唐 劍,付 洵
(中鐵二局股份有限公司,四川 成都 610031)
單側(cè)移動模架在地鐵車站側(cè)墻施工中的應(yīng)用
唐 劍,付 洵
(中鐵二局股份有限公司,四川 成都 610031)
以武漢軌道交通2號線一期工程洪山廣場站側(cè)墻施工為例,通過側(cè)墻模板及支撐體系的優(yōu)選和定型,確定了移動模架總體方案,并完成結(jié)構(gòu)設(shè)計、模板制作和組裝。闡述了蓋挖逆作法地鐵車站側(cè)墻單側(cè)移動模架施工工藝。實踐證明單側(cè)移動模架的使用提高了蓋挖逆作法地下工程側(cè)墻施工效率,降低了模板成本,提高了側(cè)墻施工質(zhì)量。
地鐵車站 蓋挖逆作法 側(cè)墻施工 移動模架
武漢市軌道交通2號線一期工程洪山廣場站為2號線與4號線的換乘車站,采用地下三層多柱多跨箱型結(jié)構(gòu)。車站基坑主體平面呈楔形,2號線方向長度為171.5 m,4號線方向長度為147.60 m;車站及開發(fā)總建筑面積為53 140 m2。站廳層凈高4.95 m,站臺層凈高分別為7.11 m(負二層)、7.35 m(負三層)。車站結(jié)構(gòu)側(cè)墻采用0.8 m厚 C35,P10防水混凝土。車站主體結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作法施工,最大開挖深度25.3 m。
1.1 技術(shù)性能及工藝要求分析
1)逆筑法施工頂板和中板時側(cè)墻向下預(yù)作至斜托以下0.3 m,中板和底板澆筑時向上預(yù)作0.3 m矮邊墻。站廳層側(cè)墻模架澆筑高度4.05 m,站臺層側(cè)墻模架最大澆筑高度6.21 m,模架高度必須兼顧站廳層和站臺層側(cè)墻施工技術(shù)要求。
2)根據(jù)地下車站施工特點,混凝土采用商品泵送混凝土(澆筑速度1 m/h左右),混凝土入模溫度T≤10℃,因此,模架必須滿足混凝土自重側(cè)壓力等荷載要求,同時還應(yīng)滿足泵送澆筑工藝要求。
3)由于車站結(jié)構(gòu)凈跨大部分為8.0 m,因此,不宜利用穿墻螺栓來控制模板側(cè)壓力,模架需采用單側(cè)支撐方式。
4)受施工場地限制,模架單元部件僅能從預(yù)留的施工孔洞進出,并進行現(xiàn)場組裝,模架組裝和拆除無法使用大型吊裝設(shè)備,因此,模版單元部件不宜太重。
1.2 單側(cè)支架設(shè)計
為了兼顧站廳層和站臺層共用,單側(cè)支撐桁架下部采用直角三角形桁架、上部采用接高三角鉸支架組成主架體,其作用主要是托裝、支撐模板和承受混凝土澆筑側(cè)壓力。移動模架以2 440 mm×3 800 mm為一個單元,共10組,單元質(zhì)量1 200 kg。其中,主背楞采用木工字梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工字鋼,木工字梁規(guī)格為I20,單側(cè)支架示意如圖1。
圖1 單側(cè)支架示意
1.3 模板設(shè)計
面板采用芬蘭進口維薩板,可雙面倒用80次,如圖2所示。結(jié)合站臺和站廳層高度,配置模板標(biāo)準節(jié)尺寸為寬2.44 m,高3.8 m,站臺層加設(shè)2.44 m高的接高段,板下水平施工縫部位設(shè)置澆筑角模,便于混凝土入模。
1.4 模架走行設(shè)計
桁架下方設(shè)置萬向輪,直接在混凝土面上走行,如圖3所示。
1.5 地錨系統(tǒng)設(shè)計
由于單側(cè)支撐,模架主要承受側(cè)向混凝土荷載,結(jié)構(gòu)無法設(shè)置固定螺栓。因此在樓板混凝土施工前,測量定位側(cè)墻邊口線,沿側(cè)墻縱向每300 mm預(yù)埋 φ25 mm的鋼筋;待樓板混凝土澆筑完成后,用φ25 mm的接駁器+精軋螺紋鋼接長,形成地腳螺栓。
圖2 模板標(biāo)準節(jié)
圖3 模架走行系統(tǒng)
2.1 模架組裝
模架組裝時以2.4 m為模架單元組,組裝直接利用結(jié)構(gòu)頂板吊鉤和手動葫蘆掛裝。每組模架配1塊2 440 mm×3 800 mm進口標(biāo)準模板、2榀桁架結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的接高模板,桁架和模板之間采用螺栓固定連接。單元模架組裝完成后,根據(jù)施工段落長度再將單元模架組組裝,模架組之間連接采用φ48 mm腳手架鋼管連接。模架組裝完成后將模板表面涂刷脫模劑,模架組裝效果如圖4所示。
圖4 模架組裝效果
2.2 模架走行
模架橫向和縱向移位均依靠人工牽引,桁架下方設(shè)置萬向輪,直接在混凝土面上走行。模架組裝完成或拆模后,先利用千斤頂將模架升起,收起螺旋支撐后將千斤頂降下,讓萬向輪直接接觸地面承受模架重量。然后,采用人工牽引方式將模架移動到預(yù)定位置。
2.3 模架就位調(diào)校
模架就位調(diào)校主要是模板的標(biāo)高、水平和垂直度3個項目。模架就位方法及步驟主要有:
1)模架就位前先在矮邊墻上用墨線畫出模板下口控制線,同時檢查矮邊墻的水平位置是否符合要求,對不符合要求部分采用打磨、修補等方法修正調(diào)直。
2)將模架移動并緊貼矮邊墻上,利用螺旋支撐將模板下口調(diào)整至控制線位置。
3)利用線錘或水平尺檢查模板的垂直度。若模板不垂直,則利用背離模板一側(cè)螺旋支撐調(diào)節(jié)模板垂直度。調(diào)整時通常將模板上口向混凝土一側(cè)預(yù)留1~1.5 cm傾斜變形量,以調(diào)節(jié)混凝土澆筑時模板向外傾斜。
4)模板調(diào)整到位,利用螺桿拉地錨和背向加支撐等方式加固模架,防止混凝土澆筑過程模架移動跑位。
混凝土澆筑采用商品混凝土地泵輸送入模方式,施工要點如下:
1)墻體澆筑應(yīng)采取長條流水作業(yè),分段澆筑,分層振搗,均勻上升。
2)側(cè)墻混凝土澆筑前,先鋪一層5~10 cm厚的與墻體混凝土同標(biāo)號的水泥砂漿。
3)混凝土澆筑振搗過程中,要經(jīng)常檢查鋼筋保護層厚度及所有預(yù)埋件的牢固程度和位置的準確性。
4)側(cè)墻混凝土分層澆筑,分層振搗,分層厚度應(yīng)不大于50 cm,使用φ48 mm振搗棒插入振搗,插入振搗時移動間距不宜大于作用半徑的1.5倍,距離模板不應(yīng)大于振搗器作用半徑的l/2。
5)振搗時間一般為15~30 s,并且在20~30 min后對其進行二次復(fù)振。混凝土振搗不得碰撞鋼筋、模板和預(yù)埋件,以免模板變形或預(yù)埋件偏移、脫落。
6)側(cè)墻混凝土初凝后鑿平剎肩部位多余混凝土,采用同標(biāo)號水泥砂漿抹光收面。
1)應(yīng)用單側(cè)移動模架施工側(cè)墻,工人勞動強度明顯降低,僅需5名工人就可將模架移動到位,如圖5所示。
圖5 人工推移模架
2)結(jié)構(gòu)側(cè)墻混凝土表觀質(zhì)量好,平整度與錯臺均滿足要求。
3)為節(jié)約材料,本工程改進了傳統(tǒng)施工工藝,采用移動模架進行側(cè)墻混凝土澆筑,其面板使用芬蘭進口的維薩板,雙面共可循環(huán)使用80次,節(jié)材效果顯著。
4)施工側(cè)墻速度快,洪山廣場站18A標(biāo)采用單側(cè)模架施工主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻,由原來的 7 d/組,提高至3 d/組,大大縮短工期??紤]側(cè)墻施工與其他工程的流水作業(yè),采用移動模架施工,比原計劃采用的普通支架模板方式節(jié)約總工期20 d以上。
1)單側(cè)移動模架在蓋挖逆作法地鐵車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻施工中的應(yīng)用,解決了只能單側(cè)配設(shè)模板而不能使用穿墻螺栓控制模板側(cè)壓力的難題,從根本上保證了側(cè)墻模板的支撐安全和工程質(zhì)量,提高了施工效率。
2)單側(cè)移動模架施工技術(shù)節(jié)材效果明顯,滿足節(jié)能環(huán)保的要求。
3)該移動模架在地鐵框架結(jié)構(gòu)工程施工中將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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(責(zé)任審編 趙其文)
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:ADOI:10.3969/j.issn.1003-1995.2015.08.19
2014-09-15;
:2015-05-22
唐劍(1980— ),男,四川什邡人,高級工程師,碩士研究生。
1003-1995(2015)08-0064-03