地鐵站工程中的疊合裝配式建造施工技術

張 偉

(中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司，北京 100000)

1 疊合裝配式工藝優(yōu)缺點分析

1.1 優(yōu)點

(1)針對各安全回路線接地所用的鋼筋布設和接觸面預制塊安裝這兩項作業(yè)，此次施工依仗全自動化科技賦能的手段來實現(xiàn)制作、加工及定型化的優(yōu)良效果，在確保無縫斜街的同時，也精準地提升了工程的整體質量。(2)為更好地優(yōu)化和完善整個工程的支撐框架體系，在預制工作方面，特選用工廠集中化加工處理的方式，將臨時模板和支撐架構用預制好的成品予以更換，以達到節(jié)約材料的終極目的。(3)為保證工期的正常進度，在鋼筋綁扎環(huán)節(jié)予以線路的優(yōu)化處理，做到各工序的有效斜街。(4)澆筑期間選用密實度較高的混凝土原料予以灌注，杜絕搗振期間因原料不合格導致各類問題的頻繁出現(xiàn)。(5)澆筑后嚴格按照規(guī)范要求對混凝土的強度予以驗收，確保其的施工質量與初始設計方案中的要求相互一致。(6)以專業(yè)化、標準化、規(guī)格化為施工作業(yè)前提，按照科學合理的工序要求逐一開展，降低各工序重復操作的頻率。(7)以環(huán)保施工為作業(yè)標準，最大限度地降低施工場地內部的噪音和雜質粉塵對周邊環(huán)境的影響。(8)針對各環(huán)節(jié)的鋼筋綁扎操作要因地制宜的予以處理，增強預制結構的抗震性和完整性。

1.2 缺點

(1)介于此次施工作業(yè)在精度和進度兩方面的要求高于常規(guī)的地鐵項目，故而在前期的施工組織方面，涉及的項目管理、運營模式、工藝選擇等內容均有待提升和完善。(2)作業(yè)方式不夠先進，均以配合預制裝配作業(yè)為主要施工，不利于各節(jié)點成本的有效管控。(3)受工廠集中化預制因素的制約，每次預制的數(shù)量有限，在資金投入方便要高于常規(guī)房建預制操作的30%左右。

2 工程概況

龍子湖東站車站的全長為373 m，標準段的寬度設置為20 m，盾構段寬度設置為24 m，車站的形式為地下二層島式結構，采取明挖施工方法，地質類型以細砂、粉質黏土和粉土為主，地下水位高度設置為12 m左右，頂板埋深設置為3 m，內支撐聯(lián)合鉆孔樁是圍護結構的主要形式。設置安全出口兩個，風亭兩組，出入口四組。疊合裝配式選取標準段長度約237 m為預制范圍，側墻、中板及頂板局部厚度以標準寬度1.95 m為模數(shù)沿車站縱向分塊內皮預制。

3 疊合裝配式技術解析

3.1 具體方案

模板支撐環(huán)節(jié)，針對側墻、頂板及墻板等不同部位，以實際情況為出發(fā)點，按照具體的設計寬度由外到內實現(xiàn)分塊的預制工作，并將專用的析架筋、接駁器、吊鉤等設備作為此次預制構件中的重點對象；預制的U形結構設立在專用的排風通道部位，并在預制板的表層預留出一定規(guī)格尺寸的孔位，便于后續(xù)的灌澆操作；模板的組成宜選用墻與板的預制件，同時加裝一層靈活性能較為突出的拉桿構件做定型處理，將可移動支架設置于各墻邊與各房梁部位，用以整個模板支撐架構的搭建。[1](1)側墻操作：預制厚度宜在0.13 m為最佳，具體高度可以設計方案中的參數(shù)值為標準去設立，底部涵蓋的鋼筋通過專業(yè)的套管實現(xiàn)最后的統(tǒng)一連接。(2)頂板及中板操作：預制厚度宜在0.22 m為最佳，細節(jié)操作方便要始終確保板與板之間的腋角位置的跨度滿足規(guī)范要求，所含鋼筋通過專用的接駁器設備與墻面實現(xiàn)斜街和固定。

3.2 預制板建造

(1)以60次為轉動標準實現(xiàn)模具的整圈轉動操作，在剛度滿足設計方案規(guī)定值以后，依據實際情況再次增加模具的轉動次數(shù)，遇模具受損等不良情況，要隨即停止轉動操作并分析成因，必要時剔除舊膜擬建新模。(2)脫模劑在使用前需依據數(shù)值要求進行嚴格的配比，摻雜所用原料比宜按照1∶2的方式展開配置，當配比率上升到1∶4的階段時，務必要保證兩次配比的偏差允許值在5%之下才能算全部合格。涂抹次數(shù)宜控制在1次即可。(3)為達到更好的斜街效果，需在預制和現(xiàn)澆接頭部位設立超過綜合面80%的粗糙面；針對側墻、中板及頂板的實際深度，宜各自控制在>0.6 cm和>0.5 cm之上。(4)養(yǎng)護階段可直接選用蒸汽養(yǎng)護的方式，并將專業(yè)的薄膜蓋于墻面之上，以起到保護墻面的最佳效果；根據具體情況實現(xiàn)溫度升降速率的控制，最高不超過15 ℃/h，最小不超過8 ℃/h，整體溫度始終保持在60 ℃以下即為養(yǎng)護環(huán)境的合格。

3.3 運輸操作

選用專業(yè)的運輸設備車輔助施工，車輛運輸前需在車廂的底板位置安放減震器，有效增強車輛運輸過程中的平穩(wěn)性，保證預制板抵達作業(yè)場地后處于完整狀態(tài)。存放處提前安放好一定數(shù)量的工字鋼，同時在上方添置厚度為150 mm的橡膠墊用于加固。采用科學合理的布置裝車、運輸及存放形式。

3.4 底板鋼筋固定及灌漿套筒操作

在灌漿套筒的實際安裝環(huán)節(jié)，其的重點操作是對外漏部位實際高度的控制，且最佳參數(shù)值在0.5～1.5 cm之間。從頭至尾操作期間，以1 000為數(shù)量單位，做3個抽樣選擇送至相關檢測部門予以實體檢測。除此之外，對套筒內部所含的摻雜物及其他廢固物體予以熟知并掌握，便于后續(xù)灌漿原料的實際配比，同時為提升和增強灌漿原料的密實程度，配比方式宜采用1∶4的配置率予以操作。

3.5 層板、頂板板梁結構模板施工

使用排架法來處理層板、頂板板梁結構，使用縱橫向剪刀撐聯(lián)合鋼管扣件式腳手架完成固定，施工時，使用的主要施工技術類型為木模聯(lián)合方木形式。模板在施工以前要將脫模劑涂刷均勻，使混凝土表面變得更加光滑。依據梁尺寸來制作梁模板，使梁模的施工要求得到最大程度的滿足。為保證板面平整度，頂橫桿上放150 mm×150 mm大方木，大方木上鋪設100 mm×100 mm小方木，其上再鋪木模板。腳手架行距、排距、步距以及大方木、小方木間距均根據層板及縱梁的形式經檢算而定。

3.6 模板工程施工流程

模板施工工藝流程具體為：清理干凈模板→清理工作面→拼裝→補縫→加固→測量檢查→調整→終測。

3.7 邊墻側模設計方案

使用大型鋼模板來完成邊墻結構施工時，使側墻模板的整體性得到顯著的提高，使用三角定型鋼架來充當支撐系統(tǒng)。將進料口設置在鋼模的中間位置，將特制的上口模安裝在模板頂部位置處，混凝土接茬面要比上口模的頂面略低一些，為后續(xù)的混凝土振動施工提供便利，合模后即可進行混凝土的澆筑。

3.8 邊墻組合鋼模施工技術

上層和下層梁板結構施工完成以后，捆扎結實本層邊墻鋼筋，接著對邊墻側模進行施工，施工按預定的單元進行。前期施工完成的混凝土接茬面要鑿毛處理，使用清水將其表面沖洗干凈，顯著提升混凝土接茬的施工質量，確保其與設計的標準一致。組合鋼模板施工程序：第一步：在地面將大型鋼模及三角背撐系統(tǒng)組裝完成后，通過盾構吊裝孔和出土進料孔吊放至施工層，每兩榀支架連成一組，人工推至施工單元邊墻處。

第二步：涂刷脫模劑，按編號將鋼模板推至指定位置進行定位，模板支腿與預埋地錨、尾樁對齊。

第三步：安裝止水膩子橡膠條，安裝外連桿并緊固螺栓、支頂、扣件等。

第四步：調整和復核模板安裝精度，驗收合格以后開始澆筑邊墻混凝土。

3.9 模板的拆除

板梁結構的主要類型為腳手架支撐系統(tǒng)，當板梁結構強度滿足設計要求時，將板梁結構支架放松，拆除板梁模板。嚴格按照設計的標準來拆除梁板的模板，養(yǎng)護時間要保持在兩周以上。在混凝土強度達到2.5 MPa以上時，混凝土表面和棱角的強度達到了設計的標準，拆模不會給其造成任何的影響時才能拆除模板。依據氣溫的變化情況來合理設置混凝土拆模時間，其他結構的拆模時間遵循規(guī)范要求。

4 現(xiàn)場施工管理

4.1 人員管理

施工現(xiàn)場需配備預制板鋼筋安裝人員組以及預制板拼裝人員組，采取現(xiàn)場安裝的方式來處理側墻預制板鋼筋，施工人員的具體安排情況詳見表1所示。

表1 人員組情況

4.2 材料管理

(1)在運輸預制構件時應當確保構件安全，避免磕碰等情況影響構件質量，應當根據構件的形狀與材質采取具有針對性的固定辦法。

(2)運輸車輛應為15 m及以上平板拖車。

(3)在裝車之前，應當首先在車廂底部安裝減震設施與支護裝置，避免運輸過程中構件損壞，可以在車廂底部設置兩根十號Ⅰ字鋼，在這基礎上防止1.5 cm及以上厚度的橡膠墊或其他減震墊。

(4)預制構件投入使用之前，應當檢查其尺寸、外觀、材料、預埋空洞位置是否與既定標準相符。

4.3 設備管理

起重設施主要需要配合預制板卸車、拼裝、模板安裝拆除施工；2臺13 m板車經改造后配合預制板進場。

預制板拼裝工作，應當考慮起重機的懸臂長度和預制板起吊高度，以及起重機一側支腿的最大距離。中板和頂部預制板較長，預制板從基坑側邊吊起，因小型起重機的同側支腿間距不夠，預制板很難旋轉。所以，在安裝這種預制板時，必須使用支腿最大間距較大的門式起重機配合拼裝，具體機械設備使用情況如表2所示。

表2 機械設備使用情況

4.4 質量管理

(1)在混凝土澆筑施工以前，事先清理干凈模板內的雜質；在支架與模板施工時，要將防止傾覆的臨時固定設施準備齊全。

(2)如果梁板的跨度超過了4 m，采取中間位置起拱的處理辦法來高效處理。

(3)梁、柱接頭處模板和懸式模板接合必須牢固、嚴密。

(4)依據模板平面圖來設置邊墻鋼模板位置，相鄰模板支腿不能出現(xiàn)互相碰撞的情況。

(5)預埋件在固定到模板上以后，做好預埋洞的處理工作。

(6)每次立模前先檢查防水層、預埋件及防水設施是否達到設計要求，鋼筋是否經過檢查驗收，確認后再立模。

(7)在支設模板以前，認真檢車模板的平整度，不合格的模板堅決不能使用到施工中。

(8)模板檢查合格以后將施工檢查表填寫好，上報監(jiān)理部門驗收。

4.5 安全管理

(1)所有進入到施工現(xiàn)場的工作人員必須要做好防護工作，高空作業(yè)人員佩戴安全帽和安全繩，對于那些易于出現(xiàn)碰撞、失衡、劃跌和自身重量比較大的配件，采取小組合作的方式完成施工。

(2)在安裝和拆除高度大于5 m的模板時，做好防護工作并搭建腳手架，確保整個施工過程安全。

(3)在遇到大風天氣時不能開展高空作業(yè)。在雨后施工時，需要將施工現(xiàn)場清理干凈，路干后方可施工。

(4)不得在腳手架上堆放大批模板等材料。

(5)在安裝和拆除高空、復雜結構模板時，一定要將保護措施落實到位。

(6)在抬運模板時，抬運的兩個人要密切配合，使用運輸工具或者繩子將模板捆綁結實，在升降施工的過程中不能出現(xiàn)隨意亂拋的情況。在安裝和拆除組合模板時需要安排專人負責接應，拆掉的模板要隨時運走，不能出現(xiàn)高空直接拋投的問題。

(7)在支立模板的過程中遇到中途停歇的情況，需要把柱頭、搭頭和支撐等釘結實。妥善管理那些活動的支撐、牽杠和模板，將墜落、扶空、踏空等問題控制在最小范圍之內。

(8)在模板拆除的過程中，施工人員需要停留在安全地點來施工，上下盡量不要停留在同一垂直面上，吊裝模板時操作人員停留在安全位置處，注重對施工人員安全意識的培養(yǎng)。

(9)將拆除的模板設置為方臺底模時，分批次完成頂撐的拆除工作，依據先后順序將背楞和底模拆除掉，將模板大面積掉落的危險控制到最低。

(10)在高空作業(yè)的過程中，事先將操作平臺和腳手架搭設好，使用梯子來攀登腳手架或者是操作臺，大梁底模上不能走人，操作人員施工時要穿工作鞋。

5 疊合裝配式產生的效益

(1)不受任何施工環(huán)境的影響，尤其是在冬季作業(yè)條件下，仍能按照工期進度要求如實操作，對施工場地要求極低且作業(yè)面積范圍小，保障既有線路及周邊環(huán)境交通的順暢；有效增強混凝土的灌澆質量，由此降低整體結構中出現(xiàn)的涌水不良現(xiàn)象；適用范圍不受地域環(huán)境局限。

(2)作業(yè)施工組織及調配兼具明顯的統(tǒng)一性，擁有完整的專業(yè)流程化運作的標準和方

式，用工總數(shù)量被有效降低的同時，也增強了施工的安全性；優(yōu)化后的支撐體系可明顯提升作業(yè)場地的使用需求，較為便捷。

(3)大大提升了施工現(xiàn)場的高度使用率，就鋼筋綁扎處理和支架設置操作這兩方面，有效的縮減的工期進度，將成本降低至原先的30%以上，不影響既有道路的正常使用，就后續(xù)作業(yè)場地的清理工作提供了可靠的基礎和保障，便于之后的貫通測量和其他分項作業(yè)的順利開展。

6 結 語

總而言之，在該項目建設階段，項目建設及管理隊伍突破了重重阻礙，解決了人員、環(huán)境、安全等多方面問題，將工程安全放在第一位，堅持以建設高質量優(yōu)秀工程為目標，堅持樣板引路建設精品工程的理念，嚴格落實安全管理與質量管控工作，顯著提升了工程施工質量，深受社會各個階層的好評和認可。