0 引言

隨著地鐵線路的開通，城市需要為地鐵車輛的檢修配套許多車輛基地。在蓋下運(yùn)用庫等已投入使用，需要在蓋上進(jìn)行新方案的設(shè)計(jì)和施工，會(huì)出現(xiàn)區(qū)別于常規(guī)項(xiàng)目的問題和困難。基此，本文結(jié)合某實(shí)際工程，對(duì)一些共性問題進(jìn)行探討。

1 項(xiàng)目介紹

該工程為福州地鐵2號(hào)線終點(diǎn)站蘇洋站車輛段和運(yùn)營庫范圍，蓋下為已施工地鐵運(yùn)用庫。為了上蓋物業(yè)開發(fā)。原規(guī)劃方案蓋上為一層車庫層和若干棟30層高層住宅、學(xué)校教學(xué)樓，上部采用剪力墻結(jié)構(gòu)（多層采用框架結(jié)構(gòu)），豎向構(gòu)件在車庫層標(biāo)高進(jìn)行梁式轉(zhuǎn)換。車輛段和運(yùn)用庫屋面（下文簡(jiǎn)稱“蓋板面”）由結(jié)構(gòu)縫分割成若干個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元為一棟塔樓。本項(xiàng)目抗震設(shè)防烈度為6度，場(chǎng)地類別為Ⅲ類，基本風(fēng)壓0.6kN/m，場(chǎng)地粗糙度為B類。蓋板面預(yù)留豎向墻柱插筋，插筋外設(shè)C10混凝土保護(hù)。原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)采用800~1200mm直徑混凝土強(qiáng)度為C35的灌注樁。單樁承載力特征值為3300~9600kN。場(chǎng)地條件詳見圖1。

圖1 場(chǎng)地預(yù)留平面布置圖

原設(shè)計(jì)方案上部?jī)H為初設(shè)階段，方案僅梁式轉(zhuǎn)換、位移比大于1.2，根據(jù)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》（建質(zhì)[2015]67號(hào)）規(guī)定項(xiàng)目未超限，前期并未進(jìn)行超限設(shè)計(jì)預(yù)留條件。上蓋進(jìn)行開發(fā)時(shí)，該工程蓋板面及其以下部分均已建成并投入地鐵運(yùn)營使用。所有地鐵車輛檢修均停于該運(yùn)用庫，因此，上蓋物業(yè)的開發(fā)施工不得對(duì)地鐵的正常運(yùn)營產(chǎn)生影響，并且該工程也無條件進(jìn)入運(yùn)用庫對(duì)蓋板及其以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固和維修。新的建筑戶型因市場(chǎng)變化產(chǎn)生較大的修改，修改后的平面與原蓋下墻柱完全錯(cuò)位，必須設(shè)置轉(zhuǎn)換層來轉(zhuǎn)換上部豎向構(gòu)件。根據(jù)上述的現(xiàn)狀條件，設(shè)計(jì)對(duì)原有的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行調(diào)整，主要有以下兩點(diǎn)的調(diào)整：

①原設(shè)計(jì)的局部梁式轉(zhuǎn)換無法滿足戶型調(diào)整后大量上下墻柱錯(cuò)位問題，現(xiàn)改成厚板轉(zhuǎn)換，厚板厚度1.8~2.4m，增加戶型變化的靈活性（詳見圖2、圖3）。

圖2 原預(yù)留方案剖面圖

圖3 現(xiàn)調(diào)整方案剖面圖

②轉(zhuǎn)換層位置由車庫頂板往下移至蓋板面。減低轉(zhuǎn)換厚板的樓層位置，提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性（詳見圖4）。

圖4 砂墊層方案

高層區(qū)基于上述調(diào)整，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 3—2010[S]）規(guī)定厚板轉(zhuǎn)換需要進(jìn)行超限設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換厚板、轉(zhuǎn)換梁、框支柱及框支剪力墻需滿足中震彈性、大震不屈服；轉(zhuǎn)換層以上底部加強(qiáng)區(qū)豎向構(gòu)件中震抗剪彈性、抗彎不屈服，并滿足大震時(shí)的截面控制條件。

本次主要針對(duì)轉(zhuǎn)換厚板、上蓋打鑿、變形縫節(jié)點(diǎn)處理、荷載限制下的施工組織碰到的問題進(jìn)行反思及總結(jié)。

2 項(xiàng)目難點(diǎn)分析以及處理

2.1 轉(zhuǎn)換厚板存在的問題以及處理措施

轉(zhuǎn)換厚板位于蓋板標(biāo)高以上，原有預(yù)留荷載不足需要考慮脫縫、蓋板標(biāo)高預(yù)留插筋不足需解決兩者有效連接、轉(zhuǎn)換厚板又屬于外露大體積混凝土施工，使得轉(zhuǎn)換厚板成為本項(xiàng)目一大難點(diǎn)。結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工過程中碰到的問題展開討論并進(jìn)行分析總結(jié)。

①設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換厚板由車庫頂調(diào)整為運(yùn)營庫蓋板標(biāo)高，厚板貼著蓋板設(shè)置會(huì)對(duì)蓋下造成影響，原有蓋板位置梁板無法承擔(dān)轉(zhuǎn)換厚板傳來的荷載，容易引起蓋下大面積開裂。因此需要考慮采用厚板和蓋板脫縫的施工方案，減少厚板荷載對(duì)蓋板層梁板的影響。

一開始有考慮采用120mm厚砂墊層進(jìn)行隔離方案，澆筑完成后砂層的掏空以及木模板的回收難度很大，存在后期轉(zhuǎn)換厚板與蓋板層無法脫開的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目進(jìn)行中經(jīng)過反復(fù)的論證調(diào)整為150mm厚聚苯板，通過計(jì)算后期筏板變形對(duì)蓋板層梁板影響可控。這樣既可以節(jié)約成本、方便施工、也降低了存在的風(fēng)險(xiǎn)。

②原蓋板區(qū)域預(yù)留荷載：恒載8kN/m；活載20kN/m。轉(zhuǎn)換厚板1800~2400mm，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）規(guī)定進(jìn)行計(jì)算在施工過程中混凝土強(qiáng)度還未達(dá)到要求時(shí)，原有蓋板處梁板無法承擔(dān)此部分自重荷載。故厚板分兩次澆筑，保證第一次澆筑厚度范圍施工階段荷載不大于原有蓋板預(yù)留荷載，待第一次澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上強(qiáng)度后方可澆筑第二次混凝土。整體成型后轉(zhuǎn)換厚板撓度對(duì)蓋下梁板產(chǎn)生的應(yīng)力可控?？紤]厚板的整體性，兩層厚板中間設(shè)置抗剪鍵以及拉結(jié)筋，拉結(jié)筋的直徑適當(dāng)加大，間距加密。

③蓋板位置預(yù)留插筋較少，無法滿足轉(zhuǎn)換厚板與框支柱的有效連接，設(shè)計(jì)中考慮大量插筋保證兩者的連接，但實(shí)際施工過程發(fā)現(xiàn)蓋板層鋼筋密集，植入難度非常大。后參建各單位聯(lián)合走場(chǎng)，專項(xiàng)討論，敲打過程保證預(yù)留鋼筋不被破壞，植筋位置由兩側(cè)調(diào)整為居中或者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)蓋下鋼筋情況繼進(jìn)行處理，增加回字形剪力墻內(nèi)部的填芯混凝土及鋼筋，保證整體鋼筋數(shù)量不變。

④厚板混凝土屬于大體積混凝土，且又是轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，厚板的溫度控制、裂縫控制等要求嚴(yán)于常規(guī)大體積混凝土。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程拉通各條線進(jìn)行討論，針對(duì)其他項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研，調(diào)整鋼纖維方案：以往鋼纖維主要使用在地坪，大多采用自卸方式，泵送混凝土案例較少，泵送鋼纖維容易堵管、結(jié)團(tuán)，厚板鋼筋本身很密集，鋼纖維混凝土倒入后，很容易造成中間不密實(shí)，出現(xiàn)空洞，嚴(yán)重影響澆筑質(zhì)量，調(diào)研了解后針對(duì)厚板大體積混凝土方案及分層澆筑方案進(jìn)行專家論證會(huì)，采用分層澆筑、預(yù)埋冷凝管、溫度監(jiān)測(cè)等措施，嚴(yán)格控制混凝土的內(nèi)部溫度。

2.2 地鐵上蓋打鑿情況及處理難點(diǎn)

預(yù)留柱墻外包混凝土的敲除、疊合梁鋼筋保護(hù)層敲除、以及變形縫位置的敲除保護(hù)均是需要特別注意的問題。

①地鐵蓋板層預(yù)留墻柱高度約2m，其中下部0.8m高度混凝土強(qiáng)度為C50，上部1.2m高度為C30強(qiáng)度混凝土（原設(shè)計(jì)為C15素混凝土），且下部0.8m范圍內(nèi)柱墻配設(shè)加密箍筋，打鑿過程中易使柱墻主筋彎曲變形。預(yù)留墻柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高，需要進(jìn)行混凝土敲除，鋼筋保留利用。施工打爆過程中產(chǎn)生的振動(dòng)，易導(dǎo)致蓋下運(yùn)營車庫受到影響。基于以上，合理的敲打方案變顯得尤為關(guān)鍵。

項(xiàng)目開始考慮施工進(jìn)度，柱頭全部采用60輪式小炮頭機(jī)打鑿。打鑿進(jìn)度較快，但混凝土打鑿后，鋼筋損壞、缺失、彎曲嚴(yán)重，影響后期蓋上結(jié)構(gòu)連接。使用機(jī)械進(jìn)行調(diào)直，但調(diào)直速度較慢，且調(diào)直效果較差。

針對(duì)小炮頭機(jī)打鑿存在的問題，及時(shí)調(diào)整打鑿方案，采用人工的打鑿方式對(duì)蓋上預(yù)留墻柱進(jìn)行打鑿，空壓機(jī)避開預(yù)留柱筋從柱子四周向內(nèi)打鑿，將墻柱上部面層混凝土與預(yù)留鋼筋分離即可，再打鑿柱腳混凝土使墻柱混凝土與原結(jié)構(gòu)斷開，采用切割的方式切除錨固筋/箍筋，最后使用繩索套住墻柱混凝土起吊，運(yùn)出場(chǎng)外破碎，該做法有效減小對(duì)蓋下地鐵運(yùn)營庫的影響，且柱筋受損較小，但人工打鑿效率過低，兩個(gè)工人每天僅能打鑿約1根700mm×700mm左右的矩形柱。

②項(xiàng)目敲打過程突發(fā)狀況比較多，洋房區(qū)域采用疊合梁，需要有大量鋼筋植入蓋下梁柱內(nèi)，施工過程發(fā)現(xiàn)蓋下梁鋼筋非常密集，植筋難度很大；同時(shí)，面層混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，敲打效率很低，后調(diào)整轉(zhuǎn)換梁連接方案為兩側(cè)與原有結(jié)構(gòu)鋼筋焊接，中間采用植筋（或者焊接）方案，降低施工難度。

③地鐵原有蓋板與外圍道路完全脫開，地鐵車輛段上蓋平臺(tái)由于地鐵車輛段和蓋上建筑開發(fā)時(shí)序的不同，存在兩種不同的雨水排水系統(tǒng)。后期上蓋建筑開發(fā)后，上蓋平臺(tái)作為物業(yè)小區(qū)的地面，需設(shè)置服務(wù)于上蓋建筑的室外雨水排水管網(wǎng)，上蓋物業(yè)未開發(fā)時(shí)，上蓋平臺(tái)作為地鐵車輛段的屋面，需設(shè)置臨時(shí)屋面雨水排水系統(tǒng)，上蓋建筑施工期間需維護(hù)利用好臨時(shí)上蓋屋面雨水排水系統(tǒng)。上蓋平臺(tái)排水管已由原下部總包施工完成，該排水系統(tǒng)的保護(hù)是上蓋物業(yè)施工過程中需要特別注意的。施工過程在原保護(hù)蓋上增加一道5mm×5mm密目鐵絲網(wǎng)以防止敲打的混凝土碎渣進(jìn)入管道；將裝滿碎石塊編織袋放置與管道口上方，防止打爆混凝土直接掉至落水口并對(duì)其造成破壞、并起到過濾作用；施工前，標(biāo)識(shí)出排水管位置，在離排水管四周5m范圍內(nèi)禁止用機(jī)械打爆作業(yè)，使用用人工清理；施工前，對(duì)管理人員及作業(yè)人員進(jìn)行原屋面拆除交底，在管理人員的指揮下下才能對(duì)排水管周邊的混凝土進(jìn)行施工作業(yè)。

2.3 變形縫節(jié)點(diǎn)處理反思

車輛段和運(yùn)用庫屋面由永久結(jié)構(gòu)縫分割成若干個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)分為先后施工，先施工的結(jié)構(gòu)縫，由于中埋式止水帶阻斷，外側(cè)模板需要分成兩段加固，下半段側(cè)模板可與梁側(cè)模拉結(jié)加固，上半段側(cè)模板無處對(duì)拉加固，強(qiáng)行施工完成后，結(jié)構(gòu)縫成型質(zhì)量效果極差，同時(shí)外貼式止水帶位置由于上部砼厚度不足，板面易產(chǎn)生裂縫，后期滲漏風(fēng)險(xiǎn)較大；而且后施工的結(jié)構(gòu)縫，下半段側(cè)模板施工時(shí)可操作空間僅120mm左右寬，工人難以操作，無法施工。

針對(duì)施工問題，及時(shí)調(diào)整，采用“上反式”伸縮縫做法的基礎(chǔ)上，借鑒以往項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)，在反坎兩側(cè)增加止水鋼板，加強(qiáng)防滲漏效果，調(diào)整后的做法優(yōu)點(diǎn)：操作空間大，可分段施工，成型質(zhì)量及防滲漏效果好，減小受到地鐵投訴的風(fēng)險(xiǎn)。

施工過程充分考慮提前敲打蓋板標(biāo)高結(jié)構(gòu)縫的施工風(fēng)險(xiǎn)，減少行車跨越結(jié)構(gòu)縫，盡量待車庫層施工完成后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)縫處理。如果沒有辦法避免時(shí)，注意敲打過程混凝土碎塊的清除，及時(shí)采取措施：采用泡沫板嵌縫，上口采用1厚鍍鋅鐵板伸縮縫蓋板，油膏嵌縫，面層澆筑100厚混凝土保護(hù)層，再采用18厚的鋼板鋪路。保證行車施工過程不會(huì)出現(xiàn)雨水往運(yùn)營庫下灌風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 合理地利用現(xiàn)有荷載條件進(jìn)行施工組織

場(chǎng)地較為狹小，蓋下一圈消防車道相當(dāng)于讓整個(gè)蓋板形成一個(gè)孤島，合理地規(guī)劃紅線內(nèi)場(chǎng)地，結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)有荷載預(yù)留條件進(jìn)行施工組織顯得尤為關(guān)鍵。項(xiàng)目前期需要提前了解蓋上荷載的預(yù)留情況，“蓋板面”原預(yù)留有施工車輛行經(jīng)荷載20kN/m，塔吊荷載60kN/m，結(jié)合此部分荷載范圍進(jìn)行地庫層施工堆載、走車、施工塔吊布置等，確保每棟樓附近有施工道路，確保項(xiàng)目材料轉(zhuǎn)運(yùn)效率。項(xiàng)目管控中需要在出入口位置設(shè)置地磅，做好限載的要求，保證原有蓋板的安全性。施工過程中也要對(duì)地鐵運(yùn)行庫及沿線實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保在安全的前提下合理的利用場(chǎng)地條件。

施工車庫層時(shí)，蓋板位置車道局部已經(jīng)被模板支撐占用，由于從蓋板標(biāo)高轉(zhuǎn)頂板初期，頂板混凝土未達(dá)到強(qiáng)度，無法上車，且本項(xiàng)目周邊無施工便道環(huán)路供材料加工、堆放，因此將項(xiàng)目高層區(qū)中間由北向南的原蓋上預(yù)留施工通道（寬度約11.5m）位置作為臨時(shí)材料堆放加工場(chǎng)，保證塔吊位置均能覆蓋到位。待地下室強(qiáng)度滿足要求后，施工走車以及堆場(chǎng)可慢慢轉(zhuǎn)移至車庫層頂板。

3 結(jié)論

隨著城市的發(fā)展，地鐵線路越來越完善，以后涉地鐵項(xiàng)目也會(huì)越來越多?？紤]地鐵和上蓋物業(yè)的施工先后順序，以及地鐵對(duì)位移、震動(dòng)的敏感性。此類上蓋物業(yè)開發(fā)自帶其特殊性和困難點(diǎn)。

①設(shè)計(jì)施工應(yīng)提前對(duì)原有條件進(jìn)行了解，避免因了解不充分，安排不合理導(dǎo)致后期項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)卡殼和安全風(fēng)險(xiǎn)。如上案例，因蓋上預(yù)留荷載限制，施工行車以及塔吊位置均受限，工程策劃應(yīng)提前考慮此部分影響；設(shè)計(jì)消防水池、化糞池位置、堆坡等均需要提前介入考慮。施工組織也合理利用原有條件，施工通道盡可能設(shè)置于永久消防車道處。

②設(shè)計(jì)施工應(yīng)更加緊密的聯(lián)系溝通，轉(zhuǎn)換厚板、結(jié)構(gòu)縫處理等均需要綜合施工可行性、蓋下實(shí)際情況進(jìn)行不斷調(diào)整、研究、比選，各維度進(jìn)行評(píng)判。如上案例，轉(zhuǎn)換厚板與蓋板的脫縫經(jīng)歷過聚苯板被否定，水膜和砂層的可行性分析，鋼梁吊鋼板的成本分析，到最后邀請(qǐng)國內(nèi)專家大師進(jìn)行把關(guān)最終確定采用聚苯板方案。地鐵車輛段與上部住宅開發(fā)同步進(jìn)行，避免后期無效敲打亦是此類地塊開發(fā)應(yīng)思考的方向。

③合理的應(yīng)急機(jī)制在此類項(xiàng)目顯得尤為關(guān)鍵，區(qū)別于常規(guī)項(xiàng)目，原總包施工偏差，施工質(zhì)量不可靠，預(yù)留條件變化等等均需要有快速準(zhǔn)確的反饋通道。如上案例，在敲打完成后發(fā)現(xiàn)其中有一棟樓預(yù)留條件整體相對(duì)原設(shè)計(jì)圖紙偏差2米多，個(gè)別柱子還出現(xiàn)板上預(yù)留插筋情況。發(fā)現(xiàn)問題后總包進(jìn)行多次復(fù)測(cè)、邀請(qǐng)第三方測(cè)量單位進(jìn)行蓋下掃描、積極溝通地鐵地保辦及地鐵設(shè)計(jì)單位進(jìn)行復(fù)核處理，討論處理方案后及時(shí)進(jìn)行總平變更。

④合理的穿插以及不斷調(diào)整的節(jié)點(diǎn)排布是保證按時(shí)完成首開的重要手段。設(shè)計(jì)階段方案需要滿足蓋下結(jié)構(gòu)復(fù)核、地保評(píng)估、超限專家會(huì)、相對(duì)常規(guī)項(xiàng)目的方案報(bào)地鐵審批；施工階段需要大體積混凝土澆筑專家會(huì)、施工方案地保評(píng)估等；現(xiàn)場(chǎng)敲打出現(xiàn)狀況也需要及時(shí)對(duì)時(shí)間可行調(diào)整。及時(shí)調(diào)整時(shí)間安排，不斷需要各條線進(jìn)行補(bǔ)位、提速保證項(xiàng)目順利進(jìn)行。

⑤地鐵上蓋項(xiàng)目應(yīng)思考利用不同的材料、工藝和方案達(dá)成項(xiàng)目的需求。比如可以考慮采用鋼結(jié)構(gòu)減輕結(jié)構(gòu)荷載避免大范圍轉(zhuǎn)換梁的加固；亦可思考利用減隔振措施減輕對(duì)下部結(jié)構(gòu)的影響。采用“卸載”的方式提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性。