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        地鐵基坑圍護(hù)樁樁間模筑混凝土施工技術(shù)

        2021-03-31 11:42:09
        城市建筑空間 2021年5期
        關(guān)鍵詞:車站模板鋼筋

        李 杰

        (中鐵十六局集團(tuán)有限公司,北京 100018)

        0 引言

        傳統(tǒng)的噴射混凝土方式在實際應(yīng)用中往往缺乏可行性,難以實現(xiàn)對側(cè)墻厚度的有效控制。同時,由于其防水卷材的損壞率較大,防水效果大打折扣,不利于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的正常使用,并且易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。而基于基坑圍護(hù)樁樁間模筑混凝土的方式,可突破傳統(tǒng)工藝的局限性,在結(jié)構(gòu)尺寸控制、整體平整度等方面都具有良好的應(yīng)用效果。

        1 工程概況

        本工區(qū)主要建筑物包含長安路站和上海市場站。車站采用明挖順筑法展開施工作業(yè)(局部特殊地段轉(zhuǎn)為蓋挖法),區(qū)間施工為盾構(gòu)法。長安路站為地下兩層島式車站,位于長安路與西苑路交叉路口,沿西苑路東西向敷設(shè)。車站主體結(jié)構(gòu)為單柱雙跨與雙柱三跨所組成的鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)。車站長309.7m,結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬度為19.70m,縱向坡度為2‰下坡,標(biāo)準(zhǔn)段底板埋深約17.233m,站臺中心里程處車站覆土厚度約3.023m,車站共設(shè)4個出入口、2組風(fēng)亭。

        上海市場站為地下兩層島式車站,位于青島路與西苑路交叉路口,沿西苑路東西向敷設(shè)。車站主體結(jié)構(gòu)采用雙柱三跨鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)。車站總長275.6m,結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬度為21.2m,標(biāo)準(zhǔn)段高度為13.51m,頂板覆土約3m,車站共設(shè)4個出入口、2組風(fēng)亭。

        2 模筑混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢

        1)施工可控度高,可實現(xiàn)對圍護(hù)樁垂直度等相關(guān)指標(biāo)的有效控制,樁間模筑混凝土的厚度可滿足要求。

        2)混凝土面的平整度良好。

        3)基坑側(cè)墻處鋪設(shè)的防水卷材能得到有效防護(hù),而且具有良好的防水性能,有助于緩解車站滲水問題。

        4)操作便捷,可高效完成施工作業(yè),而人員與成本方面的投入相對更少。

        3 模筑混凝土的施工工藝流程及操作特點

        3.1 施工準(zhǔn)備

        1)根據(jù)施工需求采購鋼筋,并在進(jìn)場時加強(qiáng)質(zhì)量檢驗,分類堆放并采取防護(hù)措施。

        2)選擇商品混凝土進(jìn)行澆筑施工,且保證商品混凝土統(tǒng)一由混凝土公司提供。

        3)組織班組深入學(xué)習(xí)施工方案,做好全面的技術(shù)交底,使每位施工人員都能掌握施工技術(shù)要點。

        3.2 土方開挖

        1)以挖機(jī)為主要開挖設(shè)備,開挖產(chǎn)生的渣土利用抓斗轉(zhuǎn)至指定堆放場地。

        2)遵循分層開挖原則,各層厚度≤3m,且每次開挖量以1m為宜,即各層分別開挖3次。

        3)完成開挖后,由施工人員利用鐵鍬等工具修整,保證開挖面的平整性與密實性,以免在后續(xù)澆筑期間因泥土混入而出現(xiàn)質(zhì)量欠佳的情況。

        3.3 鋼筋安裝

        1)做好鋼筋安裝前的準(zhǔn)備工作,即樁基鑿毛處理,此舉的目的在于將預(yù)留的4級鋼筋鑿出,再適當(dāng)彎折鋼筋,通過焊接工藝將其與2級鋼筋穩(wěn)定連接。值得注意的是,鋼筋施工前應(yīng)由檢測單位組織抽樣檢查工作,以便明確鋼筋的工程性能,且保證任何一項指標(biāo)不滿足要求時均不可投入使用。

        2)在施工現(xiàn)場規(guī)劃合適尺寸的場所,將其作為鋼筋加工場使用,在該處組織鋼筋網(wǎng)的拼裝作業(yè),綁扎時注意較薄弱的邊緣區(qū)域,應(yīng)保證綁扎的穩(wěn)定性。

        3)中間處鋼筋采取“隔-綁”的方式,將加工好的鋼筋轉(zhuǎn)入半成品堆放區(qū)。

        4)根據(jù)施工需求將鋼筋吊運(yùn)至基坑內(nèi),將其與預(yù)先鑿出的4級鋼筋焊接。

        3.4 模板安裝

        3.4.1 準(zhǔn)備工作

        做好準(zhǔn)備工作,根據(jù)設(shè)計要求在圍護(hù)樁上鉆孔,植入預(yù)制成型的16螺紋鋼,發(fā)揮拉桿件的作用,以保證模板安裝的穩(wěn)定性。鋼筋植入深度至少達(dá)到20cm,適當(dāng)調(diào)整鋼筋方向,其與模筑混凝土面的夾角以45°為宜,此狀態(tài)下有助于提高錨筋的抗拔力。主筋間距的控制要求為橫向60~70cm、豎向50cm,要求各主筋均有效植入圍護(hù)樁。

        3.4.2 模板材料

        模板材料以竹膠板為宜,配套適量的10cm×10cm木方作為豎向背楞使用;外側(cè)設(shè)48mm雙拼鋼管和蝴蝶扣,由此形成橫向背楞結(jié)構(gòu);通過焊接處理蝴蝶扣上的螺紋拉桿與錨筋,以形成完整的錨拉體系,從而實現(xiàn)對模板的緊固處理。

        3.4.3 模板施工

        模板施工中,在其頂部以1.5m為間距依次設(shè)置15cm×15cm的孔洞,形狀以壺口狀較為合適,以便給澆筑施工創(chuàng)造良好的條件。模板安裝高度大于2m,為滿足高效施工的要求,應(yīng)搭建穩(wěn)定的腳手架。為保證腳手架具有足夠的穩(wěn)定性,需全面檢查現(xiàn)場地基情況,在同時滿足穩(wěn)定性和平整性要求后方可搭建成型。

        3.4.4 腳手架底部

        腳手架底部應(yīng)設(shè)置鋼墊板,利用粗鐵絲綁扎腳手板和支架,使其穩(wěn)定連接。嚴(yán)格控制立桿和水平桿各自的步距,不宜超過1.2m。位于支架上的腳手板應(yīng)具有穩(wěn)定性,以營造安全的施工環(huán)境。施工人員在腳手板上展開施工作業(yè)時,必須依據(jù)規(guī)范合理佩戴安全帽等相關(guān)防護(hù)用具,以免發(fā)生安全事故。

        4 混凝土澆搗與養(yǎng)護(hù)

        澆筑施工所用材料為C20細(xì)石商品混凝土,通過泵送方式完成澆筑作業(yè),并利用振搗器和橡膠錘搗打,以提高混凝土的密實度。

        4.1 混凝土澆筑

        做好全面的準(zhǔn)備工作,例如檢查模板、支架及鋼筋等已安裝到位,在各部分均滿足要求后即可澆筑。要求模板底部和側(cè)面兩端具有嚴(yán)密性,以免在混凝土澆筑過程中發(fā)生漏漿現(xiàn)象。為避免混凝土離析,要求自由傾澆高度不超過2m。

        4.2 澆筑層厚度的控制與振搗

        分2層依次完成澆筑作業(yè),配合利用振搗器和橡膠錘在模板外側(cè)輕輕振動,以消除混凝土內(nèi)部的空隙,使混凝土具有密實性。在應(yīng)用插入式振搗方式時,需以振搗器的作用長度為參考,要求單層厚度不超過該值的1.25倍。各點振搗結(jié)束時間需以混凝土的狀態(tài)為依據(jù),若表面存在浮漿且混凝土不再下沉,即可完成該點的振搗作業(yè)。

        振搗器運(yùn)行過程中伴有擾動性影響,需加強(qiáng)對振搗器姿態(tài)的控制,以免其碰觸鋼筋,同時不可將其直接放置于鋼筋上。待振搗器機(jī)頭轉(zhuǎn)動后,方可將其插入混凝土內(nèi),經(jīng)振搗后再緩慢拔出,即遵循快插慢拔的原則。隨著振搗作業(yè)的推進(jìn),臨近模板處時需要嚴(yán)格把控振搗器機(jī)頭的位置,與模板間應(yīng)形成足夠的安全距離。模筑混凝土放料過程中可每間隔1~2m依次卸料,保證各處放料量具有合理性,不可出現(xiàn)混凝土堆積或不足的情況。

        4.3 混凝土澆筑技術(shù)要點

        混凝土澆筑應(yīng)遵循連續(xù)性原則,若因特殊情況需中斷施工,有關(guān)人員應(yīng)及時分析原因,發(fā)現(xiàn)問題并正確處理,最大限度縮短間歇時間,減小對施工質(zhì)量的不良影響。綜合考慮水泥品種、氣溫及混凝土凝結(jié)條件,確定合適的間歇時長。根據(jù)規(guī)律,通常在超過2h后按施工縫處理?;炷翝仓^程中若出現(xiàn)模板漏漿現(xiàn)象,需及時封堵,以免局部密實性不足。上下分層間預(yù)留30cm間隙,目的在于順利完成下一層的混凝土澆筑作業(yè)。澆筑上、下兩層后,需利用C20微膨脹細(xì)石混凝土填充施工縫。具體流程如下。

        1)以各層模筑混凝土的強(qiáng)度實測值為準(zhǔn),若滿足要求,即可拆模(加強(qiáng)防護(hù),以免損傷混凝土棱角等脆弱部分)。

        2)清理浮漿,直至露出新鮮混凝土面為止。

        3)根據(jù)縫隙的尺寸合理裁剪形成尺寸適中的鋼筋網(wǎng)片,將其緊密鋪設(shè)在縫隙內(nèi),檢查并調(diào)整平整度,通過焊接的方式將其設(shè)置在預(yù)埋樁內(nèi)側(cè)的鋼筋上,以維持穩(wěn)定。

        4)采取人工填充的方式,材料為C20微膨脹細(xì)石混凝土,全面覆蓋鋼筋網(wǎng)片,填充后再利用水泥刀抹平修飾,以提高其與各層模筑混凝土的平整性。

        4.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

        按上述流程完成混凝土澆筑作業(yè)后,即進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。以灑水養(yǎng)護(hù)方式為宜,參考混凝土表面的實際情況和現(xiàn)場氣溫等因素,合理調(diào)整灑水頻率和單次灑水量,保證混凝土表面維持濕潤狀態(tài)。通常養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)達(dá)到14d或更長。

        5 綜合效益分析

        5.1 技術(shù)效益

        樁間模筑混凝土施工技術(shù)操作較為便捷,全程處于安全可控的狀態(tài),配置可調(diào)的模板系統(tǒng),從而保證了混凝土的厚度及結(jié)構(gòu)尺寸指標(biāo)的合理性。與傳統(tǒng)方法相比,該施工技術(shù)的樁間防水效果良好,技術(shù)效益顯著。

        5.2 環(huán)保效益

        傳統(tǒng)方式下,濕噴機(jī)為主要的施工設(shè)備,其在施工期間伴有較明顯的揚(yáng)塵現(xiàn)象,環(huán)境污染嚴(yán)重,且形成的殘留混凝土清理難度較大。通過模筑混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用則可以有效解決上述問題,并且其施工技術(shù)的環(huán)境效益良好,契合現(xiàn)代化工程發(fā)展理念。

        5.3 經(jīng)濟(jì)效益

        依據(jù)規(guī)范有序開展模筑混凝土施工作業(yè),全程所需的工期相對較短,施工進(jìn)度較快,人員、材料等方面的投入更少,利于施工企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。

        6 結(jié)語

        在地鐵車站基礎(chǔ)施工中,通過應(yīng)用模筑混凝土施工技術(shù),可以在保證施工質(zhì)量的同時控制環(huán)境污染、減少成本投入,具有噴射混凝土等傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢。根據(jù)實際的施工結(jié)果,成型混凝土在密實度、表面平整度等方面均滿足要求。從整體效果來看,模筑混凝土施工技術(shù)的綜合應(yīng)用效果良好,具有推廣價值。

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