王振峰,顏巍,蔣忠全,劉文博,張鵬鵬
(中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司,廣東 深圳 518000)
目前地鐵車站的地下狹窄空間結(jié)構(gòu)施工,為了保證地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全,都是通過快速施工完成主體整體框架結(jié)構(gòu),減少其他附屬結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工中的產(chǎn)生干擾,使其主體結(jié)構(gòu)快速成型穩(wěn)定,這樣會(huì)縮短風(fēng)險(xiǎn)期,待結(jié)構(gòu)成型未定,再施工其附屬功能性結(jié)構(gòu)。
風(fēng)管通道其中就是主體的主要附屬功能性結(jié)構(gòu)之一。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)成型后,受空間結(jié)構(gòu)的限制,常規(guī)的風(fēng)管通道結(jié)構(gòu)混凝土施工,通常采用鋼管腳手架或盤扣腳手架作為支撐體系,鋪設(shè)模板。雖然與主體結(jié)構(gòu)施工干涉相對很小,但是每個(gè)循環(huán)的搭建與拆卸時(shí)間長,工序煩瑣,作業(yè)人員也多,人員相互之間的干擾大,費(fèi)工費(fèi)時(shí)。在空間狹小下,人工搭建與拆卸時(shí),不可控安全因素多,風(fēng)險(xiǎn)高,管理難度大。
為此,發(fā)明實(shí)施一種新型地下狹窄空間風(fēng)管通道施工的模板臺(tái)車,快速簡捷地施工,用予解決現(xiàn)有技術(shù)中,由于每循環(huán)的人工鋪設(shè)、拆卸模板的時(shí)間長,工序煩瑣等問題。同時(shí)方便操作人員在鋼筋綁扎、避免空間狹小內(nèi)的無法直立行走,半蹲式或者蹲式作業(yè),提高工率。
深圳市城市軌道交通10 號(hào)線冬瓜嶺站。冬瓜嶺車站為一島一側(cè)式地下雙層車站。車站全長467.5m,標(biāo)準(zhǔn)段寬27.6m,深約17 ~19m,采用明挖法施工。冬瓜嶺站共有7個(gè)出入口,其中3 個(gè)為物業(yè)出入口,2 個(gè)風(fēng)亭組,1 個(gè)消防疏散口。
車站有效站臺(tái)中心里程:DK6+617.664,車站起點(diǎn)里程:ZDK6+389.6,車站終點(diǎn)里程:ZDK6+857.1,全長467.5m,本站覆土厚度3.2 ~4.9m。
車站側(cè)墻與圍護(hù)結(jié)構(gòu)為復(fù)合結(jié)構(gòu),車站結(jié)構(gòu)頂板厚為900mm(1000mm),結(jié)構(gòu)中板厚400mm;底板厚為1000mm(1100mm),側(cè)墻厚為700mm(800mm);
風(fēng)管通道在車站負(fù)二層頂板下沿車站方向縱向延伸,板厚為200mm,截面為凹型與中板、中縱梁組成一個(gè),內(nèi)空口型容腔;容腔高度800mm,寬3050、3350、3550、5000mm,多個(gè)斷面變化。其中,與中縱梁連接的一端側(cè)墻高度為200mm。
圖1 冬瓜嶺站標(biāo)準(zhǔn)斷面圖
常規(guī)的軌頂風(fēng)管通道模板采用15mm 厚竹膠板,由鋼管腳手架支撐,支撐墻模板設(shè)Φ14 對拉螺栓固定,模板支架搭設(shè)體系滿足滿堂紅腳手架安全體系要求。
采用新型混凝土風(fēng)管通道模板臺(tái)車代替腳手架施工,外模板必須能自動(dòng)脫模。在鋼筋安做時(shí),能增高作業(yè)人員在狹小的斷面里,進(jìn)行鋼筋鋪設(shè)的作業(yè)高度,使之操作方便。臺(tái)車自動(dòng)前行走就位,外模板采用液壓脫模,其中外摸板中的底模板能根據(jù)風(fēng)道截面寬度要求,進(jìn)行大小進(jìn)行調(diào)整變化。風(fēng)道內(nèi)部模板由于內(nèi)部空間過于狹窄,操作人員需要在內(nèi)部進(jìn)行綁扎鋼筋等,無法設(shè)立復(fù)雜的支撐體系和機(jī)械行走,只能采用15mm 厚竹膠板與外模板進(jìn)行對拉固定,人工模板安置與拆卸。
(1)風(fēng)管通道模板臺(tái)車根據(jù)風(fēng)管通道的結(jié)構(gòu)關(guān)系,將模板分為在風(fēng)管通道內(nèi)部管腔緊貼為豎直內(nèi)模板,風(fēng)管通道外部緊貼的為豎直外模板,底部為底模板。
(2)豎直內(nèi)模板由左、右兩組模板,一邊高度為800mm高模板在中板結(jié)構(gòu)下面,另一邊在結(jié)構(gòu)縱梁下高度200mm 矮模板。
(3)外模板分為左、中、右豎向側(cè)模板、全部采用液壓油缸脫模,同時(shí)矮模板具有多種長度組合形式,用以調(diào)節(jié)縱向長度,以避開不同間距立柱需要。
(4)側(cè)墻底部模板、底部模板分別與臺(tái)車門架連接,利用門架上油缸的舉升帶動(dòng)其脫模、就位。
(5)底部模板分左、右塊模板,采用螺栓連接,中間可以增加小模板來滿足底模板的寬度變化。
(6)門架上油缸的舉升行程不小于1000mm,這樣使底部模板與車站結(jié)構(gòu)中板之間的空間大于1800mm。
(7)上部作業(yè)平臺(tái),單側(cè)豎向外模板外設(shè)有人員行走通道,靠近中立住這一側(cè)由于與中立柱干涉固,不設(shè)行走過道。
(8)門架最下部的門架空間,滿足人員行走,小型機(jī)具通過。
(9)風(fēng)管通道模板臺(tái)車的具有自動(dòng)電機(jī)行走系統(tǒng)。
(10)風(fēng)管通道模板臺(tái)車的上部結(jié)構(gòu)臺(tái)架帶動(dòng)模板還具有平移的功能,用于對正其位置。
通過以上結(jié)構(gòu)一系列特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其目的就是保證施工風(fēng)管通道的順利進(jìn)行。
圖2 風(fēng)管通道模板臺(tái)車示意圖
(1)風(fēng)管通道模板臺(tái)車軌道安裝。安裝在車站井口的底板上,以中立柱為基準(zhǔn)測量放線,設(shè)立風(fēng)管通道模板臺(tái)車兩條行走軌道。
(2)風(fēng)管通道模板臺(tái)車安裝。在井口的位置,通過車站的龍門吊對模板臺(tái)車分部件進(jìn)行組裝。嚴(yán)格按照《風(fēng)管通道模板臺(tái)車安裝說明書》實(shí)施。
(3)模板安裝要求。模板與模板連接接縫錯(cuò)臺(tái)不大于2mm;模板就位連接后幾何尺寸誤差不大于15mm;單件模板形位公差平面度誤差不大于3mm。安裝完成后,進(jìn)行一次模板臺(tái)車的外形尺寸驗(yàn)收。
(4)驗(yàn)收合格后,風(fēng)管通道模板臺(tái)車沿軌道行走置,需要進(jìn)行混凝土灌注的位置。
(5)舉升門架上油缸,使一側(cè)模板上升頂住中板,一側(cè)模板頂住車站縱梁。如出現(xiàn)兩邊高差不同,進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)標(biāo)出舉升油缸的最高形成位置。
(6)通過調(diào)整門架上的水平油缸,使模板對正左、右豎向側(cè)墻位置。同時(shí)調(diào)整脫模油缸使側(cè)墻模板保持豎向垂直,旋緊側(cè)向支撐絲桿固定。
將風(fēng)管通道模板臺(tái)車降至最低點(diǎn),操作人員在底板上綁扎鋼筋。
(1)底板鋼筋在墊層上綁扎,施工時(shí),在模板與主筋之間加設(shè)墊塊,確保鋼筋保護(hù)層厚度。預(yù)留通風(fēng)窗的位置不綁扎鋼筋。
圖3 風(fēng)管通道模板臺(tái)車就位
(2)鋼筋加工的形狀,尺寸符合設(shè)計(jì)要求,所有受力鋼筋采用焊接形式,鋼筋焊接采用搭接焊,滿足施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,焊接長度:單面焊≥10d,雙面焊≥5d。
(3)在綁扎雙層鋼筋網(wǎng)時(shí),鋼筋骨架以梅花狀點(diǎn)焊,并設(shè)足夠數(shù)量及強(qiáng)度的架立筋,保證鋼筋位置準(zhǔn)確。鋼筋網(wǎng)片成形后不得在其上設(shè)置重物。
(4)施工縫處預(yù)留的鋼筋搭接一定規(guī)定錯(cuò)開。
(5)鋼筋設(shè)置在同一構(gòu)件內(nèi)的焊接接頭相互錯(cuò)開,側(cè)墻鋼筋同一根不得有2 個(gè)接頭,焊接接頭距鋼筋彎折處不小于鋼筋直徑的10 倍。
(6)底板鋼筋綁扎完成后,將分管模板臺(tái)車舉升到位。側(cè)墻鋼筋與中板、縱梁下預(yù)埋得鋼筋進(jìn)行連接。
(1)內(nèi)模板用15mm 厚竹膠板,采用對拉鋼筋與外模板固定,對應(yīng)在中板、縱梁預(yù)留的灌注口位置,留有可以孔打開的窗口,以便分送底板的砼。
(2)預(yù)留孔洞施工前應(yīng)反復(fù)核實(shí)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行技術(shù)交底。
(3)在砼澆注、振搗時(shí),特別是砼底板分送不得碰撞預(yù)留孔洞模板框架,必要時(shí)先裁加蓋竹膠板。如發(fā)現(xiàn)預(yù)留孔洞模板框架變形或位移問題,立即停止砼灌注,進(jìn)行模型加固牢靠后才準(zhǔn)繼續(xù)灌注。
(1)結(jié)構(gòu)底板砼灌注,通過頂板、中板、縱梁上預(yù)留的灌注孔,從孔中砼滑送下來、打開內(nèi)模板窗口,人工分送的至底板,并分段對稱連續(xù)澆注,底板砼灌注擬采用豎向分層,每層厚30cm;每大層內(nèi)又分兩小層,厚15cm,縱向采用斜面分層澆注。
(2)底板與側(cè)墻交接部位分層澆注,加強(qiáng)振搗,確保砼澆注質(zhì)量。
(3)側(cè)墻砼灌注時(shí),采用插入式搗鼓器進(jìn)行搗鼓。
(4)底板采用蓄水養(yǎng)護(hù)。
(5)側(cè)墻采用水幕養(yǎng)護(hù)法,在風(fēng)管通道結(jié)構(gòu)底板上架設(shè)水管,在水管上間距250mm 鉆孔,定時(shí)散開式得噴灑在側(cè)墻上。
圖4 風(fēng)管通道模板臺(tái)車砼灌注
當(dāng)混凝土砼達(dá)到脫模強(qiáng)度后,模板臺(tái)車脫模按以下幾步進(jìn)行:
(1)拆掉堵頭板和內(nèi)外模板對拉螺栓,拆除內(nèi)模板。
(2)拆掉側(cè)向模板千斤頂一端銷子。脫離那段模板拆那段模板的千斤銷,不脫的模板銷子不拆。保證模板臺(tái)車進(jìn)行分段脫模。
(3)操作液壓站回收油缸,控制模板脫離襯砌面,完全脫離。
(4)收進(jìn)豎向基礎(chǔ)千斤,操作液壓站回收舉升油缸,使風(fēng)管通道模板臺(tái)車的底模板脫離襯砌面,并下降到最低位置。
(5)油缸收縮時(shí),必須分次收縮,切忌一次性強(qiáng)制脫模。
(6)預(yù)留孔模型拆模時(shí)要小心謹(jǐn)慎,先拆框架的支承桿,再拆卸框架模板。脫模后及時(shí)復(fù)核,發(fā)現(xiàn)誤差超出規(guī)范要求的盡早修復(fù),后對預(yù)留孔用木板堵蓋,防止棱角破壞。
(7)風(fēng)管通道模板臺(tái)車行走前,先用水平油缸平移上部臺(tái)架,使外側(cè)模與立柱之間留有空間。
風(fēng)管通道模板臺(tái)車行走前至下一個(gè)循環(huán)位置。
打破地鐵車站施工傳統(tǒng)工藝方法,提供出地下車站狹窄空間的風(fēng)管通道施工新方法、新思路、新理念。
加快了施工進(jìn)度,節(jié)省人工搭建腳手架時(shí)間。最重要的是解決了操作人員在狹窄空間內(nèi)鋼筋綁扎由半蹲式、蹲式行走的方式改變?yōu)橹绷⑿凶撸僮鞣奖?,人性化的體貼,工效加快,安全有效。