8.5 预制拼装综合管廊结构

8.5.1 预制拼装综合管廊结构宜采用预应力筋连接接头、螺栓连接接头或承插式接头。当场地条件较差，或易发生不均匀沉降时，宜采用承插式接头。当有可靠依据时，也可采用其他能够保证预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的接头构造。

8.5.2 仅带纵向拼缝接头的预制拼装综合管廊结构的截面内力计算模型宜采用与现浇混凝土综合管廊结构相同的闭合框架模型。

8.5.3 带纵、横向拼缝接头的预制拼装综合管廊的截面内力计算模型应考虑拼缝接头的影响，拼缝接头影响宜采用K-ζ法（旋转弹簧-ζ法）计算，构件的截面内力分配应按下列公式计算：

M=Kθ （8.5.3-1）

M_j=（1-ζ）M，N_j=N （8.5.3-2）

M_z=（1+ζ）M，N_z=N （8.5.3-3）

式中：K——旋转弹簧常数，25000kN·m/rad≤K≤50000kN·m/rad；

M——按照旋转弹簧模型计算得到的带纵、横向拼缝接头的预制拼装综合管廊截面内各构件的弯矩设计值（kN·m）；

M_j——预制拼装综合管廊节段横向拼缝接头处弯矩设计值（kN·m）；

M_z——预制拼装综合管廊节段整浇部位弯矩设计值（kN·m）；

N——按照旋转弹簧模型计算得到的带纵、横向拼缝接头的预制拼装综合管廊截面内各构件的轴力设计值（kN）；

N_j——预制拼装综合管廊节段横向拼缝接头处轴力设计值（kN）；

N_z——预制拼装综合管廊节段整浇部位轴力设计值（kN·m）；

θ——预制拼装综合管廊拼缝相对转角（rad）；

ζ——拼缝接头弯矩影响系数。当采用拼装时取ζ＝0，当采用横向错缝拼装时取0.3＜ζ＜0.6。

K、ζ的取值受拼缝构造、拼装方式和拼装预应力大小等多方面因素影响，一般情况下应通过试验确定。

8.5.4 预制拼装综合管廊结构中，现浇混凝土截面的受弯承载力、受剪承载力和最大裂缝宽度宜符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。

8.5.5 预制拼装综合管廊结构采用预应力筋连接接头或螺栓连接接头时，其拼缝接头的受弯承载力（图8.5.5）应符合下列公式要求：

图8.5.5 接头受弯承载力计算简图

式中：M——接头弯矩设计值（kN·m）；

f_py——预应力筋或螺栓的抗拉强度设计值（N/mm²）；

A_p——预应力筋或螺栓的截面面积（mm²）；

h——构件截面高度（mm）；

x——构件混凝土受压区截面高度（mm）；

a₁——系数，当混凝土强度等级不超过C50时，a₁取1.0，当混凝土强度等级为C80时，a₁取0.94，期间按线性内插法确定。

8.5.6 带纵、横向拼缝接头的预制拼装综合管廊结构应按荷载效应的标准组合，并应考虑长期作用影响对拼缝接头的外缘张开量进行验算，且应符合下式要求：

式中：△——预制拼装综合管廊拼缝外缘张开量（mm）；

△_max——拼缝外缘最大张开量限值，一般取2mm；

h——拼缝截面高度（mm）；

K——旋转弹簧常数；

M_k——预制拼装综合管廊拼缝截面弯矩标准值（kN·m）。

8.5.7 预制拼装综合管廊拼缝防水应采用预制成型弹性密封垫为主要防水措施，弹性密封垫的界面应力不应低于1.5MPa。

8.5.8 拼缝弹性密封垫应沿环、纵面兜绕成框型。沟槽形式、截面尺寸应与弹性密封垫的形式和尺寸相匹配（图8.5.8）。

图8.5.8 拼缝接头防水构造

a-弹性密封垫材；b-嵌缝槽

8.5.9 拼缝处应至少设置一道密封垫沟槽，密封垫及沟槽的截面尺寸应符合下式要求：

A=1.0A₀~1.5A₀（8.5.9）

式中：A——密封垫沟槽截面积；

A₀——密封垫截面积。

8.5.10 拼缝处应选用弹性橡胶与遇水膨胀橡胶制成的复合密封垫。弹性橡胶密封垫宜采用三元乙丙（EPDM）橡胶或氯丁（CR）橡胶。

8.5.11 复合密封垫宜采用中间开孔、下部开槽等特殊截面的构造形式，并应制成闭合框型。

8.5.12 采用高强钢筋或钢绞线作为预应力筋的预制综合管廊结构的抗弯承载能力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010有关规定进行计算。

8.5.13 采用纤维增强塑料筋作为预应力筋的综合管廊结构抗弯承载力能力计算应按现行国家标准《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GB 50608有关规定进行设计。

8.5.14 预制拼装综合管廊拼缝的受剪承载力应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的有关规定。

条文说明

8.5.2 预制拼装综合管廊结构计算模型为封闭框架，但是由于拼缝刚度的影响，在计算时应考虑到拼缝刚度对内力折减的影响。预制拼装综合管廊闭合框架计算模型见图10。

图10 预制拼装综合管廊闭合框架计算模型

1-综合管廊顶板荷载；2-综合管廊地基反力；3-综合管廊侧向水土压力；4-拼缝接头旋转弹簧

8.5.3 估算拼缝接头影响的K-ζ法（旋转弹簧-ζ法）是根据本规范主编单位完成的上海世博会园区预制拼装综合管廊相关研究成果，并参考国际隧道协会（ITA）公布的《盾构隧道衬砌设计指南》（Proposed recommendation for design of lining of shield tun-nel）中关于结构构件内力计算的相关建议确定的。

该方法用一个旋转弹簧模拟预制拼装综合管廊的横向拼缝接头，即在拼缝接头截面上设置一旋转弹簧，并假定旋转弹簧的弯矩-转角关系满足公式（8.5.3-1），由此计算出结构的截面内力。根据结构横向拼缝拼装方式的不同，再按公式（8.5.3-2、8.5.3-3）对计算得到的弯矩进行调整。

参数K和ζ的取值范围是根据本规范主编单位的相关试验结果和国际隧道协会（ITA）的建议取值确定的。由于K、ζ的取值受拼缝构造、拼装方式和拼装预应力大小等多方面因素影响，其取值应通过试验确定。

8.5.6 带纵、横向拼缝接头的预制拼装综合管廊截面内拼缝接头外缘张开量计算公式以及最大张开量限值均根据本规范主编单位完成的相关研究成果（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司.上海世博园区预制预应力综合管廊接头防水性能试验研究[R].特种结构，2009，26（1）：109-113.）确定。限于篇幅，本规范未列出公式（8.5.6）的推导过程。

根据上海市工程建设规范《城市轨道交通设计规范》DGJ 08-109-2004第14.4.3条，拼缝张开值为2mm～3mm，错位量不应大于10mm。本规范结合试验结果取2mm。

8.5.7 预制拼装综合管廊弹性密封垫的界面应力限值根据本规范主编单位完成的相关研究成果[上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司.上海世博园区预制预应力综合管廊接头防水性能试验研究[R].特种结构，2009，26（1）：109-113.]确定，主要为了保证弹性密封垫的紧密接触，达到防水防渗的目的。

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