地鐵車站軌頂風(fēng)道結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆法施工技術(shù)對比分析

摘要：文章以濟(jì)南市軌道交通邢村地鐵站為工程背景，闡述了實(shí)際工程中地鐵車站軌頂風(fēng)道現(xiàn)澆法的施工流程，并基于現(xiàn)澆法中先澆法和后澆法施工工藝的區(qū)別，對兩種工藝在施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效果與工期等方面進(jìn)行了分析對比。結(jié)果表明：先澆法施工軌頂風(fēng)道可以有效解決縮短施工周期，提高施工質(zhì)量，還可以節(jié)約施工成本。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；軌頂風(fēng)道；現(xiàn)澆法；施工工藝

中圖分類號：U215.7

0 引言

隨著我國軌道交通全國各大城市逐漸開展，地鐵施工技術(shù)得到不斷推廣和發(fā)展，軌道交通的通風(fēng)、防火等各項(xiàng)功能分化也愈加完善［1］。在軌頂和軌底設(shè)計(jì)不同功能類型的排風(fēng)道可以有效解決軌道通風(fēng)以及突發(fā)的排煙問題，其中軌道交通車站的排風(fēng)道通常位于軌道正上方，鑒于其位置的原因，一般將之稱為軌頂風(fēng)道［2-3］。

本文以濟(jì)南市軌道交通4號線邢村站為工程背景，對于地鐵車站內(nèi)部軌頂風(fēng)道結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆法施工的“先澆法”與“后澆法”，基于其施工質(zhì)量及造價(jià)工期等方面進(jìn)行對比分析，暫不涉及新興的預(yù)制式軌頂風(fēng)道。

1 工程概況

擬建濟(jì)南市軌道交通4號線一期工程四標(biāo)段邢村站（8號線折返線部分）西起港興一路與經(jīng)十路交叉口，東至山東省救災(zāi)物資儲備管理中心北側(cè)，沿經(jīng)十東路綠化帶敷設(shè)，8號線一期工程起點(diǎn)里程為右AK19+124.384，全長約185.0 m，為地下2層，標(biāo)準(zhǔn)段凈寬約10.8 m，覆土深度約3.76 m，主體結(jié)構(gòu)埋深約21.08～23.78 m。場地平面示意圖如圖1所示。

軌頂風(fēng)道作為地鐵車站結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)件，在整個(gè)車站的通風(fēng)系統(tǒng)中起著重要的作用［4］。軌頂風(fēng)道位于車站軌行區(qū)范圍，懸掛于車站中板下部，與中板形成一個(gè)整體。其中島式車站軌頂風(fēng)道側(cè)墻多與車站結(jié)構(gòu)側(cè)墻相距很近或并入結(jié)構(gòu)側(cè)墻，如圖2所示。軌頂風(fēng)道結(jié)構(gòu)看似簡單，但其自身內(nèi)部空間狹小，預(yù)留風(fēng)孔及預(yù)埋件要求精度高，對于施工質(zhì)量的控制有著較高的要求［5］。

2 現(xiàn)澆法工藝施工流程

2.1 后澆施工方法

后澆法施工，即軌頂風(fēng)道和車站不同時(shí)施工，在車站主體結(jié)構(gòu)施工完畢后，再施工軌頂風(fēng)道。具體施工流程：施工準(zhǔn)備→測量放線→搭設(shè)模板支架→安裝軌頂風(fēng)道底?！摻罱壴鷿仓夗旓L(fēng)道底板及側(cè)墻下部混凝土→安裝側(cè)墻模板→澆筑側(cè)墻混凝土→養(yǎng)生→拆模。

后澆法是在主體結(jié)構(gòu)施完成后自中板處預(yù)留規(guī)定風(fēng)道鋼筋，隨后支立風(fēng)道底模和側(cè)模并在模板通道內(nèi)綁扎鋼筋完成混凝土澆筑。由于軌頂風(fēng)道高度一般在1 m左右（結(jié)構(gòu)凈高）待模板安裝完成后，施工人員操作空間十分狹小，且極大降低了施工效率，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。混凝土澆筑需要采用地泵并在中板上方預(yù)留澆筑孔，狹小空間作業(yè)鋼筋綁扎質(zhì)量及混凝土澆筑驗(yàn)收檢查困難，缺震漏震現(xiàn)象普遍，混凝土外觀質(zhì)量難以保證。

2.2 先澆施工方法

先澆法施工，即在主體結(jié)構(gòu)中板施工前，提前施工軌頂風(fēng)道。具體施工流程：施工準(zhǔn)備→測量放線→搭設(shè)中板模板支架→安裝軌頂風(fēng)道底模及側(cè)墻外?！夗旓L(fēng)道底板及側(cè)墻鋼筋綁扎→澆筑軌頂風(fēng)道底板及側(cè)墻下部混凝土→安裝軌頂風(fēng)道側(cè)墻模板→搭設(shè)軌頂風(fēng)道范圍內(nèi)支架至中板底→澆筑側(cè)墻混凝土→養(yǎng)生→拆模。

2.3 先澆與后澆施工流程重點(diǎn)區(qū)別

采用先澆法施工軌頂風(fēng)道，不需要單獨(dú)搭設(shè)模板支架，而是與中板支架共同形成支撐體系。在搭設(shè)支架前通過精確測量放樣確定軌頂風(fēng)道施工范圍，在搭設(shè)支架時(shí)軌頂風(fēng)道位置形成獨(dú)立模板支撐體系，其余位置按中板支撐體系確定的標(biāo)高搭設(shè)。在軌頂風(fēng)道底板混凝土澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，搭設(shè)軌頂風(fēng)道范圍內(nèi)小立桿至中板底，與其余中板模板支架形成整體支撐體系，支架搭設(shè)完成后，軌頂風(fēng)道底模和側(cè)模與中板模板同時(shí)安裝，鋼筋綁扎完成后軌頂風(fēng)道與中板同時(shí)澆筑混凝土。

而后澆法則要等到主體結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行規(guī)定風(fēng)道施工，模板及腳手架需要二次倒運(yùn)安拆，支撐體系安裝完成后按先底板再側(cè)墻的順序施工規(guī)定風(fēng)道。

軌頂風(fēng)道先澆法在中板澆筑之前優(yōu)先施工軌頂風(fēng)道，此法較后澆法操作空間大、施工操作方便、速度快，與上部中板粘結(jié)性整體性更好，鋼筋綁扎方便隱蔽工程驗(yàn)收和監(jiān)督，提高鋼筋綁扎質(zhì)量，混凝土振搗收面更加方便，外觀質(zhì)量更好。

3 現(xiàn)澆法工藝對比分析

3.1 施工質(zhì)量對比

（1）采用后澆法施工，軌頂風(fēng)道側(cè)墻側(cè)墻混凝土和中板混凝土分兩次澆筑，風(fēng)道吊掛于中板交接位置存在施工冷縫，二次澆筑風(fēng)道混凝土收縮變形后會導(dǎo)致冷縫處出現(xiàn)裂隙，給結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量造成較大的隱患。而采用先澆法施工可以保證中板與軌頂風(fēng)道同時(shí)澆筑混凝土，避免隱患。

（2）采用后澆法施工，由于軌頂風(fēng)道空間狹小，導(dǎo)致混凝土澆筑困難且澆筑過程中不易振搗，結(jié)構(gòu)密實(shí)性難以保證，直接影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。而采用先澆法則可以避免這一問題。

3.2 經(jīng)濟(jì)效果對比

3.2.1 腳手架二次施工

采用后澆法施工，需要二次搭設(shè)軌頂風(fēng)道范圍內(nèi)的腳手架。以濟(jì)南地鐵8號線折返線為例，軌行區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)底板至軌頂風(fēng)道底板凈高1.88 m，風(fēng)道結(jié)構(gòu)寬7.6 m，每延米搭設(shè)腳手架14 m3，按每立方米腳手架成本18元計(jì)算，每延米施工成本為252元。

3.2.2 人工降效

采用后澆法施工，由于中板已施工完成，二次澆筑軌頂風(fēng)道空間狹小，施工不便，會直接產(chǎn)生人工降效問題。以濟(jì)南地鐵8號線折返線為例，每延米混凝土2.7 m3，模板12.4 m2，混凝土施工人工成本按45元每立方米、模板施工人工成本按120元/m2，施工降效按30%考慮，每延米施工人工降效增加成本482元。

（3）采用先澆法施工，中板與軌頂風(fēng)道同時(shí)澆筑，不會產(chǎn)生腳手架二次施工及人工降效等問題，綜合成本大約每延米可節(jié)省734元。

3.3 工期對比

采用后澆法施工需要占用軌行區(qū)，軌頂風(fēng)道后澆施工進(jìn)度慢，且需要混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可拆除模板及支架，影響了鋪軌進(jìn)度，制約整體工期。而采用先澆法則可以避免該部分不必要的工期延長。

4 結(jié)語

本文以濟(jì)南軌道交通4號線邢村站為工程背景，對軌頂風(fēng)道先澆法與后澆法的施工工藝進(jìn)行對比，結(jié)果表明：

（1）軌頂風(fēng)道先澆法可有效避免施工冷縫出現(xiàn)裂隙，且易于振搗，保證了混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，且收面更加方便，外觀質(zhì)量更好。

（2）采用先澆法施工，綜合成本較后澆法低，不會產(chǎn)生腳手架二次施工及人工降效等問題，大約每延米可節(jié)省734元。

（3）先澆法施工可有效避免占用軌行區(qū)，減少混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的等待時(shí)間，節(jié)約工期。

通過對比可以看出，先澆法施工軌頂風(fēng)道可以有效縮短施工周期、提高施工質(zhì)量，節(jié)約施工成本。

參考文獻(xiàn)

［1］賈尚華.軌道交通車站后做現(xiàn)澆軌頂風(fēng)道施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.中國市政工程，2018（1）：82-85，105.

［2］李應(yīng)姣.軌頂風(fēng)道下掛梁與車站頂板一體澆筑施工技術(shù)研究［J］.鐵道建筑技術(shù)，2014（6）：79-81.

［3］張 杰.地鐵車站頂板（逆筑法）施工階段抗裂研究［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2000（2）：133-136.

［4］杜 宇.全預(yù)制軌頂風(fēng)道在成都地鐵2號線工程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.中華民居，2011（8）：146-148.

［5］朱玲英，朱家振，王建平.軌道交通上排熱風(fēng)道的工程應(yīng)用［J］.建筑，2010（16）：87-89.

收稿日期：2024-03-15

基金項(xiàng)目：泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才工程資助“地下空區(qū)災(zāi)害定位定量精細(xì)化探查及處治成套技術(shù)”（編號：tscy20230660）

作者簡介：王 剛（1986—），工程師，主要從事城市軌道交通工程建設(shè)工作。