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摘要:地铁车站,作为地铁工程建设的重要组成部分,其运行使用的质量效果直接决定了人们出行的安全稳定性。然而,在施工实践过程中,地铁车站会因受所处的地质水文环境影响,而降低各项施工环节的建设作用效果。此问题情况下,地铁工程运行使用的安全稳定性就会受到威胁,进而对所处线路运行的整体可靠性带来威胁。为使该项基础设施达到应有的运行质量效果,相关人员应加大盖挖逆作法施工技术的研究力度。
关键词:地铁车站;盖挖逆作法;施工技术
一、盖挖逆作法施工技术的优势
在当前的地铁车站施工中,盖挖逆作法已经得到了广泛的应用,主要是因为这种施工技术有着很多的优势。盖挖逆作法的优势主要体现在以下几方面:
(1)耗时短
在地铁车站的地下施工中,运用盖挖逆作法进行建设,可以在顶板的强度满足相关的要求以后,进行开挖土方的回填工作。通过这样的方式,就可以以最快的速度,恢复施工路面的交通,不仅可以缩短占地的施工时间,还能够减低对人们出行的影响。
(2)环保性
在对地铁车站进行施工的过程中,主要的施工项目集中在地面以下,加之盖挖逆作法施工技术的应用,会在地面覆盖顶板,所以在施工的全过程中,周围的环境并不会受到噪音、灰尘等因素的影响,说明盖挖逆作法具有较强的环保性特征。
(3)安全性
采用盖挖逆作法进行地铁车站的施工,由于遵循由上至下的施工原则,所以建筑结构的主体就能够作为支撑结构。在这样的施工环境中,地铁车站自身的支撑强度,会随着建筑工程的进度而不断增加,进而提高施工过程中的安全性。
二、地铁车站盖挖逆作法的施工工艺
1.立柱支撑施工工艺
在对地下盖挖进行实际施工时,立柱的支撑作业是保证整个工程建设使用安全稳定性的关键,因此,施工技术人员应在完立柱周边护壁与围护桩的施工后,再着手进行立柱的支撑作业。具体来说,就是按照地铁车站工程的施工图纸设计要求,对钢筋混凝土柱与钢管柱进行支撑施工控制。
2.顶板施工工艺
顶板结构由梁与盖板组成,施工技术人员应将盖板结构控制在地模上方,以提高结构作用的质量效果。
3.中板施工工艺
隔板施工前,施工技术人员要完成第一层土方的开挖作业,并将钢筋捆绑至地模上。此环境下的混凝土浇筑施工质量可得到保证。
4.边墙施工工艺
此施工过程,可通过移动边墙支架来保证工艺控制效果。具体来说,施工技术人员应根据施工场地的施工情况与设计图纸要求,采用分段浇筑的方法来进行边墙混凝土的施工作业。
5.底板施工工艺
该施工环节,应严格按照自上而下的逐层施工原则,即在完成第一层开挖作业后,再进行边墙与中隔板的施工。如此,底板就能在可控的环境下发挥作用,进而提高盖板逆作法施工控制的整体性。
三、围护结构施工
1.地下连续墙
盖挖车站施工期间应配套使用完整的围护结构。工程经验表明,地下连续墙是可行的方式。通过成槽机成槽,生产高性能混凝土并组织水下浇筑作业。盖挖逆作车站结构组成中,顶板、中板和地连墙3部分应形成稳定连接,具体采取钢筋连接的方式。此外,地连墙钢筋笼施工期间预留接驳套筒,具体位置在顶板和中板两处。
2.拉森钢板桩
根据两座车站的现场施工条件,先组织顶板倒边施工作业,配置合适规格的拉森钢板桩,由此构成具有封闭特性的基坑,分阶段依次施工,形成完整的车站顶板结构,还应严格控制拉森钢板桩的工艺参数。钢板桩打设对精度要求较高,因此采用屏风式打入法较为合适。取10~20根板桩,将其整理成整体后插入导架内,以便呈现出屏风状的形态特点,在此条件下施打到位。通过焊接的方式固定屏风两端的钢板,使其能与围檩稳定连接。施打钢板桩整个过程须做好定位导向,严格控制双向垂直度,使桩与桩间咬合良好,确保钢板桩与墙面垂直,且紧贴围囹周边,这是止水防渗的关键。基坑抽水时,若因锁口不密而产生漏水现象,则采用富纤维棉絮进行塞缝;对桩缝较宽的可用麻丝根掺黄油塞缝止水,还可用粉煤灰、锯木沫、膨胀水泥于围堰外沿桩面顺水流方向撒放,以达到止水的目的。
3.钢管混凝土柱、抗拔桩
立柱应具有足够的稳定性,采用永久性钢管混凝土立柱较为合适;上部设钢管混凝土立柱,下部结构施工统一选择立柱桩。从受力条件来看,部分混凝土立柱桩具有多重功能,可兼作抗拔桩。检验HPE垂直插入机,合理调整该装置的姿态,再检查钢管柱,若无误则通过两台吊车的配合协同起吊,使钢管柱可保持垂直的状态,匀速放入HPE垂直插入机内,随着立柱下入深度的逐步增加,到达特定位置后通过液压抱紧装置(安装在垂直插入机上)固定,按照此方式持续下压,待钢管柱底部与设计深度间距缩小至50cm时暂停,通过位移传感器检测型钢垂直度,若无误则继续下压到位,若存在误差则要及时调整。
四、盖挖土方施工
1.开挖方法
地铁车站盖挖土方施工操作过程中,可使用小型机械和车辆共同完成施工,并利用风道完成土方的运送。在开挖的整个过程中,都要及时清理护壁,并用混凝土完成支撐桩间空隙的填充,完成钢支撑的架设施工。
2.放坡开挖段施工
首先从施工段的起始位置分別挖掘临时施工便道,一直挖到开挖层底部;然后从两端开始过渡到中间部位进行掏槽,挖到钢支撑所需的高度位置;接着再用大型机械开挖两侧土方,直到分层的底部;最后完成钢支撑体系的架设,清除预留土方。按照该操作顺序逐层进行施工,直到地铁车站的基底层。
3.台阶法开挖段施工
此段施挖掘机釆用后退挖掘的方式进行分台阶式的施工操作,而且要一边挖掘一边做好支护。台阶法的土方运送要依靠机械完成,下部的土方先运到上方台阶位置,再由运输车进行清运。
五、主体结构施工
1.模板及支撑体系
地铁车站的结构施工通常要釆用满堂脚手架支撑浇筑混凝土,而车站中间位置的柱和板墙腋角都要用特殊的定型钢模,每层侧墙模型需用组合钢模型来完成。为使磨板纵向和横向都达到工程设计的标准,模板支撑体系要选择能够调整的系统,可根据工程需要进行平整度和垂直度的调试,从而保证钢支撑系统结构的质量,并能达到标准要求的荷载力。
挡头模板采用木模,因此要根据施工缝隙、变形缝隙等相关要求选取止水效果较好的材料,避免在进行混凝土浇筑时出现变形的问题和漏浆的状况。同时,应注意脱模剂的选择,应选取那些亲水性能良好的脱模剂,增强钢支撑机构系统混凝土的整体粘结性,提高系统整体的稳定性。侧墙模板在加固时不要用穿墙螺栓进行加固,应采用混凝土短撑加固,提高整体结构的抗渗透性。如果釆用穿墙螺栓加固模板,在进行混凝土浇筑时,由于先浇筑的下部分混凝土已经出现初凝,甚至终凝,而上部混凝土正在浇筑,还需要进行振捣而产生振动,这样就会使整体结构产生细小裂缝,从而使混凝土墙面出现个别渗漏。渗漏在进行处理时非常困难,就会影响施工质量和施工周期。在模板混凝土施工过程中,可以利用紧线器将模板和底层板的预留钢筋进行连接,形成纵向的分散力,从而很好地避免“爬模”现象。同时要根据设计要求准确确定好预埋件及预留孔的位置,并及时用钢筋进行固定。
2.钢筋工程
钢筋工程的施工操作中,应要确认埋件和各连接处的有效连接。根据地铁车站施工要求,对钢筋进行封层绑扎,接头处要根据标准要求错开位置,避免交叉造成互相干扰。应在多层钢筋的每层中间位置设置撑筋,保证结构整体的稳定性,增强安全性,这样也能有效避免钢筋结构出现变形。同时钢筋工程结束后要在地铁车站结构面上留出足够的空间,为下一步保护层施工做好准备。此外,钢筋绑扎时还要做好柔性防水层的施工操作,保证工程防水质量。
3.结构混凝土浇筑
地铁车站结构混凝土浇筑中要选择具有抗渗性能的混凝土材料。浇筑时应根据设计标准要求将浇筑宽度控制在一米以上,但不得超过2m。釆取逐层浇筑的方法,侧墙则釆用对称浇筑的方式进行施工操作。严格控制浇筑时间,适当提升浇筑速度,从而有效降低混凝土施工冷缝的岀现,进而保障地铁车站整体结构的抗裂性能。要控制混凝土入模的温度,避免因混凝土表面和中心位置温度差较大而导致有害裂纹的出现。混凝土施工的整个过程都要做好温度的实时监测,及时发现温差情况并釆取相应解决办法,从而保证混凝土施工的质量。可以使用混凝土接缝处理剂对施工缝隙进行处理,提高接缝处的连接度。混凝土浇筑时,要在固定位置专人进行捣固器的操作,增强振捣效果,提高混凝土施工质量。混凝土施工中顶板混凝土浇筑后要及时进行提浆压实和最后的抹平,避免初凝产生的裂缝,增强结构防水层的粘接性。混凝土施工完成后,还要定人做好后期养护工作。
4.预埋件及预留孔
地铁车站工程施工过程中,预埋件和预留孔是最基本也是最重要的部分。预埋件和预留孔不但能保障地铁车站整体施工的顺利开展,而且还能保证结构构件的准确定位和加固。预埋件和预留孔在施工过程中应按照以下环节进行施工操作。
(1)审查施工图纸包括设备安装和建筑装修等,确定预埋件和预埋孔的位置、数量和规格,并绘制完成设计图纸。
(2)依照设计图纸在施工现场进行测量,在模板上标注出准确的位置。
(3)在模板上精准设置预留孔和预埋件的位置,并用钢筋进行加固,防止安放过程中造成位置的偏移和变形。
(4)拆模后必须马上对预留孔和预埋件的位置进行检测,如果发现有偏差立即进行修复,保证其位置准确。
结语
盖挖逆作法作为目前我国地铁车站施工过程中所采取的主要施工模式,未来势必会成为我国地铁项目施工阶段的主要施工模式,在实际的施工过程之中,盖挖逆作法的优势十分的明显,在具体的实践环节中,采取流程化的控制可以使得整个施工过程能够有效的缩短该建设项目所需要的时间。并且随着科技技术的不断创新,这就使得其在未来的发展中会有广阔的应用空间。
参考文献:
[1]刘学强.地铁车站明挖法与盖挖逆作法施工力学行为分析[J].市政技术,2016,34(6):100-104.
[2]冀英.大宽度复杂软弱地层盖挖逆作法地铁车站施工技术[J].科技视界,2012(10):135-137.