1.1關(guān)鍵技術(shù)的形成過(guò)程
根據(jù)對(duì)預(yù)制方涵工藝、芯模制管工藝特點(diǎn)分析，方涵構(gòu)件不能采用立式芯模工藝進(jìn)行生產(chǎn)，原因是方涵構(gòu)件屬于高精度預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，端頭精度要求非常嚴(yán)格，以免影響預(yù)應(yīng)力張拉，因此，經(jīng)過(guò)多次論證確定采取橫臥方式進(jìn)行混凝土澆筑振搗是預(yù)制方涵構(gòu)件生產(chǎn)的最佳方式。
1.2關(guān)鍵技術(shù)研究結(jié)果
預(yù)制方涵關(guān)鍵技術(shù)是生產(chǎn)模具及混凝土的配置，其中模具于2011年6月研制成功的。在預(yù)制方涵構(gòu)件的研究方面，內(nèi)徑寬2600 ™高2400 ，厚250 ，長(zhǎng)1500 的方涵構(gòu)件已經(jīng)申請(qǐng)了專利，同時(shí)正在申請(qǐng)模具專利。
2 混凝土預(yù)制方涵的技術(shù)特點(diǎn)
2.1 在使用功能及生產(chǎn)工藝上的特點(diǎn)
2.1.1構(gòu)件生產(chǎn)的深化設(shè)計(jì)
1、模具采用加厚耐磨鋼板，并進(jìn)行二次整體消應(yīng)力處理，側(cè)模采取底部加設(shè)軸承通過(guò)絲杠調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)打開(kāi)的方式。
2、端模采取精加工成型，通過(guò)可調(diào)節(jié)頂絲水平推移拆模，避免對(duì)未上強(qiáng)度的構(gòu)件傷害，提高構(gòu)件成品的精度。
3、底托盤(pán)采用加厚耐磨鋼板，焊接后，進(jìn)行消應(yīng)力熱處理，再整體精加工處理，防止變形、保證制品尺寸精度。模具安裝拆卸比較省力、操作簡(jiǎn)便
4、混凝土配合比多次調(diào)整以滿足振搗過(guò)程凝結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)短及振搗后強(qiáng)度的提高。振搗方式采用附著振搗器與振搗棒結(jié)合使用。
5、頂板、側(cè)墻預(yù)埋螺母可直接安裝吊環(huán)及電纜支架，位置準(zhǔn)確、外觀美觀，避免二次采用沖擊鉆鉆孔的工序以及位置控制不準(zhǔn)外觀不靠看的弊端現(xiàn)象發(fā)生。
2.1.2構(gòu)件安裝的工藝優(yōu)化
1、構(gòu)件組裝后采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的方式進(jìn)行連接，可緩解不均勻沉降帶來(lái)的應(yīng)力影響。
2、構(gòu)件之間通過(guò)遇水膨脹膠條進(jìn)行止水。
2.2與傳統(tǒng)的施工方法相比較，在工期、質(zhì)量、安全、造價(jià)等技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益等方面的先進(jìn)性和新穎性
2.2.1生產(chǎn)效率
模具采用軸承開(kāi)側(cè)模、頂絲開(kāi)端模的方式進(jìn)行模具組裝，組裝簡(jiǎn)便快捷，振搗采用附著式振搗器與插入式振搗棒結(jié)合振搗，效率提高質(zhì)量控制好。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)加快模具的周轉(zhuǎn)率，批量生產(chǎn)，在工廠加工以縮短工期。
2.2.2產(chǎn)品質(zhì)量
采用抗?jié)B混凝土，振搗采用附著式振搗器與插入式振搗棒結(jié)合振搗，提高了混凝土密實(shí)性，蒸汽養(yǎng)護(hù)使混凝土強(qiáng)度迅速提高，模具拆卸方式簡(jiǎn)單，不易碰壞混凝土外表面提高外觀質(zhì)量。
2.2.3生產(chǎn)安全
從生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及設(shè)備的半自動(dòng)易操作性來(lái)看，工藝在安全生產(chǎn)上基本不存在安全隱患，在上部混凝土澆筑時(shí)四周有安全護(hù)欄，模具上下采用安全爬梯，構(gòu)件吊裝是安全重點(diǎn)控制點(diǎn)。
3 適用范圍
根據(jù)工藝特點(diǎn)工藝重點(diǎn)問(wèn)題基本是噪聲的存在，生產(chǎn)廠房可以抵消一部分噪音，而且生產(chǎn)廠家基本都位于城郊，因此，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成噪聲污染。此工藝生產(chǎn)的方涵構(gòu)件在電力隧道應(yīng)用廣泛，特別在過(guò)主要路口需快速施工完的項(xiàng)目上作用更大。
4 關(guān)鍵技術(shù)原理
4.1關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的基本原理
端模通過(guò)頂絲頂出拆除，模具側(cè)模通過(guò)絲杠按軸承旋轉(zhuǎn)上部開(kāi)口滿足工作距離，內(nèi)模通過(guò)絲杠按軸承旋轉(zhuǎn)調(diào)整向內(nèi)部收口，水平裝入鋼筋骨架，側(cè)模調(diào)整到位，內(nèi)模調(diào)整接近要求，安裝端模端模就位，調(diào)整內(nèi)模卡住端模，總體模具鎖緊，穿入芯棒（穿鋼絞線張拉孔道），總體檢查后澆筑混凝土，振搗成型蒸汽養(yǎng)護(hù)，脫模吊裝移出。
4.2關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)
根據(jù)工藝特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)詳細(xì)分析關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。
4.2.1工藝優(yōu)點(diǎn)：
1.模具組裝簡(jiǎn)便，在封閉車間內(nèi)生產(chǎn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，利于安全文明生產(chǎn)；
2.成型蒸養(yǎng)后可立即脫去內(nèi)外模，可多加底模具進(jìn)一步提高效率，整體模具投資費(fèi)用大大減少；
3.生產(chǎn)效率較高，可確保大工程以及應(yīng)急工程對(duì)構(gòu)件的需求；
4.工藝及設(shè)備先進(jìn)決定了產(chǎn)品質(zhì)量好且穩(wěn)定，模具精度保證了構(gòu)件尺寸精確，高質(zhì)量的構(gòu)件可延長(zhǎng)其使用壽命，具有長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保的社會(huì)效益。
4.2.2工藝缺點(diǎn)：
1.由于側(cè)墻壁厚較薄混凝土振搗氣泡導(dǎo)出存在困難，氣泡多會(huì)影響外觀。
2.混凝土振搗噪音產(chǎn)生，需進(jìn)行隔音處理，在廠房中生產(chǎn)較適宜。
5 經(jīng)濟(jì)效益分析
5.1生產(chǎn)、安裝成本分析 5.1.1預(yù)制方涵與現(xiàn)澆方涵造價(jià)比，預(yù)制方涵造價(jià)高于現(xiàn)澆方涵。特別在數(shù)量少工期緊的情況下需投入大量的模具才能滿足，因此造價(jià)大大提高，但城市建設(shè)如果數(shù)量多，工期合理，模具攤銷費(fèi)會(huì)大大降低，預(yù)制方涵的價(jià)格會(huì)大大降低。
5.1.2管廊投入一次性投入感覺(jué)費(fèi)用較大，但地下管線可以綜合考慮，降低了二次、三次等開(kāi)槽施工的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮總體造價(jià)不高。
5.1.3預(yù)制管廊可在工廠規(guī)?；考庸ぃ炷翗?gòu)件廠遠(yuǎn)離市區(qū)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境無(wú)影響，加工完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝速度快，避免了現(xiàn)澆施工時(shí)間長(zhǎng)擾民現(xiàn)象的發(fā)生。
5.1.4在過(guò)重要交通路口，如采用現(xiàn)澆施工會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，如果采用預(yù)制方涵安裝時(shí)間會(huì)縮短3/4，大大提高了交通恢復(fù)時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益更顯著。
因此，從長(zhǎng)期投產(chǎn)考慮及綜合收益上看造價(jià)不高。
5.2工藝可行性分析
方涵構(gòu)件工藝整體模具投入可根據(jù)施工工期考慮，底模投入數(shù)量可增加以提高周轉(zhuǎn)生產(chǎn)效率；混凝土結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度高達(dá)C50以上，即內(nèi)在質(zhì)量高；自動(dòng)化程度較高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低；夏季可自然養(yǎng)護(hù)，大大節(jié)約能源，生產(chǎn)成本低；可制作成異型構(gòu)件，長(zhǎng)遠(yuǎn)投資是一項(xiàng)好的項(xiàng)目。
6 應(yīng)用實(shí)例
預(yù)制方涵構(gòu)件在渾南新城綜合管廊工程中得到了應(yīng)用。過(guò)去，城市中的馬路下面常鋪設(shè)有通訊、電力、熱力、給水等管線，當(dāng)這些管線遇到故障需要維修時(shí)，經(jīng)常是先將馬路的路面破壞掉，再挖掘找出管線故障進(jìn)行修理。采用最快最沒(méi)用給地面以上事物造成影響的方法是采用地下維修方法，因此，綜合管廊孕育而生，它把可規(guī)劃到一起的管線統(tǒng)統(tǒng)劃分到同一個(gè)涵洞隧道中，在需維修時(shí)從不同的井位進(jìn)入涵洞中維修，不會(huì)給地面造成任何影響，同時(shí)內(nèi)部安裝監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)控管廊內(nèi)部情況，所以城市綜合管廊實(shí)施是城市建設(shè)發(fā)展的趨勢(shì)，特別在新城區(qū)建設(shè)更易實(shí)施。
預(yù)制方涵項(xiàng)目于2011年開(kāi)始進(jìn)行研發(fā)，并且在渾南新城綜合管廊工程項(xiàng)目中得到了實(shí)踐，效果較好。特別在過(guò)路口段的施工中大大縮短了工期，減少了交通封閉時(shí)間，同時(shí)給路段恢復(fù)創(chuàng)造了足夠的時(shí)間。
渾南新城預(yù)制方涵安裝工作已經(jīng)完成，安裝過(guò)程順利效率高，張拉過(guò)程易操作，安裝工人容易接受，在遇地表水的地段遇雨水膨脹膠條防水效果較好。
【結(jié)語(yǔ)】
工藝優(yōu)勢(shì)明顯，整體裝備投入以及生產(chǎn)成本的節(jié)約給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，而且隨著城市的改造、市場(chǎng)的發(fā)展，預(yù)制方涵構(gòu)件需求數(shù)量會(huì)快速增加，所以在此項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更大。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)水平的提高，隨著人們對(duì)城市新城區(qū)綜合管廊優(yōu)越性認(rèn)識(shí)的深入，預(yù)制方涵構(gòu)件無(wú)疑將有著廣闊的前景，有一個(gè)較快較大的發(fā)展。它將是我國(guó)地下綜合改造技術(shù)發(fā)展的方向。
