預(yù)制裝配式地鐵車站施工技術(shù)淺析

陳斐斐

摘? ? 要：預(yù)制裝配式建筑具有很多優(yōu)勢(shì)，目前在建筑領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，當(dāng)前我國軌道交通建設(shè)快速發(fā)展，地鐵車站施工中預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)也成為研究的重點(diǎn)。雖然預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，但是在技術(shù)管理方面尚存在不足，針對(duì)預(yù)制裝配式建筑在地鐵車站中的應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)于加快我國軌道交通建設(shè)具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式;施工技術(shù);優(yōu)勢(shì);地鐵車站;應(yīng)用

1? 前言

我國目前正處于大規(guī)模城市軌道交通建設(shè)時(shí)期，許多國家都把預(yù)制化作為技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，構(gòu)件預(yù)制化的程度越高技術(shù)水平也就越高。同時(shí)構(gòu)件預(yù)制化也是使工廠化的一個(gè)必然趨勢(shì)，是加快修建速度提高工程質(zhì)量的有效辦法。采用預(yù)制構(gòu)件不僅可以提高工程質(zhì)量還可以縮短工期降低成本。同時(shí)提高地下工程施工的工業(yè)化程度。尤其對(duì)改善地下工程內(nèi)的施工環(huán)境更是明顯。

2? 預(yù)制裝配式車站的優(yōu)勢(shì)分析

2.1? 提高了建筑格局設(shè)置的完善程度

預(yù)制裝配式建筑屬于大開間模式，這為地鐵按照功能要求進(jìn)行裝修設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，并且可以通過組合墻體的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)車站建筑空間和結(jié)構(gòu)的自由建設(shè)與分割，以此來提高了車站空間的應(yīng)用合理程度。

2.2? 提高了建筑資源的應(yīng)用率

在預(yù)制裝配式施工技術(shù)的引導(dǎo)下，地鐵車站工程中的墻體、地面、屋頂、門窗等結(jié)構(gòu)都選擇新型的保溫材料，這不但提高了地鐵車站的安全程度和質(zhì)量，還提高了建筑資源的應(yīng)用率。同時(shí)，在預(yù)制裝配式車站裝修中可使用綠色環(huán)保材料，這減少了建筑結(jié)構(gòu)中不利物質(zhì)的含量，并且在預(yù)制裝配式條件下生產(chǎn)出來的建筑外墻，不但性能和質(zhì)量得到了提高，經(jīng)過一系列的加工和處理后，其色彩持久度也將提高。

2.3? 提高了施工效率和質(zhì)量

預(yù)制裝配式構(gòu)件與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件相比，具有重量輕、承載力高的特點(diǎn)，大大減輕了建筑結(jié)構(gòu)對(duì)地基的需求，并縮短了地基建設(shè)和建筑工程的施工周期，減低了施工工程的難度。此外，預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)被安裝好后運(yùn)送到施工場(chǎng)地，便可以進(jìn)行接下來的施工工程，這大大簡(jiǎn)化了整體工程的施工環(huán)節(jié)，并優(yōu)化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而預(yù)制構(gòu)件的制作可以和施工現(xiàn)場(chǎng)的其他工作共同進(jìn)行，這種同步施工的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工效率和質(zhì)量的提高。

2.4? 踐行了節(jié)能環(huán)保的建設(shè)觀念

預(yù)制裝配式建筑施工符合現(xiàn)代化節(jié)能環(huán)保的建設(shè)理念，并且各種施工材料在應(yīng)用過程中，由于省略了集成裝配環(huán)節(jié)并不會(huì)產(chǎn)生較多的建筑資源浪費(fèi)，這在減少建筑材料應(yīng)用數(shù)量的同時(shí)也減少了建筑固體垃圾的數(shù)量。

3? 預(yù)制裝配式車站施工工法

3.1? 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

目前我國在建的裝配式車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的均為鉆孔樁+錨索，根據(jù)地質(zhì)和車站埋深的不同一般設(shè)置5～6道錨索，來保證基坑的穩(wěn)定性。地鐵明挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方式一般有圍護(hù)樁（連續(xù)墻）+鋼支撐和圍護(hù)樁（連續(xù)墻）+預(yù)應(yīng)力錨索，鋼支撐屬于對(duì)頂結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性比預(yù)應(yīng)力錨索要好，且施工方便，架設(shè)速度快，可以很好的與土方開挖相配合，安全系數(shù)高，在全國地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系中得到了普遍的應(yīng)用[2]。

3.2? 主體結(jié)構(gòu)

3.2.1? 裝配式主體結(jié)構(gòu)基本概況

裝配式車站主體結(jié)構(gòu)采用構(gòu)件拼裝，每環(huán)寬度2m由7塊預(yù)制構(gòu)件組成（構(gòu)件編號(hào)A、B、C、D、E），重量分別為37.6t、39.5t、31t、48.3t與54.3t（每環(huán)約112m3混凝土鋼筋約17t）;構(gòu)件與構(gòu)件間由精軋螺紋鋼連接，并采用千斤頂進(jìn)行張拉鎖定，各塊均為通縫拼裝;樓板與立柱采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，構(gòu)件內(nèi)埋直螺紋接駁器與樓板鋼筋采用機(jī)械連接;出入口采用特殊塊拼裝，裝配段與現(xiàn)澆段采用后澆環(huán)梁連接;頂板覆土厚度一般約為4m～5m。

3.2.2? 施工工藝流程

基坑開挖完成后，為了減小構(gòu)件拼裝誤差，先進(jìn)行基底精平條帶施工，然后進(jìn)行底板塊拼裝（1個(gè)A塊，2個(gè)B塊），再進(jìn)行邊墻塊拼裝（一邊1個(gè)C塊），最后進(jìn)行頂塊拼裝（D塊和E塊）。由于受拼裝臺(tái)車尺寸限制，底板塊需超前邊墻塊2m（即1環(huán)），邊墻塊超前頂板塊2m（即1環(huán)）。全部拼裝完成后進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的肥槽回填。拼裝邊墻塊然后在內(nèi)側(cè)架設(shè)鋼支撐，并在肥槽處用混凝土預(yù)制塊填充。拼裝頂板塊，并在節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置預(yù)制塊進(jìn)行支頂，同時(shí)對(duì)C塊上的內(nèi)支撐施加預(yù)應(yīng)力。最后拆除下一根支撐循環(huán)施工。

3.3? 施工工法缺點(diǎn)分析

目前在建裝配式車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用圍護(hù)樁+錨索的形式，主要是考慮到為構(gòu)件拼裝提供空間，圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后，按照拼裝順序進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工。

此種施工方法的缺點(diǎn)如下：（1）預(yù)應(yīng)力錨索施工注漿漿液凝固時(shí)間長(zhǎng)，影響土方開挖的速度，體現(xiàn)不了裝配式車站施工速度快、要求工期短的特點(diǎn);（2）錨索的地層適應(yīng)性差，在c、準(zhǔn)無法滿足要求的地層，無法使用錨索施工;（3）在高層建筑較多的市中心，基礎(chǔ)埋深較深，錨索的施工長(zhǎng)度無法滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4? 施工過程的技術(shù)控制

3.4.1? 灌漿操作技術(shù)要點(diǎn)

灌漿最適宜5℃～40℃，溫度過高過低都對(duì)接下來的施工產(chǎn)生不良的結(jié)果，灌漿過程要避免陽光直射，而最好在初凝的15min之內(nèi)用完，不要多拌，用多少拌多少。進(jìn)行灌漿的時(shí)候，要對(duì)構(gòu)件的表面進(jìn)行灑水，來潤(rùn)濕和降溫，這樣有利于施工。在冬季施工的時(shí)候要注意保溫，當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，必須停止施工。

當(dāng)預(yù)制墻板兩邊現(xiàn)澆部分要進(jìn)行合模的時(shí)候，就要進(jìn)行灌漿的施工。施工現(xiàn)場(chǎng)具體采用套筒灌漿，一般是從套筒的底部開始，從預(yù)留的PVC灌漿孔依次灌漿，等到有灌漿料從PVC灌漿孔流出時(shí)，說明孔內(nèi)已經(jīng)滿了，隨即用軟木塞將孔塞住，必須塞牢，防止漏漿。還有在完成灌漿的4h之內(nèi)，不能讓預(yù)制墻板受到震動(dòng)，以防出現(xiàn)縫隙。

3.4.2? ?PC板安裝技術(shù)要點(diǎn)

進(jìn)行PC板的安裝，首先要用臨時(shí)支撐的固定架固定好，等到PC板構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后，根據(jù)PC板的安裝要求，將其放在堆放架中，吊裝時(shí)系好上面預(yù)留的吊環(huán)，就可以進(jìn)行吊裝。這里著重強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，PC板安裝的時(shí)候，一定不能和預(yù)制板之間留有縫隙，必須整體的拼接。拼接完成后，可以校正PC扳了，校正完成后，就可以進(jìn)行混凝土澆筑。

3.4.3? 墻體混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)

在澆筑混凝土之前，提前在底部澆筑3cm～5cm的減石子水泥砂漿，起到減緩混凝土石子，防止漏漿的作用，當(dāng)澆完砂漿后，就可以澆筑混凝土了。墻體混凝土采用分層澆筑的方法，這里對(duì)澆筑的高度也有要求，應(yīng)該是40cm左右。而且每次澆筑的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)小于混凝土的初凝時(shí)間，否則就會(huì)有縫隙，澆筑的過程中要用振動(dòng)棒振搗，振動(dòng)棒的使用有許多要求，比如振搗要均勻，要避免漏震，還要采用分層振搗的方法，每層應(yīng)該小于30cm，振動(dòng)棒應(yīng)該快插慢拔，每次應(yīng)該插入50cm左右，要對(duì)振搗的時(shí)間準(zhǔn)確把握，當(dāng)出現(xiàn)石子下沉或者混凝土表面出現(xiàn)浮漿的時(shí)候，就可以停止振搗了，避免多振和少振。在進(jìn)行澆筑的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)避免碰到鋼筋，預(yù)埋件，和模板。澆筑完成后，應(yīng)當(dāng)整理上口鋼筋，恢復(fù)到原先位置，還有應(yīng)當(dāng)以鋼筋上的標(biāo)高進(jìn)行找平收面，這里應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制好。墻體澆筑的高度應(yīng)當(dāng)比頂板的下皮高，應(yīng)該高出2～3cm，都完成以后，就要及時(shí)清理混凝土表面的浮漿，表面收光好，爭(zhēng)取達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4? 結(jié)束語

綜上所述，目前地鐵裝配式車站施工還處于摸索階段，選擇更合適的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和拼裝工藝流程才能真正體現(xiàn)施工速度快、占地面積小、施工成本低、施工環(huán)境好等特點(diǎn)，并被廣泛地應(yīng)用到全國的地鐵施工中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李兆平，王臣，蘇會(huì)峰，等.裝配式地鐵車站結(jié)構(gòu)接頭混凝土裂縫及接縫變形規(guī)律試驗(yàn)研究[J].土木工程學(xué)報(bào)，2015（S1）：409～413.

[2] 邵根大.莫斯科地鐵雙線隧道拼裝式高精度砌塊防水襯砌[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2017（1）：76～79.

[3] 王鳳起.裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)與研究[J].建筑技術(shù)，2018（1）：15～21.