装配式轨顶风道快速建造施工技术

装配式轨顶风道快速建造施工技术

石雅清

中铁十局集团有限公司  山东济南  250000

摘要：随着我国经济的飞速发展，地铁建造速度越来越快，而车站内轨顶风道现浇法施工存在交叉作业，空间狭小，操作困难，施工质量难以控制，安全风险大，成本高，施工效率低，周转材料运输困难，产生较多建筑垃圾，难以做到节能环保，影响工期等一系列问题，且现浇法施工需要大量支架、模板、方木等，材料浪费严重。通过对轨顶风道施工进行深度挖掘和研发，在宁波地铁车站采用了装配式轨顶风道施工技术。本技术经过在实践施工后，取得了实质性的成果，得到业内人士一致认可。

关键词：地铁建造  轨顶风道  装配式

引言：轨顶风道，即列车顶排风道，是地铁车站通风系统中重要的内部结构构件，悬挂于车站中板和结构侧墙的交接位置。由于其所处位置的特殊性，一般不与车站主体同时浇注，尤其在盾构施工需要通过的车站，轨顶风道必须后期施工。

正文：

1.简介

本技术是装配式施工，通过在地铁车站中板施工时先预埋Φ25螺纹套筒，然后在预制厂使用配套钢模板预制轨顶风道节块，待车站主体结构及盾构施工完成后将预制节块运至现场，利用一种同步提升设备对轨顶风道节块逐一进行提升、固定。单侧轨顶风道安装完成后对各节块拼缝满刮密封胶，从而达到设计使用效果。

图1.1-1地铁车站内部结构轨顶风道示意图

2 施工工艺

2.1 施工工法及工艺流程

施工准备→中板预埋螺纹套筒→节块预制→节块运至安装位置下方→提升钢绞线与节块提升点连接→同步提升设备就位、调试、设定参数→开启设备，同步提升→临时固定，位置微调→孔道灌浆→下一节块→拼缝处理。

2.2中板预埋螺纹套筒

中板预埋螺纹套筒可分为以下几个步骤：①套筒工装制作，②套筒定位放样，③套筒工装安装、固定，④中板混凝土浇筑。

图2.2-1螺纹套筒工装            图2.2-2螺纹套筒安装

图2.2-3混凝土浇筑成型

2.3节块预制

节块定型钢模板分为标准节（A型）、异形节（B型），节块之间采用企口承插式连接，钢模板侧板开启装置采用铰链翻转式，推拉门的开启装置采用平移开启式。

节块预制可分为以下几个步骤：①定制钢模板，②模板拼装，③钢筋绑扎，④混凝土浇筑，⑤成品保护。

图2.3-1节块分块图图2.3-2模板拼装图

图2.3-3钢筋绑扎图                           图2.3-4节块成品

2.4节块运至安装位置下方

节块通过平板运输车运至现场吊装孔附近，汽车吊从吊装孔吊放至站台层，由叉车转运至各风道节块拼装位置的正下方，轨顶风道拼装从车站远离吊装孔的节块开始。

图2.4-1节块运至现场吊放至站台层图      图2.4-2节块水平运至安装位置正下方

2.5提升钢绞线与节块提升点连接

同步提升前的准备工作：①穿心千斤顶就位，置于提升孔正上方，调平。②控制柜、油泵、穿心千斤顶连接、调试。③钢绞线穿过千斤顶、中板提升预留孔，与下方节块采用连接器连接。④节块止浆条安装。

图5-1穿心千斤顶连接就位                   图2.5-2控制柜试机

图2.5-3钢绞线与节块连接

图2.5-4节块止浆条安装

2.6同步提升设备参数设定

准备工作完成后，先开启设备将钢绞线预紧，测量节块到中板底的距离，输入控制系统，作为提升位移的控制值，此时安装在每个千斤顶下方的称重传感器会自动采集提升力数据，并跟控制值进行对比，超过控制值时系统会报警。

图2.6-1主页面手动操作页面图2.6-2同步提升系统主页面图

2.7开启设备，同步提升

四个千斤顶同步动作，保证提升时轨顶风道不发生偏转、倾斜，在提升过程中可对提升力和位移进行双控，监测力和位移，保证提升过程安全。

设置提升力的安全阈值，提升到位后可实现自动停机，若出现特殊情况，本同步提升系统能够实现同步下降。

图2.7-1同步提升

2.8临时固定，位置微调

将节块提升至安装位置后，预留钢筋露出中板顶面，用钢垫块和锚固螺栓进行临时固定。微调节块位置使水平接缝满足要求，将螺帽拧紧固定。

图2.8-1钢垫板安装                    图2.8-2锚固螺栓安装

图2.8-3 临时固定节点

2.9孔道灌浆

①孔道灌浆：调整好节块位置后进行孔道灌浆，采用柳州欧维姆灌浆料，完成后进行下一节块施工。

②拼缝处理：清理凹槽基面、涂刷专用界面剂。节块间的凹凸槽内粘贴发泡密封胶条，拼缝满刮改性硅酮密封胶，保证密封胶美观。

③钢筋头处理：高出中板顶面的钢筋头切割后做防锈处理，浇筑100mm细石混凝土找平层。

图2.9-1 孔道灌浆               图2.9-2 拼缝处理

图2.9-3钢筋头切除、防锈处理

3 控制要点

3.1准备工作

（1）对进场材料进行外观、质量检验，检查材料出厂合格证，按设计和规范要求及时取样复试。

（2）进行工程测量及有关施工技术资料交接、审核、确认。

（3）装配节块吊装，根据现场工况条件，明确

节块吊装顺序和进场方向。

3.2钢模板设计与制作要点

（1）底座是钢模的基础，承载了几乎所有的荷载，需要有足够的强度和刚度。

（2）为方便风道混凝土浇筑，凹槽配件与底座牢固焊接。

（3）侧板开启装置采用铰链翻转式。

（4）推拉门的开启装置采用平移开启式。

（5）采用企口承插式，标准节段一侧凸槽是节段的承口，节段另一侧为凹槽是节段的插口。

3.3装配节块单元生产要点

（1）钢筋制作偏差为±5mm。

（2）设计钢筋骨架吊点，起吊平稳。

（3）双点预制吊环，两吊点间距1200mm严格控制。

（4）采用蒸压养护。

3.4现浇中板预埋螺纹套筒

设计一套定位螺纹套筒的定位工装，每个定位螺纹套筒位置牢固焊接圆钢管，与定位钢板形成一个整体。将预埋螺纹套筒插入定位工装上的圆钢管既能准确定位预埋螺纹套筒，也可解决混凝土浇筑过程中对预埋螺纹套筒的扰动。

3.5预制轨顶风道预拼装要点

（1）风道安装前对中板端面和预制段进行杂物清理，并进行湿润处理，校核钢筋位置。

（2）施放装配节段位置控制线。

（3）轨顶风道与现浇中板接触面接缝处理采用橡胶条进行封边处理，防止漏浆。

（4）每一段预制风道单元通过汽车吊从吊装孔吊装至站台层，由叉车转运至各风道单元拼装位置的正下方，预制轨顶风道预拼装一般从车站远离吊装孔的风道单元开始。

（5）预拼装主要是校核中板预埋孔位置和预制风道预留钢筋是否匹配。

（6）预拼时第一段预制风道单元拼装一侧为凹槽，最后一段预制风道单元与倒数第二段连接侧为凸槽，一侧预制风道单元全部预拼装完成后，可以开始同步提升。

3.6提升与安装工序要点

预拼装的最后一段先开始同步提升，因此，需要将液压泵站和控制系统放置在该段风道对应的预埋孔附近，将带底座的千斤顶置于预埋孔正上方。

单根Φ15.2钢绞线穿过千斤顶和中板预埋孔下端通过连接器与预制轨顶风道预留钢筋连接。

控制系统同步提升前通过压力传感器设定某一提升力将钢绞线预紧，同时提升一小段距离使预制风道单元底部离开站台层底板，预制风道单元此时的位置为同步提升的起始位置，每个千斤顶的提升力为各个千斤顶控制提升力，在控制系统里设置好各种参数后，开始同步提升。

可对提升力和位移双控，保证过程中轨顶风道不发生偏转、倾斜，监测力和位移保证提升过程安全。

设置提升力的安全阈值，在轨顶风道发生顶压时自动停机，若出现特殊情况本同步提升系统能够实现同步下降。

将预制风道单元与中板顶压后，预埋钢筋露出中板面，用分离式的钢垫块和锚固螺栓进行临时固定。

预埋套筒的孔径大于预埋钢筋直径，现场提升的预制风道单元如果水平位置有偏差，会导致预制风道接缝尺寸不满足要求，通过微调千斤顶支座位置使接缝满足要求。

如果预制风道单元有错台，或者由于中板底不平整引起的错台，则需拧锚固螺栓，通过调整预埋钢筋进入预埋孔的长度避免预制风道接缝错台。

3.7孔道灌浆要点

保证钢筋在中板孔道内的长度>400mm。

灌浆前制定灌浆操作专项质量保证措施，包括流动度、灌浆顺序、质量监控等。

按配比要求计算灌浆材料和水的用量。

灌浆作业做好施工质量检查记录。

灌浆料在制备30min内用完。

清洁注浆孔，检查注浆机具是否干净，防止堵塞。

检查水质是否清洁和碱含量，非自来水需做氯离子检测。

3.8装配式轨顶风道单元间接缝处理要点

施工前30分钟开始清理凹槽基面、涂刷专用界面剂。

单元与单元的凹凸槽内粘贴三元乙丙发泡密封橡胶条（20mm宽），保证单元接缝满刮改性硅酮密封胶。

板缝处理完成两周后，检查上述板缝，若有裂缝出现，要进行修补。

4 结束语

通过工装代替人工控制，提高了施工工效，有效保证车站轨顶风道施工质量，符合设计要求，确保轨顶风道整体结构施工精度，减少支架搭设，模板铺设，钢筋绑扎，等强的时间，节约工期，节能环保。对周边环境基本无影响，减少了现场施工废弃物和噪音污染。施工现场标准化程度高，作业环境得到改善、安全性高。该技术具有创新性、经济性、功能性、环境协调性等特性。

参考文献：

[1]贾尚华. 轨道交通车站后做现浇轨顶风道施工关键技术[J]. 中国市政工程, 2018, (196):82-85.

[2] 陈旭东. 钢筋灌浆套筒连接力学性能研究[D]. 合肥:安徽建筑大学, 2018.

[3]刘伯成, 丁謇, 莫振泽. 考虑套筒灌浆缺陷影响地铁车站装配式轨顶风道力学性能研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2019, (16):2810-2814.

[4] 李志远, 陈欢欢. 灌浆套筒在混凝土预制构件中的应用[J]. 施工技术, 2019, (10):54-56.

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