一种预制叠合装配式管廊的预制双皮墙结构及拼缝构造

技术领域

本发明涉及预制叠合装配式管廊领域，具体涉及一种预制叠合装配式管廊的预制双皮墙结构及拼缝构造。

背景技术

城市地下综合管廊是指一种建设于城市地下的基础设施建筑物，主要用于收容给排水管线、热力管线、燃气管线、电力缆线、通信缆线等市政管线。城市地下综合管廊与管线传统直埋方式相比，有着诸多优势，包括：各管线统一管理、方便检修；解决“马路拉链”和“空中蜘蛛网”的问题，减少对交通的影响，美化市容环境；优化地下管线布局，合理开发地下空间资源等。

目前国内管廊项目常采用预制叠合装配式建造方式。现有技术中，预制叠合装配式管廊双皮墙相邻板块拼缝处通过双皮墙中间的现浇混凝土层相连。在沿管廊长度方向上，双皮墙内板与外板前后两端是相互对齐的，内板与外板相邻管段的拼缝处于垂直于管廊轴线的同一平面内。在现浇层的拼缝段设置钢筋笼，预制板拼缝间设置填缝材料。

拼缝处仅凭中间现浇混凝土层传递受力，预制板间填缝材料不参与管段间的受力传递；预制板内沿管廊长度方向的钢筋在此处被截断，致使现浇混凝土层及其钢筋笼尚不足以弥补拼缝处因内外板截断而导致的受力性能损失，而且接缝还造成应力传递路径改变和局部应力集中，从而使接缝处成为抗弯、抗拉、抗裂和抗渗的薄弱环节，易产生开裂变形和渗漏。同时，基于布置钢筋笼的需要，双皮墙在拼缝附近无桁架筋，致使拼缝附近双皮墙易与现浇层剥离，进一步劣化拼缝截面周边的力学与防渗性能。

综上，双皮墙拼缝截面的抗裂防渗性能弱于非拼缝截面，而拼缝截面数量众多，会留下较多的渗漏破坏隐患。地下综合管廊造假高、设计使用年限长、运行可靠性要求高，出现多发的异常渗漏将会给运行和维护造成重大损失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种预制叠合装配式管廊的预制双皮墙结构及拼缝构造，提高预制叠合装配式管廊相邻管段之间双皮墙拼缝处的抗弯、抗拉、抗裂性能及双皮墙与现浇混凝土层的结合性能，以改善拼缝处的抗裂防渗性能。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种预制叠合装配式管廊的预制双皮墙结构，该双皮墙包括预制内板、预制外板，所述的预制内板和预制外板沿管廊段长度方向平移错开设置；所述的预制内板和预制外板重叠部分的结构与常规的双皮墙结构相同，即通过主筋和对拉桁架筋连接所述的预制内板和预制外板；

所述的预制内板和预制外板的错开部分的主筋在下部截断，截断处预留钢筋搭接接头，用以相邻管廊段双皮墙首尾拼接时对应绑扎搭接。

进一步地，所述的预制内板和预制外板的错开部分叠合面以及从所述的错开部分向管廊段长度方向向内延伸叠合面的部分区域为高压水冲毛区域，增加错开部分的粗糙度。

进一步地，所述的高压水冲毛区域设置若干排若干列的短桁架筋。

一种基于预制双皮墙结构的拼缝构造，采用预制双皮墙结构，首尾拼接时将相邻管廊段预制双皮墙结构对应的搭接接头绑扎搭接，并在所述的预制内板和预制外板错开部分叠合面一侧放置折叠后的可伸缩式的网状钢筋笼，等放入后展开可伸缩式的网状钢筋笼，并使得短桁架筋伸入钢筋笼横向与纵向钢筋之间的间隙，最后固定在预设的位置上,然后用混凝土浇筑，最后再用填缝材料进行填缝。

进一步地，所述的网状钢筋笼为两个，其中一个靠近所述的预制内板侧，另一个靠近所述的预制外板侧。

本发明的有益效果如下：

(1)采用本发明的预制双皮墙结构以及拼缝处的构造，预制板与现浇层可更有效地协同受力，改善拼缝处受力性能，限制开裂；采用高压水冲毛与设置短桁架钢筋的措施，可以提高双皮墙与叠合现浇层的结合性能，最终达到提高双皮墙板块拼缝处防裂防渗性能的目的。

(2)可大规模预制：本发明的预制双皮墙与折叠式钢筋笼都可以在工厂预制车间中大规模精细化预制并批量生产，同时保证成型质量与细部结构尺寸准确；

(3)折叠式钢筋笼空间小、施工简便、经济：折叠式钢筋笼折叠后占用空间小，便于运输和搬运；在现场施工拼装时可以顺利伸入设置有短桁架筋的拼缝处双皮墙内部，施工简便；无需焊接操作，高效且经济；

(4)保证施工质量与效率：通过将预制件运至施工现场、拼装、搭接钢筋、现场支模浇筑以及设置填缝材料等操作，便能将相邻管段双皮墙板块连接在一起，无需精细化操作，同时保证施工精度质量与施工效率。

附图说明

图1是本发明中预制叠合装配式管廊预制双皮墙结构形式示意图；

图2是本发明中预制叠合装配式管廊预制双皮墙结构形式侧视图；

图3是本发明中预制叠合装配式管廊预制双皮墙结构形式俯视图；

图4是本发明中预制叠合装配式管廊预制双皮墙结构内短桁架筋大样图；

图5是本发明中预制叠合装配式管廊双皮墙版块拼缝处构造外板叠合面一侧示意图；

图6是本发明中预制叠合装配式管廊双皮墙版块拼缝处构造局部剖视图；

图7是本发明中所述折叠可展开式钢筋笼示意图；

图8是本发明中折叠可展开式钢筋笼所用连接扣件的正视结构示意图；

图9是本发明中折叠可展开式钢筋笼所用连接扣件与钢筋笼水平方向钢筋、竖直方向钢筋节点处的结构示意图；

附图标记说明：1-预制内板、2-预制外板、11-内板错开部分、21-外板错开部分、3-短桁架筋、4-钢筋搭接接头、5-截断的主筋、6-高压水冲毛区域、7-对拉桁架筋、8-可伸缩式的网状钢筋笼、81-钢筋笼水平方向钢筋、82-钢筋笼竖直方向钢筋、9-连接扣件、91-外夹套、92-内夹套、93-铆钉、94-外螺栓、95-外筒、96-外孔、97-内螺栓、98-内筒、99-内孔、10-填缝材料。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～3和图5所示，本发明的预制叠合装配式管廊预制双皮墙结构是在一般预制叠合装配式管廊双皮墙结构形式的基础上，将双皮墙预制板混凝土部分、板内沿管廊段长度方向的钢筋一同沿着管廊段长度方向平移错开，且预制内板1与预制外板2同时向相反方向平移相同距离形成的结构。预制内板1和预制外板2之间错开距离，即内板错开部分11与外板错开部分21的长度，约为管廊段长度的1/15。双皮墙重叠部分垂直于管廊段长度方向断面内主筋结构形式同一般双皮墙，即通过主筋和对拉桁架筋7连接所述的预制内板1和预制外板2。所述的预制内板1和预制外板2的错开部分的主筋在下部截断，形成截断的主筋5，并预留搭接接头4。相邻管廊段双皮墙拼接时首尾连接，双皮墙内板错开部分11与外板错开部分21的预留搭接接头4的位置应一一对应，并沿管廊段长度方向错开一小段距离，以保证顺利绑扎搭接不冲突。搭接长度根据《GB 50010-2010混凝土结构设计规范》取值。错开部分的上部，为了施工方便放置钢筋笼，一般不连通(若连通也应截断，并预留钢筋搭接接头)。

为了增加表面粗糙度，改善拼缝处预制板与现浇混凝土之间的结合性能，在双皮墙板浇筑终凝后，约24h龄期时，对拼缝附近内外板错开部分叠合面的混凝土表面进行高压水冲毛处理。高压水冲毛区域6包括预制板的内板错开部分11叠合面与外板错开部分21叠合面以及从错开部分向管廊段长度方向向内延伸的部分区域叠合面，但不必延伸至对拉桁架筋7所布置的区域。

如图4所示，为了改善拼缝处预制板与现浇混凝土之间的结合性能，在不影响桁架筋布设的前提下，在高压水冲毛区域6设置短桁架筋3，短桁架筋3伸出板面的高度(约40mm)、设置的排数、间距根据实际工程设计确定。需满足以下条件：与可伸缩式的网状钢筋笼8相配合，要求短桁架筋3能够不影响钢筋笼的布设；伸出部分须能够伸入钢筋笼横向与竖向钢筋之间间隙；两相邻管段双皮墙首尾拼接后内外板短桁架筋3需保证对称对齐。

一种基于预制双皮墙结构的拼缝构造，采用上述内外板错开的预制双皮墙结构，拼接时将首尾连接的相邻管廊段预制双皮墙预制内板1和预制外板2错开部分对应的钢筋搭接接头4绑扎搭接。同时为了提高双皮墙拼缝部位现浇混凝土与预制内外板的结合性能，在所述的预制内板1和预制外板2的错开部分叠合面一侧放置折叠后的可伸缩式的网状钢筋笼8，一个靠近预制内板1，一个靠近预制外板2。等放入后，再依靠钢筋自身重力与人工操作展开可伸缩式的网状钢筋笼8，并使得短桁架筋3伸入钢筋笼横向与纵向钢筋之间的间隙，最后固定在预设的位置上，如图6所示。待所有预制件固定完成后，统一浇筑。最后在相邻管廊段双皮墙拼缝处设置填缝材料10。

如图7所示，可伸缩式的网状钢筋笼8的具体结构如下：钢筋笼水平方向钢筋81与竖直方向钢筋82采用连接扣件9可转动连接，也就是说，钢筋笼水平方向钢筋81与竖直方向钢筋82可相对转动。因此该钢筋笼能够通过水平向与竖直向钢筋之间的扭转折叠，缩小展开的面积，从而满足在施工现场将钢筋笼放入狭窄的双皮墙拼缝处的需求。

如图8、图9所示，每个连接扣件9包括一个与单根钢筋笼水平方向钢筋81固定的外夹套91，一个与单根钢筋笼竖直方向钢筋82固定的内夹套92，以及一个可转动连接上述外夹套91与内夹套92的铆钉93。具体的说，外夹套91设有供钢筋笼水平方向钢筋81挤入的外开口，且外开口由外螺栓94锁紧，外夹套91内侧设有外筒95，外筒95贯通有外孔96；内夹套92设有供钢筋笼竖直方向钢筋82挤入的内开口，且内开口由内螺栓97锁紧，内夹套92外侧设有内筒98，外筒98贯通有内孔99。铆钉93的杆部穿过外孔96和内孔99且铆钉93两端端头分别卡住外孔96外端和内孔99内端，外筒95和内筒98之间存在间隙，且该间隙中可一般塞入2mm的卡片。

在工厂中预制出外夹套91和内夹套92，并利用铆钉93将其可转动连接，形成连接扣件9。用连接扣件9的外夹套91与内夹套92分别将钢筋笼水平方向钢筋81与竖直方向钢筋82卡住，并利用外螺栓94与内螺栓97锁紧，拼装而成可伸缩式的网状钢筋笼8。

下面给出一个具体的实施例。

根据设计要求，在工厂内预制内外板错开的预制叠合装配式管廊预制双皮墙，结构形式要求如下：管廊段设计长度为3000mm，预制双皮墙内外板沿管廊段长度方向首尾两端错开，错开距离为200mm。外板错开部分21与内板错开部分11叠合面预设相互对称对齐的短桁架筋3，短桁架筋3向夹心方向伸出40mm。错开部分垂直于管廊段长度方向断面内主筋在底部中间截断，并预留钢筋搭接接头4。相邻管廊段首尾拼接的双皮墙内板错开部分11与外板错开部分21相配合，使预留搭接接头4一一对应，并沿管廊段长度方向错开一小段距离，以保证能顺利绑扎搭接不冲突。双皮墙拼接部位顶部的主筋，为了施工时方便放置钢筋笼，不连通。

在预制双皮墙板浇筑终凝后，约24h龄期时，对拼缝附近外板2与内板1叠合面的混凝土表面进行高压水冲毛处理，该高压水冲毛区域包括内板错开部分11叠合面与外板错开部分21叠合面以及从所述的错开部分向管廊段长度方向向内延伸的部分区域叠合面，但不必延伸至对拉桁架筋7。

本发明中内外板错开的预制叠合装配式管廊预制双皮墙采用本发明中预制叠合装配式管廊双皮墙版块拼缝处构造进行拼接。将内外板错开的预制双皮墙运至施工现场，固定于设定位置上，将前后管廊段双皮墙错开部分一一对应的截断的主筋5预留的搭接接头4绑扎搭接，连接相邻管廊段双皮墙。将由水平方向钢筋81与竖直方向钢筋82采用连接扣件9可转动连接而成的可伸缩式的网状钢筋笼8折叠后放入拼缝处双皮墙之间，再通过抖动等人工操作展开钢筋笼。移动网状钢筋笼8至设计位置，使短桁架筋3伸入钢筋笼8的横向与竖向钢筋间空隙，固定钢筋笼8。待所有预制件固定完成后，统一浇筑。最后在相邻管廊段双皮墙拼缝处设置双组份聚硫密封胶等填缝材料10。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。