终盈亏相抵后总体造价仍显著低于现浇方案。以B 标段为例，合同总价1800 万元，较同规模A 标段（2100 万元）节省300万元，降幅 14.3% ；其中人工费下降 420 万元，机械费下降 180 万元，足以覆盖预制增量成本并仍有盈余。

3.3 服役性能验证

B、C 标段实体检测结果表明：顶板极限承载力 52kN/m² ，高出设计值40kN/m² 约 30% ；28d 抗渗等级达 P12，满足地下工程最高防水要求；接缝闭水试验渗水量均 ≤0.03L/(m⋅d) ，一次合格率 100%[5] 。运营满一年后复测，最大变形 8mm 、应力水平为设计值的 65% ，系统运行平稳，耐久性预期良好。

4 结束语

叠合式综合管廊以“工厂预制 +. 现浇叠合”为主线，关键环节包括高精度构件生产、毫米级定位安装及多重节点防水。三项工程实践共同证明：总工期可压缩 30‰ ，现场用工减少 45‰ ；综合造价降低 8-15% ，且结构承载、防水性能全面优于传统现浇；“预制壳体—叠合层—外包防水”三重体系结合实时监测，可长期保持密封与稳定，为地下工程工业化提供示范。

随着新材料、数字技术的持续迭代，叠合式管廊有望在未来十年内成为城市地下空间建设的主流模式。

参考文献

[1]刘忠.复合型叠合式管廊预制构件优化设计研究[J].施工技术，2023,52(11):98-102.

[2]王丽娜.叠合式管廊节点防水施工工艺及应用[J].中国建筑防水，2022,(8):45-48.

[3]陈明.大型叠合式管廊吊装施工力学特性分析[J].建筑结构，2021,51(15):76-80.

[4] 张磊. 叠合式综合管廊施工质量控制要点[J]. 工程质量，2023,41(6):67-70.

[5]李刚.预制叠合式管廊与传统现浇管廊经济性对比分析[J].工程造价管理，2022,(4):56-59.