城市轨道交通高架车站分段分层跳仓施工分析

(整期优先)网络出版时间:2023-02-02
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城市轨道交通高架车站分段分层跳仓施工分析

全宇   ,王晓东  ,张友光

中铁大桥局第七工程有限公司  武汉市   430000

摘要:近年来,随着我国建筑行业的快速发展,施工技术不断创新,跳仓法施工技术以其整体性好、节约成本、缩短工期等优势得到广泛应用。取得了一定的经济效益和社会效益,为城市轨道交通高架区间的同类问题提供科学的参考依据。

关键词:城市轨道交通;高架车站;分段分层;跳仓

1工程概况

中铁大桥局七公司承建的武汉轨道交通7号线北延线三标北车基地站和武汉轨道交通16号线起点调整工程兴城大道站、幸福园路站均为地上三层预应力框架结构,车站长155m,宽度23.1~23.6m,车站纵向分14个轴线,轴线间距平均12m,常规高架车站采取分段分层现浇施工,设置后浇带,施工周期8个月左右,为满足当年开建当年通车的要求,车站结构施工时间需压缩至4个月内。

2施工要点

2.1高架车站楼板结构立体分仓技术

本工程高架车站共三层结构板,站厅层楼板、站台板下层楼板及站台层楼板,车站长155m,宽23m,自下而上施工,站厅层主梁为预应力悬臂混凝土盖梁。

根据车站的结构特点及设计确定的后浇带,结合工期要求合理进行楼面立体分仓,整个车站分仓施工,共分为四个阶段:

一阶段施工站厅层2~5轴、6~9轴、10~13轴,其中两端2~5轴、10~13轴应优先施工。由于预应力盖梁与梁板需要分开浇筑,故分缝根据盖梁位置设置。第一阶段站厅层施工的长度分别是38.1m、40.5m、38.1m,由于高架车站属于地面结构,受气温影响大,因此将分段长度控制在40m左右。

二阶段施工站厅层5~6轴、9~10轴,施工承轨层1~4轴(+3.5m)、(+9.4m)7~8轴(+9.4m)、(+3.5m)11~14轴。第二阶段站厅层施工的长度为9m。在一阶段施工完成后,即可开始承轨层的施工,第二阶段承轨层施工的长度分别是39.6m、31m、39.6m,将分缝位置设置在梁跨度的1/3-1/4之间,满足结构施工缝设置规范。

三阶段施工承轨层4~7轴、8~11轴,施工站台层1~4轴(+1.8m)、(+8.8m)7~8(+8.8m)轴、(+1.8m)11~14轴。第三阶段承轨层施工的长度为22.6m。在二阶段施工完成后,即可开始站台层的施工,第三阶段站台层施工的长度38.45m、30m、38.45m。

四阶段施工站台层4~7轴、8~11轴。第四阶段站台层施工的长度为25m。

整个车站根据立体分仓技术,自上而下呈阶梯型分层分段,各个阶段的结构施工可同步进行,上下两层结构可同时施工,相比较原设计方案,节省了大量时间,同时还为高架车站内二次结构施工创造了空间和时间。

2.2高架车站无变形缝结构施工技术

目前现有轨道交通标准高架车站长度均超过150m,主体结构采用“建-桥合一"的框架结构,预应力混凝土悬臂盖梁最大悬臂长度8.05m,纵向主要柱距12m,横向柱距7.0m。常规设计均需设置两道自上而下的变形缝,变形缝宽度10cm,从立柱、盖梁、站厅层楼板、承轨层楼板、站台板均断开。变形缝需要单独设置模板,模板安装、加固困难,后期装修施工变形缝位置也需要单独处理,还存在渗漏风险,最重要是变形缝的存在,还会增加施工节段,变形缝两侧结构要分开施工。通过对车站结构计算分析,通过增加立柱截面尺寸和配筋率,交接墩立柱截面尺寸由2.4*2.2m优化为2.7*2.2m,增加立柱刚度,抵抗结构温缩变形。

(1)模板与支撑

盖梁采用木模板、满堂支架支撑。模板的拼缝处用密封胶条填塞压实,用1.5mm厚双面胶带纸封闭,防止漏浆,出现蜂窝,两侧模顶口安装拉杆固定。

(2)钢筋绑扎

先将柱顶凿毛,清理干净,并进行柱顶标高检查。由于盖梁钢筋密集,钢筋采用后场放样加工,现场组拼,散件或骨架片吊装入位。

(3)混凝土浇筑

盖梁采用C40商品混凝土,混凝土输送泵泵送入模,插入式振捣棒振捣。盖梁与站厅层板梁采用快易收口网分隔,浇筑完成后及时对漏出的浆液进行清理。

(4)盖梁预应力施工

按设计要求,混凝土强度达到设计强度的100%后进行张拉,预应力梁的侧模及非预应力楼板底模(不含梁底模)应在张拉前全部拆除。预应力盖梁分两批张拉,盖梁达到设计强度后张拉下层钢束(第一批),浇筑站厅层楼板、柱,再施工站台板下层楼板和站台板,最后张拉上层钢束(第二层)。

波纹管安装前,必须严格检查预应力定位钢筋的绑扎精度。预应力筋采用钢筋与U型卡子组成的撑筋对预应力筋进行定位,撑劲采用焊接焊接固定与主筋上,特别是应在反弯点设置撑点。当预应力筋铺设与普通钢筋的位置上有冲突时,应优先保证预应力筋的位置。张拉槽处的钢筋如影响钢束的张拉时,可临时弯起,但在封锚时,钢筋必须恢复。预埋钢筋与波纹管位置提前用CAD图进行放样对比,必要时加工异形锚固钢筋。

波纹管安装就位过程中应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。同时,还应防止电焊火花烧伤管壁。浇筑混凝土前应派人检查波纹管有无破损。在混凝土浇筑过程中,严防漏浆。

波纹管的连接先采用大一号的波纹管将需要连接的波纹管对接,然后采用透明胶带将波纹管连接固定。波纹管与锚垫板之间采用塑料胶布包扎紧密,以防漏浆。

为使孔道压浆通畅,并使浆液与孔壁接触良好,对孔道内可能发生的油污等,可采用已知对预应力钢铰线和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液,用水稀释后进行冲洗,冲洗后,采用空压机将孔道内的所有积水吹出。

2.3高架车站楼板分段跳仓技术

2.3.1施工缝施工

在施工缝处采用快易收口网与板筋绑扎固定代替传统木枋模板拦截混凝土,减小混凝土夹渣的后期处理难度,保证跳仓接缝质量,同时可以避免混凝土的凿毛处理。为保证施工缝位置混凝土浇注的接缝质量,施工缝位置的钢筋按照后浇带的钢筋设置要求进行施工,保留附加筋,减小有害裂缝产生的几率。

2.3.2混凝土施工

(1)混凝土浇筑顺序

梁浇筑混凝土的纵向顺序从一端向另一端,禁止最后浇筑梁板中部。

浇筑时不应使模板和支架产生有害的下沉;为了使混凝土振捣密实,应采用相应的分层浇筑;当在斜面或曲面上浇筑混凝土时,应从低处开始。对于大体积的盖梁、纵梁,采取分层浇筑的方式。

为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层混凝土,浇筑层次的增加须有一定的速度,须使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。

(2)混凝土的振捣

混凝土浇筑时,采用φ30/φ50插入式振捣棒振捣。其插点采取梅花型布置,间距不过作业半径的1.5倍(500)。每台泵配3个振动棒手,振动棒的操作必须选择有操作证、熟练并有责任心的人员。振捣应随下料进度,均匀有序的进行,使用插入式振捣器快插慢拔,要使振动棒自然沉入混凝土,宜垂直插入,并插到尚未初凝的下层混凝土中50~100mm,以消除两层间的接缝。每一次振点的延续时间一般为20~30秒,以表面呈现浮浆和不再沉落为准。应确保混凝土振捣密实,不漏振,不过振。

对板、梁、柱交汇节点部位,钢筋密集,混凝土下料和振捣应特别注意,可使用预制的钢管撬棍辅助撬拨钢筋,以使混凝土可顺利入内和进行插捣,并采用φ30振捣棒加强振捣。

楼板混凝土浇捣,应派人专门抹平收光。混凝土振捣后,及时用刮杠根据设计标高初步刮平,在终凝前不准上人,更不得加施工荷载,避免混凝土产生有害裂缝。

2.3.3混凝土养护

根据外界温度及时合理对混凝土采用相应的养护措施:

①当气温高于5℃时,在混凝土浇筑完12小时内覆盖薄膜,并对其湿水养护,保证混凝土表面保持湿润状态。

②当气温低于5℃时,在混凝土浇筑完12小内覆盖塑料薄膜+两层3mm棉毡,并及时浇水养护。

3结语

分段分层跳仓施工技术首次在地铁高架车站采取分段跳仓施工技术,采用楼板结构立体分仓技术和无变形缝的整体框架结构,取消后浇带和车站变形缝结构,减少后浇带、变形缝施工占用的时间,操作简单,适应性和可操作性强,施工工序衔接紧密、效率高,为以后高架车站施工提供一种新的施工方法,积累了宝贵经验,具有广泛的应用前景,同时车站超前完工,兑现对业主和社会的承诺,展现了企业形象,社会效益良好。由于高架车站施工,大部分施工作业均在郊区施工,有利于环保控制,采用多种技术首段,节约工期,提升工效,降低能源消耗,环保效益良好。

参考文献:

[1]沈萍.雄安站超长大体积混凝土跳仓法施工技术[J].施工技术,2020,49(21):58-60+66.

[2]章谊.跳仓法替代后浇带在大体积混凝土施工中的运用[J].建筑施工,2020,42(07):1166-1168.

[3]赵建新,韩艳军.跳仓法施工在大体积混凝土基础底板中的应用[J].工程技术研究,2020,5(10):41-42.