地铁车站轨顶风道施工工艺探讨
摘要:本文结合贵阳地铁1号线第九工作段长江路站、贵阳地铁2号线7标水井坡站轨顶风道施工的实际情况,简要阐述地铁车站采用传统的轨顶风道后浇法施工工艺与先浇法施工工艺在实际应用中的对比,指出了不同施工工艺的优缺点及实际施工中应掌握的技术要点。
关键词:地铁车站施工; 轨顶风道; 施工工艺; 前言
随着现代社会经济的持续发展,城市化进程的持续加快,人们对出行的需求也越来越大。为了能够更加方便人们的出行,地铁作为我国城市化交通发展过程中的关键因素,人们对其建设的安全性、高效性、质量保证等方面要求也越来越高。基于此,本文结合中铁二十局在贵阳地铁1、2号线施工的实际情况,根据地铁车站轨顶风道施工过程,对地铁车站轨顶风道施工工艺进行探讨,希望能为后续其他线路施工时提供有益的参考。 1 工程概况
贵阳地铁1号线第九工作段长江路站位于规划路甘平路与珠江路交叉路口以北,珠江路断头处,沿珠江路呈南北布置,该段车流量较大,交通较繁忙,人流量一般。车站总长度为197.85m,标准宽度19.4m,为上下两层岛式结构,设四个出入口(含一个远期预留出口),两组风亭。长江路站内部结构工程包括车站范围内的楼梯、轨顶风道、站台板、电梯井等。轨顶风道布于车站中板下0.9m位置,结构两侧轨道线上方,板厚150mm,宽3400mm,不设置梁,其隔墙厚度为250mm,左右线对称布置。
贵阳地铁2号线7标水井坡站位于金阳医院东侧、金阳南路上,沿金阳南路呈南北向布置,车站总长度为1.6m,标准宽度19.9m。为上下两层岛式结构,共设4个出入口及2组风亭。水井坡站内部结构工程包括车站范围内的楼梯、轨顶风道、站台板、电梯井等。轨顶风道布于车站中板下0.8m位置,结构两侧轨道线上方,板厚200mm,宽3650mm,不设置梁,其隔墙厚度为250mm,左右线对称布置。 2 施工工艺
2.1传统轨顶风道后浇法施工工艺
所谓传统轨顶风道后浇法,即为在车站主体施工过程中,在中板预留孔洞、预埋钢筋,待中板施工完成后利用中板预留孔洞进行后期浇筑。贵阳地铁1号线第九工作段长江路站轨顶风道施工即采用此施工工艺。 施工工艺流程:
中板预留孔洞检查→钢管支架搭设、底板模板安装→钢筋制作安装→风道隔墙模板安装→验收→混凝土浇筑→模板支架拆除。 2.2 轨顶风道先浇法施工工艺
贵阳轨道交通2号线一期土建7标水井坡车站轨顶风道施工采用先浇法,即浇筑完毕站台层侧墙混凝土后开始进行轨顶风道支架搭设、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。 施工工艺流程:
车站主体站台层侧墙施工→钢管支架搭设→风道底板模板安装→钢筋制作安装→风道隔墙模板安装→验收→混凝土浇筑→主体中板支架模板搭设、主体中板施工。
3 主要施工方法
3.1 传统轨顶风道后浇法施工方法 3.1.1 预留孔洞检查
施工前对所有预留浇筑混凝土用的预留工作洞(PVC管)进行检查,如有堵塞必须将其彻底凿开,预埋钢筋进行除锈,风道与原有混凝土接触面进行凿毛、清理。
3.1.2钢管支架搭设
轨顶风道模板支架搭设采用满堂碗扣式脚手架钢管(钢管选用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管),根据施工方案支架布置采用柱网0.9m×0.9m(纵向×横向)。为了方便施工,考虑到轨顶风道结构重量较轻,采用步距为1.2m。轨顶风道底板模板设置按主体结构的中、顶板模板安装的形式进行。同时搭设脚手架爬梯,方便施工人员进入现场施工。支架搭设形 式具体见图1。 3.1.3钢筋制作安装 3.1.3.1 普通钢筋施工
轨顶风道钢筋制作安装较为简单,要求与原来预留的钢筋按设计及规范要求进行焊接或进行植筋,严格按设计要求进行配筋。所有钢筋长度尺寸须严格按照技术交底、设计图纸和相关规范要求进行加工。加工过程中应综合考虑,尽量减少下料中的短料、废料,避免造成材料浪费。 加工好的钢筋半成品,由主管工程师和质检员进行检查,对于不符合技术交底和规范要求的半成品不得用于现场施工。已加工好的钢筋半成品,必须摆放整齐,并做好标志。
图1:传统轨顶风道支架搭设示意图 3.1.3.2 钢筋植筋施工
测量班放样后,主体结构中板施工过程中预留钢筋位置不准确的需重新植筋。 工艺流程:定位→钻孔→清孔→钢材除锈→锚固胶配制→植筋→固化、养护→检验
3.1.4 风道隔墙模板安装
隔墙采用压木及对拉螺栓相结合。为防止风道底板与主体结构侧墙节点位置混凝土出现烂根现象,模板安装后用水泥砂浆将模板脚处封闭。 3.1.5 验收
由项目主管工程师及质检员自检验收合格后向监理单位进行报验,监理单位验收合格后进入下一道工序。 3.1.6 混凝土浇筑
轨顶风道底板及侧墙采用C30商品混凝土一次性浇注完成,浇注时用混凝土输送泵至主体结构中板预埋管后人工浇注。混凝土振捣采用插入式震捣棒。传统轨顶风道混凝土浇筑见图2。
图2:传统轨顶风道混凝土浇筑示意图
3.1.6.1 混凝土浇注前应对施工缝进行凿毛并彻底清理干净;模板上不容许有杂物,且用清水湿润。
3.1.6.2 混凝土浇注应连续、分段,采用插入式震捣棒时,应遵循快插慢拔的原则,直到无大量气泡泛出为止。当混凝土在模内泛浆流动或成水平状即可停振,不得在混凝土初凝状态时再振。
3.1.6.3 在初凝固前进行初次抹面,要求严格按照技术人员提供的水平点进行
找平;在初凝和终凝这段时间之内进行2次抹面,要求压光、消除裂纹。 3.1.7 模板支架拆除
3.1.7.1 拆模遵循后支的先拆,先支的后拆;先拆除非承重部分,后拆除承重部分的原则。
3.1.7.2 现浇结构混凝土拆模时所需混凝土强度控制标准:梁板均按达到设计混凝土强度标准值的100%控制。
3.1.7.3 其它模板在保证混凝土及棱角不因拆模板而受损时,方可拆除。 3.2轨顶风道先浇法施工方法 3.2.1站台层侧墙施工
站台层侧墙采用整体钢模板及三角背撑体系,侧墙混凝土浇筑上标高为轨顶风道底面,预留搭接钢筋及安装中埋式钢边止水带。侧墙混凝土浇筑上标高见图3。
图4:轨顶风道支架搭设 3.2.3 轨顶风道底板模板安装
模板采用18mm厚镜面板,并根据轨顶风道孔尺寸加工定制模板,精确测量放样预留孔洞边线,并根据放样结果准确固定定制模板。现场底模安装及预留孔洞模板固定见图5。
图5:现场底模安装及预留孔洞模板固定 3.2.4轨顶风道钢筋绑扎
轨顶风道底模安装完毕后,进行钢筋绑扎,钢筋绑扎前根据设计图纸进行钢筋下料,绑扎过程中严格按照设计及规范进行施工,并将预埋件及预留孔洞通过放样精准预留。
预埋件及预留孔洞位置的准确程度直接影响到车站的使用功能和整体质量。预埋件及预留孔洞位置的精度控制技术贯穿于施工的全过程,预埋件及预留孔洞的施工技术措施如下:
①会审与土建施工相关的设备安装、建筑装饰、装修图纸,全面了解各类预留孔洞和预埋件的位置、数量、规格及功能,施工人员必须熟悉孔洞分布情况,防止施工过程中出现错漏。
②根据设计尺寸测量放样,并在基础垫层或模板上做明显标记。要求测量部门将每个孔洞及预埋件都使用测量仪器进行放样,确保每个孔洞、预埋件的位置与设计图纸相符。
③预留孔洞及预埋件应根据放样精确固定在模板上,并采用钢筋固定确保预留孔洞及预埋位置不发生过大的变形及位移。
④在混凝土浇注过程中,严禁振捣器直接碰撞预留孔模板及各类预埋件。 ⑤拆模后立即对预留孔洞及预埋件进行复查,确保其位置准确,否则立即进行必要的修复。
⑥对已成型的孔洞进行围蔽、覆盖,以防机械碰撞、人员坠落。 轨顶风道钢筋绑扎、预埋件预留孔洞精准定位见图6。
图6:轨顶风道钢筋绑扎、预埋件预留孔洞精准定位示意图 3.2.5轨顶风道隔墙模板安装
轨顶风道隔墙钢筋绑扎完毕后进行模板支设,模板采用木模板。
3.2.6混凝土浇筑
轨顶风道底板及隔墙采用C30商品混凝土一次性浇注完成,采用混凝土输送泵进行浇注。混凝土振捣采用插入式振动棒。混凝土浇筑过程中应注意支架稳定性,防止模板变形,浇筑完毕后应注意对成品进行养护。轨顶风道浇筑混凝土施工见图7。
图7:轨顶风道浇筑混凝土示意图
3.2.7主体中板支架模板搭设、主体中板施工
轨顶风道混凝土强度达到设计要求后,在混凝土上搭设中板支架,中板支架参数为90*90*120(cm),支架搭设完毕后进行中板模板安装,进行后续中板施工。
4 资源配置及功效指标
4.1人员配置对比。人员对比见表1。 表1 人员对比见
从机械设备配置来看,先浇法使用的天泵要比地泵操作简单,不需人员接管,过程中泵管堵塞情况较少,不需要专门配备氧气、乙炔对现场预埋钢筋不符合要求处进行切割处理。 4.3功效指标对比
轨顶风道后浇法分段进行施工,先浇法同样随车站主体分段施工,分段后平均每段施工长度20m左右,轨顶风道后浇法单一施工段施工工期见表4。 表4 轨顶风道后浇法单一施工段施工工期表
4.4 优缺点对比分析
与传统的轨顶风道后浇法相比,轨顶风道先浇法施工存在下列优缺点: 4.4.1 优点
4.4.1.1施工中不用预留轨顶风道钢筋,传统后浇法预留钢筋若不到位,需进行植筋处理(从下往上植筋),存在质量隐患及安全隐患。
4.4.1.2 先浇法施工轨顶风道不需要在中板预留轨顶风道浇筑孔,可保证中板浇筑的完整性。
4.4.1.3 浇筑速度快:先浇法施工轨顶风道平均每段混凝土浇筑只需4h左右,而后浇法需采用地泵进行浇筑,且需连接较长泵管(较易堵管),平均每段浇筑时间需要24h左右。先浇法只需4个混凝土工即可浇筑,而后浇法需6~8个工人进行浇筑(接泵管、往预留孔中倒混凝土等)。
4.4.1.4 施工速度快:就轨顶风道施工而言,因先浇法轨顶风道与车站主体结构一同施工,施工人员配备较为完整,各项工作可有条不紊的持续进行,钢筋绑扎过程中不存在整改缺陷的时间,整体施工速度较快。
4.4.1.5 采用先浇法轨顶风道与侧墙、中板形成一个整体,提高结构整体稳定性。
4.4.1.6 采用先浇法轨顶风道施工外观质量较好。
4.4.1.7 采用先浇法轨顶风道施工,过程中现场施工人员安全保护措施及安全监管力度较高。 4.4.2 缺点
轨顶风道先浇法施工需先浇筑侧墙,后浇筑轨顶风道,再浇筑中板,平均每段延迟主体结构封顶时间约2d左右。
5 结束语
对于目前地铁车站施工而言,轨顶风道施工是必不可少的一道施工工序。在建设过程中,人们对施工工艺也在不断持续改进,轨顶风道先浇法相对于传统的轨顶风道后浇法来说,施工质量、安全、速度及外观质量等方面均有较大的提升。新的施工工艺已逐渐进入人们的视线,在未来施工中,项目应综合考虑多种管理因素来选取合适的施工工艺,最终确保项目质量、安全、成本、进度等都能得到有效控制,在各方面的目标能全面实现。 参考文献
[1]张晋生.地下明挖车站轨顶风道先浇法快速施工技术[J].山西建筑,2015. [2]段超.浅谈地铁车站轨顶风道施工工法[J].建筑工程技术与设计,2015,