賀勇
(中鐵開發(fā)投資集團有限公司 云南昆明 650000)
近年來,我國地下交通基礎建設迅猛發(fā)展,各大城市陸續(xù)開始修建。明挖法由于其施工簡單、技術成熟、工程進度快、造價低等優(yōu)點,是建設地鐵工程首選的施工方法。地鐵車站主體結構設計使用壽命為100年,其質量直接關系到車站的使用壽命,主體結構施工方法直接影響主體結構質量。傳統(tǒng)的滿堂支架和小模板在明挖地鐵車站施工中極易形成錯臺、表面平整度差、安裝拆除不便、外觀缺陷、施工效率低、作業(yè)勞動強度大等問題[1];采用大斷面組合臺車后,可節(jié)約施工周轉材料投入、提高施工效率、節(jié)約勞動力,同時能保證主體結構混凝土施工質量,確保了大斷面襯砌施工安全質量。
廣州市軌道交通13號線一期工程呈東西走向,線路西起白云區(qū)朝陽,經荔灣區(qū)、越秀區(qū)、天河區(qū)、黃埔區(qū),最后止于增城市新塘鎮(zhèn)象頸嶺。
象頸嶺站包含站前單渡線及站后雙存車線,為明挖地下2層雙跨箱型框架結構;車站全長751.2m,標準段寬20.1m,高13.41m。中心頂板覆土厚度3.3m,開挖深度16.9m。車站圍護結構主要為800mm厚連續(xù)墻+支撐支護形式。支撐共3道,其中一、二道為混凝土支撐,第3道為鋼支撐。車站主體結構主要構件尺寸為:側墻厚700mm,底板厚900mm,頂板厚800mm,中板厚400mm;負一層結構凈高4950mm,負二層結構凈高6360mm。
如圖1所示,側墻臺車模板設計長度為21m,曲線段可分拆成10.5m的組合臺車使用;兩邊側墻同時施工,每一施工段為一個施工循環(huán)。根據側墻豎向施工縫劃分,同時考慮到負一層和負二層高度的不同,模板高度設計為3.5m和1.7m兩部分,組合總高度為5.2m。
(1)模板系統(tǒng)
含全鋼模板面板、液壓油缸平移脫模系統(tǒng)和千斤支頂3部分。面板為鋼板,豎向槽鋼為主楞,縱向角鋼為加強肋。脫模系統(tǒng)由上下兩排油缸組成。采用千斤支頂把鋼模板面板與支架連接,也可以用于調整模板位置和高度。
(2)支架及操作平臺
支架框架外框及內加強采用槽鋼。每節(jié)臺車設3組千斤支頂,在臺車工作時,利用千斤支頂把臺車支頂離開行走軌道梁。臺車在澆筑前,需用在底板或中板澆筑時預埋的錨桿做拉結,以作澆筑混凝土時錨固臺車用,防止臺車側向的位移。臺車頂部有1m寬通道做操作平臺,操作平臺外側設置安全防護欄桿。
(3)行走系統(tǒng)
本臺車為全液壓、電動減速機自動行走,使用枕木和鋼軌。為防傾覆,行走時面板對應側需配重。
(4)施工工藝
加工組裝模板臺車→布設軌道→支頂升起→模板系統(tǒng)升頂張開→模板調整到位并鎖緊→安裝堵頭及鋼邊止水帶→澆筑混凝土→拆?!乱谎h(huán)施工。
圖1 側墻臺車安裝立面圖
(5)施工操作要點
①操作相應頂升千斤系統(tǒng),將臺車頂升到設計的工作高度,并即時旋出所有基礎千斤絲桿,使之頂緊底板。
②各千斤頂必須完全頂牢,不允許有松動。
③鎖緊臺車底部與底板預埋地錨的拉結,使臺車固定,防止側墻位移。
④為防止?jié)仓r臺車上浮和側向滑移,在臺車上部與第二道混凝土支撐之間以間隔2.5m的φ100mm絲桿對頂,在左右線之間以3根φ600mm鋼管支撐作為對頂支撐。
對于承重樓板的模板拆除,當構件的跨度≤2m時,混凝土強度需達到設計強度的50%,當構件的跨度>2m且≤8m時,混凝土強度需達到設計強度的75%,當跨度>8m時,混凝土強度需達到設計強度的100%。而一般混凝土5d強度為設計值的60%,7d為80%,28d為100%(現(xiàn)場混凝土強度變化曲線由試驗測定)。在保證工程質量的情況下,為加快工程進度,樓板模板體系思路是“化大跨為小跨”,將跨度變?yōu)椋?m,使組合臺車模板在7d左右可以較快拆模,向前推進,后拆模板支架等板混凝土強度達到要求再拆除,這樣既能減少搭支架工作量,可以節(jié)約支架搭設的時間和用量,又能加快組合臺車模板的施工流水進程。
本工程樓板臺車模板設計長度為21m,曲線段可分拆成10.5m臺車使用。
頂板,每個施工循環(huán)共使用小臺車6臺,左右線各3臺,小臺車之間搭設滿堂支架??績蓚燃爸兄鶄扰_車寬為2350mm,中間小臺車寬為1700mm,臺車與臺車之間的距離只有1175mm。滿堂腳手架間距300mm,步距600mm。模板采用18mm厚膠合板;鋼管采用φ48×3.5mm;分配方木采用5×10cm方木;承重方木采用10×10cm。
中板,每個施工循環(huán)共使用小臺車4臺,左右線各2臺,小臺車之間搭設滿堂支架。臺車寬為2350mm,臺車與臺車之間的距離為4250mm。滿堂腳手架間距600mm,步距900mm。模板采用18mm厚膠合板;鋼管采用φ48×3.5mm;分配方木采用5×10cm方木;承重方木采用10×10cm。
待混凝土強度達到75%后,鋼模板臺車下降拆模,滿堂支架進行回頭頂。
同時考慮到負一層和負二層高度的不同,模板臺車分為模板系統(tǒng)、高度調節(jié)系統(tǒng)和行走系統(tǒng)3部分,3部分間采用法蘭連接,高度可以相應調節(jié)為6360mm和4950mm。
(1)施工工藝
加工組裝模板臺車→布設軌道就位→移動臺車就位→模板系統(tǒng)升頂?shù)皆O計→模板調整到位鎖緊→搭設后撐模板支架→綁扎鋼筋→澆筑混凝土→拆?!乱谎h(huán)施工[2]。
(2)關鍵技術
①樓板臺車的就位與調試同側墻模板臺車。
②樓板臺車固定、立模完成后,開始搭設臺車之間的滿堂支架。滿堂支架及模板與臺車相對獨立,但樓板混凝土強度達到相應要求后,樓板臺車模板先拆模并開走臺車,留下獨立的滿堂支架體系,等頂板施工完成或樓板混凝土強度達100%后再拆除。
③在施工過程中,梁板后撐模板支架在樓板臺車立定并立模完成后進行搭設,在搭設過程中采用扣件、鋼管與兩側的樓板臺車連接緊密,使之與樓板臺車形成穩(wěn)固整體,在樓板澆筑過程保持足夠的穩(wěn)定性。
綜上所述,大斷面組合臺車在廣州地鐵13號線一期工程象頸嶺站主體結構施工得到成功應用,實現(xiàn)了最快側墻3d施工21m,中板8d施工21m。解決了傳統(tǒng)小模板和滿堂支架造成的結構錯臺、表觀質量差、施工效率低、勞動強度大等問題,極大地提高了明挖地鐵車站施工質量,值得參考應用。