一项侧式站台车站结构施工技术

2023-02-08 02:20师松钢
中华建设 2023年1期
关键词:止水带车站顶板

师松钢

随着国家城市化进程推进,轨道交通在城市中迎来建设热潮,人们在集散点通过综合交通方式进行换乘,突显出城市化综合服务水平。本文介绍了近邻高铁旁成功建设地铁车站的综合施工技术,从整体施工部署、顺序安排、重点工序注意事项、过轨通道难点,以及对应采取措施,为类似工况下施工提供宝贵经验。

一、工程概况

本工程在十字路口呈一字型布置,东象限为京广铁路客运专线防护绿地,西象限均为4~6层砖混住宅,为单边客流集中,故设置地下1层侧式站台车站,满足使用功能,可有效控制造价。车站近建筑名称及附属结构如下图:

车站为矩形多跨混凝土结构,全长近400米,标准段宽51.3m、局部59米,建筑面积17000㎡。外全包防水层,围护结构采取600mm厚地连墙+混合内支撑形式。挖深12.7m、过轨通道17.2m。施工采取明挖顺作法、西侧盖挖法。开挖底层土层主要为粉砂。坑内水位12.5米。

二、施工难点

(1)本车站东侧近距离高铁18.5米,依据《铁路安全管理条例》线路路堤、坡脚或桥梁外侧超过20米范围内禁止抽取地下水。

(2)开挖面80%基底为粉砂,开挖后水分散失承载力降低,轨行区、设备区高低跨大、地梁高低起伏频繁,土层酥松标高变化多,造成支模难。

(3)超长、宽结构施工。

(4)西侧无施工临时道路,运输吊装物料距离超过远设备范围。

三、总体部署及措施

(1)结构顺序自南北向中间分仓、分段施工,(历时3.5月时间)保障南北各4施工段进度,移交场地给正线区间盾构,保障节点(2021年8月上旬)始发任务,形成工区各班组流水施工。见下面侧式站台单层车站结构施工流程图:

(2)优化地连墙设计,东侧增加入土深度5~8米素墙体,减少因开挖土方产生水平位移。坑外等体积水井回灌,通过观测井保证周边水位变化梯度不宜过快。

(3)西侧一跨取消八字支撑,改为0.3m厚混凝土盖板,利用原格构柱为支点形成宽9m施工便道。

四、主要分项工程相关措施

1. 土方开挖

因本站基底遇大量砂层,为了封闭不散失水分,在浇筑垫层前4h洒水稳结土层,提高密实性,轨行区、电缆通道处高低跨大,如放坡造成回填不经济,可采取小型挖掘机械辅助开挖修整,配合土面外挂钢丝网(孔口20*20mm)再浇筑斜面垫层,成膜效果好。积水坑、电梯井可下部砖胎膜,上部放坡挂网,节约时间、减少扰动土层。

2. 防水

地下工程结构自防水非常重要,自粘高分子卷材及防水涂料是外皮屏障。

本结构超宽、长,采取分仓段(南北17仓)施工,大量采用350*10钢边橡胶止水带,是环向仓间常用止水方式,预埋至板中间,开口微张开8°~10°,利于后续施工段砼流淌充盈密实,否则止水带下垂形成孔洞,给后期维修造成极大隐患。

侧墙中的钢板止水带安装固定居中,搭接不少于50mm、焊接饱满;转角或转向一定要封闭成环;因箍筋绑扎,可对称焊至钢板中心再安装。

重要部位则采取“三止一清”即“止水带、止水条、止水注浆管”+施工缝清理。如:洞门环梁、吊装洞口、轨排井位置,采取预埋注浆管止远比针头注浆经济、效果好。

3. 本站钢筋工程配筋率合理、采取优化绑扎节点、减少上下翻梁次数,保证了结构受力均匀,确保了其耐久性。在超宽、长框状型结构中,板和墙互锚固筋绑扎较困难,按照设计水平向、竖向构件互锚长度为相邻跨的1/3。采取了侧墙浇筑前施工缝处(顶板下1.5m),提前埋入顶板入墙锚筋,留置正反丝头至顶板上上筋标高位置,便于后期接长,解决墙与顶板分开浇筑施工要求。

本站站台和轨行区宽达25米,摒弃传统轨顶风道甩项后期施工做法,风道迂回穿插空间、复杂,采取支架二次搭设加固和顶板结构一次浇筑,减少留筋焊接量、增加了结构整体性。整体结构示意图如下图:

地铁车站为保证通行和装修效果,通常设计是柱窄梁宽,梁柱节点箍筋加密难以操作,本站除按照设计绑扎外。采取柱箍筋加密抬高固定,柱范围内梁箍筋按双肢箍包最外围梁箍筋直径,等梁筋扎好后落至相应标高。梁宽出柱范围,箍筋采用单支箍或U型箍焊接,接头应位于梁柱截面长边的中部。

在轨排井口、吊装口因长时间待等,原板中的1/3~1/4净跨长附加筋或加强筋遇洞口而截断的,留设接驳器(长短间隔150mm),利于洞口筋绑扎时接长、受力均匀,避免了应力集中而造成的裂缝渗水。

4. 混凝土、模架系统

在超宽长结构施工中,分仓段位置选取设在了剪力较小位置,结合结构受力一并考虑,且保证结构内部设施(消防水泥、积水井、出入口)完整性,不得在下沉特殊位置。为减少混凝土收缩,配合采用沿车站纵向分段,间隔跳仓浇筑混凝土的方法施工,一般在18~25米间,相邻隔断处梁板在1/3~1/4跨附近。

除采取分仓段(南北共计17仓)外,因过轨通道南北长大于25米,施工缝在斜坡异型截面上,难控制、易漏水。故将9—10仓(即通道结构)改为东西分仓,在过轨通道中间对称处设置施工缝,受力均匀、整体对称好。既解决仓内周转料转运,又提升施工速度,经济效益节约约5万元。

模架体系采用Ø60*4.5盘扣(立距1.2排距1.5)搭设,700mm厚顶板考虑非弹性伸缩及安全储备,底模抬升20~30mm。墙体5.65m高采用钢模支设系统,一次浇筑至腋角下0.5m,剩余墙体随顶板一起浇筑。

在斜面板浇筑过程中,采取砼上面用外加肋塑料模板固定,斜面每3~4m设钢板网(30mm孔)片稳固流淌混凝土,一次完成无冷缝整体性好。

实践证明:混凝土振捣均匀,可有效减少车站渗漏,现场未发现0.15mm以上微裂缝。主要在浇筑前交底教育,振捣手交替工作,在管理时,能时刻听到振捣棒声音。

现场结构实际图及分区如下图:

5. 细部构造做法

纵、环向止水带要求封闭,仓间施工段防水涂料加强层0.5m宽不可缺少。尤其在出入口、闸口、设备间、人流量大地方,顶板施工缝防水涂料逐平方验收。结构隐蔽浇筑前逐一核查预留洞口、套管,形成固定签字验收流程,生成文字影像记录,减少了后期风水电单位索赔风险。

6. 过轨通道关键环节

本过轨通道功能是提高左右人流换乘,左右对称成“工字型”布置。每侧各两部扶梯,装修后净宽6m。如采用传统南北分仓,断面在扶梯斜坡位置(且积水坑影响),不易控制,故利用对称形状在中间轨行区下分仓,周转、吊运物料充分利用西侧盖板通道,大大减轻施工风险、提高了效率。其次优先施工直通道和非下层段,结构达到施工强度后,再开挖喷支护施工积水坑等结构,减少局部深基坑风险。严禁在基坑开挖到底的时候同时开挖积水坑等坑中坑。过轨通道布置如下图:

五、效果检验

(1)前四仓施工段结构施工完后,南北向拉槽开挖,“以挖促填”,土方经济利用节约10余万元。

(2)8000吨钢筋,40000m³混凝土,和清单量比对损耗量在1.5%、1%范围内。

(3)结构观感良好,仓间平顺、颜色均匀,梁柱节点棱角分明,一次性通过核查验收。

(4)本车站自2021年5月1日施工至2022年3月18日封顶,在2021年8月15日保证正线区间盾构场地转换布置和始发,时间紧凑合理。车站土建和盾构接驳,各工序衔接顺利,未发生任何质量安全事故,是本条线首个车站及附属完工的项目,取得良好经济效果。

六、结束语

在临近高铁下本施工采取坑内疏干降水,坑外回灌井的技术,降低了对毗邻重要物的危害程度。

此技术在城市复杂环境影响下,施工综合比较,能指导总体部署安排、推动工作开展,促进施工进度,具有可行性。

当前我们国家提出高质量发展,对建筑业提倡“工匠精神”,尤其北方城市在“扬尘管控、疫情反复、市场萎缩”行情下,对管理者提出更高要求,而本侧式站台车站综合施工技术,能起到一定指导作用和借鉴意义。

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