1.1關(guān)鍵技術(shù)的形成過程
根據(jù)對預制方涵工藝、芯模制管工藝特點分析，方涵構(gòu)件不能采用立式芯模工藝進行生產(chǎn)，原因是方涵構(gòu)件屬于高精度預應力構(gòu)件，端頭精度要求非常嚴格，以免影響預應力張拉，因此，經(jīng)過多次論證確定采取橫臥方式進行混凝土澆筑振搗是預制方涵構(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。在預制方涵構(gòu)件的研究方面，內(nèi)徑寬2600 ™高2400 ，厚250 ，長1500 的方涵構(gòu)件已經(jīng)申請了專利，同時正在申請模具專利。
2 混凝土預制方涵的技術(shù)特點
2.1 在使用功能及生產(chǎn)工藝上的特點
2.1.1構(gòu)件生產(chǎn)的深化設(shè)計
1、模具采用加厚耐磨鋼板，并進行二次整體消應力處理，側(cè)模采取底部加設(shè)軸承通過絲杠調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)打開的方式。
2、端模采取精加工成型，通過可調(diào)節(jié)頂絲水平推移拆模，避免對未上強度的構(gòu)件傷害，提高構(gòu)件成品的精度。
3、底托盤采用加厚耐磨鋼板，焊接后，進行消應力熱處理，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、操作簡便
4、混凝土配合比多次調(diào)整以滿足振搗過程凝結(jié)時間的長短及振搗后強度的提高。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)墻預埋螺母可直接安裝吊環(huán)及電纜支架，位置準確、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)件組裝后采用預應力鋼絞線張拉的方式進行連接，可緩解不均勻沉降帶來的應力影響。
2、構(gòu)件之間通過遇水膨脹膠條進行止水。
2.2與傳統(tǒng)的施工方法相比較，在工期、質(zhì)量、安全、造價等技術(shù)、經(jīng)濟效益等方面的先進性和新穎性
2.2.1生產(chǎn)效率
模具采用軸承開側(cè)模、頂絲開端模的方式進行模具組裝，組裝簡便快捷，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，提高了混凝土密實性，蒸汽養(yǎng)護使混凝土強度迅速提高，模具拆卸方式簡單，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)工藝特點及設(shè)備的半自動易操作性來看，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四周有安全護欄，模具上下采用安全爬梯，構(gòu)件吊裝是安全重點控制點。
3 適用范圍
根據(jù)工藝特點工藝重點問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，不會對周邊環(huán)境造成噪聲污染。此工藝生產(chǎn)的方涵構(gòu)件在電力隧道應用廣泛，特別在過主要路口需快速施工完的項目上作用更大。
4 關(guān)鍵技術(shù)原理
4.1關(guān)鍵技術(shù)應用的基本原理
端模通過頂絲頂出拆除，模具側(cè)模通過絲杠按軸承旋轉(zhuǎn)上部開口滿足工作距離，內(nèi)模通過絲杠按軸承旋轉(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，脫模吊裝移出。
4.2關(guān)鍵技術(shù)應用的理論基礎(chǔ)
根據(jù)工藝特點及優(yōu)缺點詳細分析關(guān)鍵技術(shù)應用的理論基礎(chǔ)。
4.2.1工藝優(yōu)點：
1.模具組裝簡便，在封閉車間內(nèi)生產(chǎn)，工人勞動強度低，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，可多加底模具進一步提高效率，整體模具投資費用大大減少；
3.生產(chǎn)效率較高，可確保大工程以及應急工程對構(gòu)件的需求；
4.工藝及設(shè)備先進決定了產(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)件可延長其使用壽命，具有長期的經(jīng)濟效益和環(huán)保的社會效益。
4.2.2工藝缺點：
1.由于側(cè)墻壁厚較薄混凝土振搗氣泡導出存在困難，氣泡多會影響外觀。
2.混凝土振搗噪音產(chǎn)生，需進行隔音處理，在廠房中生產(chǎn)較適宜。
5 經(jīng)濟效益分析
5.1生產(chǎn)、安裝成本分析 5.1.1預制方涵與現(xiàn)澆方涵造價比，預制方涵造價高于現(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，模具攤銷費會大大降低，預制方涵的價格會大大降低。
5.1.2管廊投入一次性投入感覺費用較大，但地下管線可以綜合考慮，降低了二次、三次等開槽施工的經(jīng)濟浪費。長遠考慮總體造價不高。
5.1.3預制管廊可在工廠規(guī)模化批量加工，混凝土構(gòu)件廠遠離市區(qū)，對施工現(xiàn)場環(huán)境無影響，加工完成運至現(xiàn)場安裝速度快，避免了現(xiàn)澆施工時間長擾民現(xiàn)象的發(fā)生。
5.1.4在過重要交通路口，如采用現(xiàn)澆施工會花費大量時間，如果采用預制方涵安裝時間會縮短3/4，大大提高了交通恢復時間，經(jīng)濟效益、社會效益更顯著。
因此，從長期投產(chǎn)考慮及綜合收益上看造價不高。
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，強度高達C50以上，即內(nèi)在質(zhì)量高；自動化程度較高，工人勞動強度低；夏季可自然養(yǎng)護，大大節(jié)約能源，生產(chǎn)成本低；可制作成異型構(gòu)件，長遠投資是一項好的項目。
6 應用實例
預制方涵構(gòu)件在渾南新城綜合管廊工程中得到了應用。過去，城市中的馬路下面常鋪設(shè)有通訊、電力、熱力、給水等管線，當這些管線遇到故障需要維修時，經(jīng)常是先將馬路的路面破壞掉，再挖掘找出管線故障進行修理。采用最快最沒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)劃分到同一個涵洞隧道中，在需維修時從不同的井位進入涵洞中維修，不會給地面造成任何影響，同時內(nèi)部安裝監(jiān)控系統(tǒng)，隨時監(jiān)控管廊內(nèi)部情況，所以城市綜合管廊實施是城市建設(shè)發(fā)展的趨勢，特別在新城區(qū)建設(shè)更易實施。
預制方涵項目于2011年開始進行研發(fā)，并且在渾南新城綜合管廊工程項目中得到了實踐，效果較好。特別在過路口段的施工中大大縮短了工期，減少了交通封閉時間，同時給路段恢復創(chuàng)造了足夠的時間。
渾南新城預制方涵安裝工作已經(jīng)完成，安裝過程順利效率高，張拉過程易操作，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】
工藝優(yōu)勢明顯，整體裝備投入以及生產(chǎn)成本的節(jié)約給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟效益，而且隨著城市的改造、市場的發(fā)展，預制方涵構(gòu)件需求數(shù)量會快速增加，所以在此項目的經(jīng)濟效益會更大。
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展以及經(jīng)濟水平的提高，隨著人們對城市新城區(qū)綜合管廊優(yōu)越性認識的深入，預制方涵構(gòu)件無疑將有著廣闊的前景，有一個較快較大的發(fā)展。它將是我國地下綜合改造技術(shù)發(fā)展的方向。
