中铁隧道局集团一处有限公司(重庆401123)
摘要:本文结合智利圣地亚哥地铁2号线延长线施工实践,介绍了地铁车站叠合拼装式结构施工技术,旨在为国内外类似工程施工提供借鉴。
关键词:地铁车站;叠合拼装式结构;施工质量控制
叠合拼装式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构,构件是以预制场或施工现场工厂化制作而形成的成品混凝土构件。随着国内外地铁的快速发展,预制拼装式结构在地铁施工中也得到快速应用。在智利地铁施工行业中,预制拼装应用相对较少。智利圣地亚哥地铁2号线延长线,是中铁单位进入南美洲地铁高端市场的第一个项目,对南美市场的开拓奠定了坚实的基础。为了凸显中国建设速度和技术,将车站梁板现浇结构优化成了叠合拼装式结构,有效提高了施工质量和加快了施工进度。
一、工程概况
智利圣地亚哥地铁2号线延长线位于该城市西南部,主要经过的城区为San Bernardo,线路总长度为5.3公里,共包含4个车站和6个竖井。皮诺医院车站为矩形框架结构,包括售票层、桥层、站台层和站台下层,车站内部结构原设计为现浇混凝土结构,后优化为叠合拼装式结构施工。
二、施工技术特点
1.标准化施工
预制构件采用机械化流水线生产,劳动生产效率高,而且按标准严格检验出厂产品,质量可靠。
2.施工简便
构件的标准化和统一化有利于现场施工的规范化和程序化,使施工变得更方便操作,使工人能更好更快地理解施工要领和安装方法。
3.施工速度快
由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间,对其他工作干扰小,施工速度大大加快。
4.降低成本
因预制构件采用工业化生产,施工简易,能有效降低生产成本。
5.安全环保
预制构件的制作在加工场地完成,大大减少现场支模和拆模风险,同时减少了现场施工产生的建筑垃圾、噪音,安全环保效益高。
三、工艺原理
叠合拼装式结构是在现浇结构和拼装式结构的基础上形成的一种半拼装式结构。结构中的梁、板等水平构件采用叠合形式,即构件底部(包含底筋、箍筋、底部混凝土)采用工厂预制,面层(包含面筋)采用现浇。各施工段预制构件现场全部安装完成后统一进行浇筑(图1、2)。
图1 矩形车站梁板采用预制拼装式结构框架截面示意图
图2 站台层和站台下层预制梁等截面示意图
四、施工工艺流程
1.施工工艺流程图
施工工艺流程图见图3。
图3 拼装式结构施工工艺流程图
2.操作要点
(1)技术准备:绘制拼装结构构件图,构件图应对所有预埋件及预留孔洞进行明确,避免遗漏,图纸绘制完成后联系加工分包商对图纸进行检查。制定模具生产计划、构件加工计划及现场吊装计划,对施工进度进行把控(图4)。
图4 预制梁预埋吊索及预留电气孔洞示意图
(2)预制构件加工:a.根据图纸,加工厂对构件钢筋进行绑扎,同时对构件模板进行加工,模板加工过程中应对模板精度进行检查,确保构件尺寸无误。b.将加工好的构件钢筋放入模板中,浇筑混凝土,浇筑完成后进行混凝土养护。
(3)预制构件安装:a.现浇结构施工:在预制构件加工过程中,现场同步进行现浇结构的施工,首先施工底板及边墙,防水施工采用原有设计方案,接着依次施工立柱和主梁,主梁及部分边墙存在牛腿结构用于预制构件的支撑(图5)。b.测量放样:现场现浇结构中的边墙及牛腿、支柱完成后,采用全站仪对构件安装位置、构件标高进行测量放样,若存在问题应进行调整,测量放样完成后在构件位置安装弹性橡胶垫。c.构件运输:预制构件采用平板卡车进行运输,对于部分超长或超宽构件,应提前规划运输路线。d.构件吊装:构件到达现场后,根据构件大小及场地情况,灵活采用塔吊、汽车吊及履带吊进行吊装(图6)。
图5 牛腿及弹性橡胶垫细节图图6 构件吊装平面图
(4)现浇板施工:a.缝隙填充:在已安装好的预制楼板表面采用木板对缝隙进行填充。b.钢筋及网片安装:在楼板周边植入12mm连接钢筋,间距10cm,植筋胶选用RE-500型号,预制楼板上放置钢筋架立筋,并将钢筋网片安装在架立筋上,网片间搭接长度为30cm。c.混凝土浇筑:将要浇筑混凝土区域进行洒水湿润,然后进行混凝土板浇筑。
五、结论
预制拼装式结构施工技术与传统现浇工艺更易于控制施工质量,大部分构件实现了工厂化制作,减少了因现场操作而产生的质量通病。传统的现浇结构施工方式是大量的工人聚集在现场,交叉作业多,容易对工人造成高空坠落、物体打击、触电等伤害。而预制拼装式结构施工工艺通过把大量的作业转移到工厂,减少现场作业人员和交叉作业,降低了现场安全事故的发生频率。与传统的现浇方法相比,预制拼装式结构施工极大提高了施工效率和降低了管理成本,特别对于海外属地人工效率低下的情况效果更加明显,在面对目前劳动力资源短缺,劳动力成本大幅提升的情况下,叠合拼装式混凝土结构的经济优势将更加突出。
【作者简介】曹盼来(1984.12
-),男,汉族,河北保定市人,大学本科学历,中铁隧道局集团一处有限公司土木工程师,主要研究方向:施工技术。