预制装配式地铁车站施工技术研究 陈坤
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预制装配式地铁车站施工技术研究陈坤
摘要:预制装配式施工技术在国外的地下工程施工中应用比较早。近些年,国
内开始对地铁建设工程的预制装配式施工方式进行研究,并逐步扩大其应用范围。总体上看,对预制装配式地铁车站施工技术的研究和应用还在初始阶段。随着我
国自主研发的预制装配式施工机械设备越来越多地被应用,预制装配式地铁车站
的施工技术已经逐渐成熟,并应用到了实际的地铁车站建设工程当中。
关键词:预制装配式;地铁车站;施工技术
一、预制装配式车站施工工法
1、围护结构
目前我国在建的装配式车站围护结构采用的均为钻孔桩+锚索,根据地质和车站埋深的不同一般设置5~6道锚索,来保证基坑的稳定性。如图1所示为地铁装
配式车站围护结构示意图。
图1 地铁装配式车站围护结构示意图
2、主体结构
2.1装配式主体结构基本概况
装配式车站主体结构采用构件拼装,每环宽度2m由7块预制构件组成(构
件编号A、B、C、D、E),重量分别为37.6t、39.5t、31t、48.3t与54.3t(每环
约112m3混凝土钢筋约17t);构件与构件间由精轧螺纹钢连接,并采用千斤顶
进行张拉锁定,各块均为通缝拼装;楼板与立柱采用现浇结构,构件内埋直螺纹
接驳器与楼板钢筋采用机械连接;出入口采用特殊块拼装,装配段与现浇段采用
后浇环梁连接;顶板覆土厚度一般约为4-5m。
2.2施工工艺流程
基坑开挖完成后,为了减小构件拼装误差,先进行基底精平条带施工,然后
进行底板块拼装(1个A块,2个B块),再进行边墙块拼装(一边1个C块),最后进行顶块拼装(D块和E块)。由于受拼装台车尺寸限制,底板块需超前边
墙块2m(即1环),边墙块超前顶板块2m(即1环)。全部拼装完成后进行主
体结构与围护结构之间的肥槽回填。如图2所示为装配式车站主体结构示意图,
图 3为装配式车站拼装流程示意图。
图2 装配式车站主体结构示意图
图3 装配式车站拼装流程示意图
二、预制装配式地铁车站关键施工技术
1、科学确定拼装方法
预制装配式地铁车站施工过程中,预制构件的拼装主要有错缝拼装和通缝拼
装两种拼装方法。从实际施工操作的情况看,错缝拼装的方式在预制构件的拼装
过程中同步性不容易掌控,需要精准测量,对接错位的现象时有发生;采用通缝
拼装的方式,在预制构件的拼装过程中,同步性比较容易掌控,测量的工作量也
有所减轻,对接错位的现象也得到了很好的解决。从测试数据看,两种拼装方式
均能够满足预制构件的承载力要求,因此,在具体的施工中,确定了采用通缝拼
装的方法。
2、合理确定拼装顺序
预制装配式地铁车站施工过程中,预制构件的拼装顺序主要有成环拼装和梯次拼装两种方式。在实际的施工操作中发现,成环拼装的顺序在侧墙和顶板的拼装过程中会出现相互干扰的情况,而“梯次拼装”的顺序就很好地解决了相互干扰的问题,底板、侧墙及顶板独立拼装互不干扰,形成了台阶式流水状态,大大提高拼装的速度。经过科学分析,确定采用梯次拼装顺序完成预制构件的拼装。
3、预制构件吊装技术
由于预制装配式地铁车站的预制构件都比较重,吊装作业的空间受到限制,因此要确保吊装设备的运行速度平稳,能够被精准控制。科学计算,合理设置吊装点,圆锥头吊装锚栓应处于预制构件表面的凹槽内,不会凸出于预制构件。吊装点为万向的方便在任何角度进行吊装。
4、拼装定位技术
底板拼装:依靠吊装设备及辅助定位装置完成。侧墙拼装:通过吊装设备,拼装装备上设置的吊挂架、千斤顶完成三维调整动作进行定位。顶板拼装:吊装设备分块运输及安放,拼装装备上的顶部平台与千斤顶完成合龙、推进及同步下落等动作,实现三维调整精确定位。
5、基础平面处理技术
预制构件的拼装施工,理论上讲底板预制构件应保持水平。由于底板与基础相接处,想要保证底板预制构件的水平,就需要对基础平面进行平整处理。具体操作中有整体平整和局部平整两种方式,但经对比实验后发现,采用精平条带的方法更加能够确保基础的平整度。工艺流程:基础找平(机械和人工处理)→预埋角钢→精平条带施工→剩余垫层施工→机械打磨。纵向预埋角钢,高精度水平仪调平,带宽1.2m横向设置5道。条带之间浇筑等强度的混凝土,混凝土面比条带标高低15mm,并埋设30mmm的铁质注浆管,采用砂浆泵注射无收缩灌浆料填充。精平条带的精度控制在±1mm,局部不达标的地方可采用磨石机进行处理。
6、基底及榫槽注浆技术
预制构件与基底、预制构件连接处在理论上需紧密连接成一个整体;根据预制结构特点及拼装形式,可以采用后填充的方法来实现整个预制构件的一体化。可以根据实际情况采用多功能树脂和无收缩水泥砂浆作为填充材料,采用高压灌注等方式完成注浆施工,实现装配式结构整体性。
三、结束语
从我国已经建成的预制装配式地铁车站施工情况看,预制装配式地铁车站的施工技术比较复杂,需要准确做好每一个步骤的施工才能确保施工的质量。具体来讲要做好以下几个方面的工作:
(1)科学合理地确定预制构件的拼装方式及拼装顺序。
(2)精确控制预制构件的吊运工作。
(3)预制构件拼装施工过程中要精确定位,严格纠偏。
(4)采用合理技术工艺完成基础的平整施工。确保预制构件的底板水平。
(5)通过对基底和榫槽注浆材料、设备、工艺进行深入系统的研究,并结合实际施工确定科学的注浆施工材料及工艺流程。
(6)研制开发并不断改进专用的吊运和拼装机械设备。确保吊运、拼装工作顺利展开,快速完成。通过在实际施工过程中,对预制装配式地铁车站施工技术进行不断的完善和发展,更好地解决施工过程中的重点难点问题,就一定能够推动我国预制装配式地铁车站施工技术不断向前发展。