鐵路客站裝配式雙柱雨棚體系施工技術(shù)

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，尋求更加經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的施工方式成為了建筑行業(yè)的目標(biāo)。預(yù)制裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生，成為解決問題的一個關(guān)鍵點(diǎn)，而裝配式雨棚作為裝配式建筑在高鐵站房的首次應(yīng)用，其意義和價值顯得更加重要。本文通過鐵路客站裝配式混凝土雨棚體系在新建太原至焦作TJZF-2標(biāo)工程長治東站首次應(yīng)用為例，簡要闡述該體系工藝原理、施工方法、控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：裝配式雨棚；高鐵站房；工藝原理；施工控制文章編號：2095-4085（2024）03-0079-03

0 前言

雨棚裝配式體系是裝配式結(jié)構(gòu)在鐵路客站施工中的一種創(chuàng)新應(yīng)用，站臺雨棚采用裝配式構(gòu)件進(jìn)行施工，可以避免站臺施工架體搭設(shè)困難，防護(hù)不到位，安全風(fēng)險大的缺點(diǎn)；同時，構(gòu)件可以提前預(yù)制，節(jié)省了現(xiàn)場搭設(shè)架體、安裝模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土及養(yǎng)護(hù)的時間，大大減輕了工期壓力。本文主要對長治東站在裝配式雨棚技術(shù)應(yīng)用方面的嘗試進(jìn)行總結(jié)分析，為后續(xù)裝配式雨棚發(fā)展提供技術(shù)參考，如圖1。

1 鐵路客站裝配式混凝土雨棚體系簡介

（1）裝配式混凝土雨棚主要包括：預(yù)制雨棚柱、預(yù)制雨棚π型梁、預(yù)制雨棚邊板、預(yù)制雨棚中間板。其中，預(yù)制柱與基礎(chǔ)、預(yù)制梁與預(yù)制柱采用半套筒灌漿連接，預(yù)制板與預(yù)制梁通過橡膠支座并輔以防落梁措施進(jìn)行連接裝配式雨棚系統(tǒng)。

（2）根據(jù)構(gòu)件類型提前進(jìn)行模板設(shè)計(jì)，雨棚柱采用定型鋼模，減少了橫向拼縫；雨棚梁板通過模板排布，保證禪縫縱向貫通，橫向交圈。

2 工程應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程概況

2.1.1 工程簡況

長治東站位于山西省長治市境內(nèi)，站房建筑面積約20 000m2，建筑總高度為23.8m，地上2層，局部3層，地下1層。站房主體為框架結(jié)構(gòu)。站臺雨棚投影面積15 750m2，3臺7線。其中基本站臺T32軸～T35軸間采用裝配式混凝土雨棚施工，共計(jì)應(yīng)用3跨混凝土雨棚柱。

裝配式區(qū)域構(gòu)件分解如圖2所示。

2.1.2 結(jié)構(gòu)簡況

裝配式雨棚柱結(jié)構(gòu)采用600～950×950×4 610工字型柱，重量約7.44t，施工區(qū)域內(nèi)包含4顆該預(yù)制柱。

裝配式雨棚梁結(jié)構(gòu)采用π型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)長度為12 000mm，寬度900mm，重量為27.23t，施工區(qū)域內(nèi)包含2根該預(yù)制梁。

裝配式雨棚預(yù)制板結(jié)構(gòu)包括兩個類型，分別列為B1、B2結(jié)構(gòu)，其中B1預(yù)制板長度10 450mm，寬度3 050mm，重量24.18t，施工區(qū)域內(nèi)包含6塊該類型預(yù)制板，B2預(yù)制板長度10 450mm，寬度5 900mm，重量為38.59t，施工區(qū)域內(nèi)包含3塊該類型預(yù)制板。

2.2 施工工藝流程

由于無鐵路客站裝配式雨棚應(yīng)用先例，本工程僅應(yīng)用3跨作為裝配式技術(shù)驗(yàn)證，所有裝配式預(yù)制加工均在施工現(xiàn)場完成。

裝配式混凝土雨棚體系施工主要分為：裝配式雨棚柱制作及安裝、裝配式雨棚梁板制作及安裝、裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理三個部分。

2.3 雨棚柱預(yù)制及安裝

2.3.1 預(yù)制柱基礎(chǔ)施工

棚柱預(yù)制時，需制作底座作為模板安裝的基礎(chǔ)，同時作為鋼筋定位的基礎(chǔ)。雨棚柱預(yù)制基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土型式，上方設(shè)置短柱，基礎(chǔ)和短柱混凝土采用C40混凝土澆筑，短柱尺寸同預(yù)制柱底部尺寸為600mm×950mm，高200mm，短柱上預(yù)埋鋼管。

2.3.2 灌漿套筒定位

將灌漿套筒套入，并調(diào)整注漿口、出漿口位置，使得注漿口、出漿口朝外，且不會超出預(yù)制柱邊線；并用水準(zhǔn)尺檢查套筒的垂直度；灌漿套筒位置調(diào)整完成后，采用短截鋼筋將套筒相互焊接固定形成整體，保證各個套筒相對位置固定；灌漿套筒整體定位后，將預(yù)制柱軸線標(biāo)注與套筒上，使得灌漿套筒移動至鋼板底座上時。

2.3.3 預(yù)制柱鋼筋的綁扎

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，將雨棚立柱在站臺完成面以下100mm位置進(jìn)行拆分，下部采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，上部至梁底柱體采用裝配式構(gòu)件，構(gòu)件長度4 650mm，連接部分采用灌漿套筒等強(qiáng)代換連接，下部留置20mm施工縫。

鋼筋綁扎前，將半灌漿套筒與上部縱向主筋進(jìn)行連接，并套在定位鋼筋上，再進(jìn)行箍筋的綁扎。箍筋綁扎完成后，在下部將箍筋與縱向主筋進(jìn)行焊接，保證各個套筒的相對位置不發(fā)生變化?；鶎訅γ骐[蔽驗(yàn)收完成后，大面積施工開始前應(yīng)進(jìn)行試粘貼，取規(guī)格不小于300mm×200mm板材一組（3塊），現(xiàn)場粘貼24h后取消定位件樣板不自行產(chǎn)生位移。

2.3.4 預(yù)制柱模板的安裝及拆除

（1）模板在使用前，對整個面板進(jìn)行打磨，為了拆模方便，選用色拉油充當(dāng)脫模劑。同時，脫模劑涂刷前，應(yīng)再次對模板進(jìn)行清理，效果以白毛巾擦拭無黑印為宜。

（2）模板安裝前，在模板拼縫處粘貼海綿條，以防止模板硬拼不嚴(yán)，出現(xiàn)漏漿、沙眼等情況。海綿條采用30mm寬，2mm厚，雙面粘貼型膠帶。粘貼時，海綿條距離模板內(nèi)板面距離應(yīng)控制在2～3mm，保證模板加固擠緊后，海綿條可以將模板拼縫處填實(shí)且不會超出面板。海綿條只進(jìn)行單面粘貼，方便清理更換。

2.3.5 預(yù)制柱混凝土澆筑

混凝土澆筑前，應(yīng)先在根部鋪30mm同配比砂漿，防止出現(xiàn)爛根現(xiàn)象；雨棚柱混凝土澆筑，應(yīng)控制每次澆筑的厚度，一般為500mm。柱混凝土振搗采用“五點(diǎn)振搗法”，即中間及四角振搗，每點(diǎn)振搗時間宜控制為45s。

2.3.6 預(yù)制柱吊運(yùn)及安裝

根據(jù)同條件試塊的實(shí)際強(qiáng)度，當(dāng)強(qiáng)度滿足吊運(yùn)要求時，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于15N/mm2，方可進(jìn)行現(xiàn)場吊運(yùn)安裝。

（1）預(yù)制柱構(gòu)件分析

裝配式混凝土預(yù)制柱，截面尺寸600mm～950×950mm，構(gòu)件高度4 610mm，預(yù)制柱單根重量8t。吊裝時吊車需在站臺線間進(jìn)行吊裝。

（2）吊裝工況分析

本工程吊裝主要問題為提升高度較高，需從-4m高度開始提升，提升至5m以上，本工程吊裝選用70t汽車吊進(jìn)行吊裝，安裝范圍為34軸/T-A、T-B軸共2根，吊車站位一次吊裝兩跟預(yù)制柱，只需進(jìn)行一次站位。經(jīng)分析吊裝過程中最重結(jié)構(gòu)單重8t，最遠(yuǎn)構(gòu)件吊裝半徑為14m，滿足吊裝要求。

2.3.7 預(yù)制柱注漿

預(yù)制柱安裝就位調(diào)平，且臨時固定措施設(shè)置后，方可開始進(jìn)行現(xiàn)場灌漿作業(yè)。

預(yù)制柱采用連通腔灌漿，除預(yù)留灌漿孔、出漿孔與排氣孔外，應(yīng)形成密閉空腔，不應(yīng)漏漿；本工程將20mm預(yù)留縫隙采用橡膠封條封堵，僅預(yù)留一個灌漿孔。灌漿作業(yè)應(yīng)采用壓漿法從灌漿套筒下灌漿孔注入。

2.4 雨棚梁、板預(yù)及安裝

2.4.1 預(yù)制支架搭設(shè)及模板安裝

由于本工程為技術(shù)驗(yàn)證，為了節(jié)省成本未采用成套鋼膜臺車，現(xiàn)場采用短鋼管作為模板支撐。600+1 200+600+600+600+1 500+1 200+1 500+600+600+600+1 200+600mm，縱向間距1 200mm，步距1 500mm。架體下方鋪設(shè)50×250×4 000mm跳板。

2.4.2 鋼筋綁扎

重點(diǎn)控制梁板保護(hù)層墊塊的安裝質(zhì)量。墊塊應(yīng)呈規(guī)律性設(shè)置，做到橫向、縱向成線，間距一致，布置均勻。

2.4.3 預(yù)制梁、板埋件安裝

預(yù)制梁上灌漿套筒的安裝方式同預(yù)制柱一致，設(shè)置定位鋼板及定位鋼筋，然后對灌漿套筒定位，同時進(jìn)行吊點(diǎn)埋件安裝。

2.4.4 預(yù)制板上埋件的安裝

在板鋼筋綁扎完成后，應(yīng)進(jìn)行防落梁埋件、吊點(diǎn)埋件、預(yù)制板板支座埋件的安裝。埋件安裝后應(yīng)仔細(xì)核對位置，確保安裝位置準(zhǔn)確。

平吊點(diǎn)采用預(yù)埋吊件（15t， 埋件樣式同柱子平吊埋件），吊點(diǎn)布置四周布置。

2.4.5 混凝土澆筑

梁板混凝土的振搗點(diǎn)位應(yīng)提前進(jìn)行布置，每個振搗點(diǎn)位的振搗時間為15s，對于梁上的振搗點(diǎn)位應(yīng)延長至25s；振搗點(diǎn)位的間距應(yīng)控制在500mm以內(nèi)，保證振搗棒作用范圍可以相互重疊，不存在遺漏。

2.4.6 預(yù)制梁、板的吊運(yùn)和安裝

（1）吊裝工況分析

為施工方便，使用和雨棚柱吊裝時相同工況布置，同時吊車更換為250T汽車吊，最外側(cè)板吊裝時，最遠(yuǎn)工作半徑為16m，汽車吊最大吊重為49噸，考慮1.2安全系數(shù)，滿足吊裝要求。

（2）按先梁后板順序進(jìn)行吊裝。預(yù)制梁安裝就位后，應(yīng)及時校準(zhǔn)并采取臨時固定措施，可在梁下布置支撐架體，并增加斜撐作為臨時固定措施。預(yù)制梁安裝完成后，進(jìn)行預(yù)制板吊裝。

2.5 預(yù)制結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理

2.5.1 仿真卡槽安裝

板與主梁交接部位預(yù)留8mm縫隙，安裝完成后，在縫隙處安裝仿混凝土卡槽，以確保外觀效果。

2.5.2 預(yù)制梁板的節(jié)點(diǎn)防水處理

預(yù)制構(gòu)件安裝完成后，在構(gòu)件拼縫處打密封膠，上部采用砂漿找平，鋪貼防水卷材以及細(xì)石混凝土防水保護(hù)層。梁板的交接部位，在預(yù)制時，可在梁上預(yù)留2cm凹槽，作為防水收頭做法，防水施工完成后用密封膠封堵。同時，上方加做2mm厚鋁板蓋板進(jìn)行保護(hù)。

3 質(zhì)量控制

3.1 預(yù)制構(gòu)件尺寸偏差要求

預(yù)制柱、梁、板的尺寸偏差要求及檢驗(yàn)方法如下表1。

3.2 灌漿質(zhì)量要求

（1）鋼筋套灌漿連接及漿錨搭接連接的灌漿應(yīng)密實(shí)飽滿。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查；

（2）鋼筋套筒灌漿連接及漿錨搭接連接用的灌漿料強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

檢查數(shù)量；按批檢驗(yàn)，以每層為一檢驗(yàn)批；每工作班應(yīng)制作一組且每層不應(yīng)少于3組40mm×40mm×160mm的長方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

檢驗(yàn)方法：檢查灌漿料強(qiáng)度試驗(yàn)報告及評定記錄。

4 結(jié)語

通過工程實(shí)踐，站臺雨棚采用裝配式構(gòu)件進(jìn)行施工，可以避免站臺施工架體搭設(shè)困難，防護(hù)不到位，安全風(fēng)險大的缺點(diǎn)；同時，構(gòu)件可以提前統(tǒng)一預(yù)制、施工時間充裕，質(zhì)量更有保障，工期大大縮短，綜合成本降低，符合新型高鐵客站智能建造的要求。在今后的市場前景必將越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)：

［1］GB/T51231-2016裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

［2］JGJ 1-2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

［3］JGJ 355-2015鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程.

［4］JG/T408-2019鋼筋連接用套筒灌漿料.