文/謝云 中節(jié)能華座(上海)環(huán)保發(fā)展有限公司 上海 200090
市域鐵路是隨著我國新型城鎮(zhèn)化、都市圈經(jīng)濟(jì)而發(fā)展起來的,是城市中心城區(qū)連接周邊城鎮(zhèn)組團(tuán)及其城鎮(zhèn)組團(tuán)之間的通勤化、快速度、大運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng),提供城市公共交通服務(wù),是城市綜合交通體系的重要組成部分。近年來,我國市域鐵路發(fā)展較快,國家及部分地區(qū)也發(fā)布了相關(guān)政策鼓勵市域鐵路發(fā)展,各地方積極響應(yīng)號召,市域鐵路也進(jìn)入了高速發(fā)展的階段,隨之而來也產(chǎn)生了大量的施工難題。
在市域鐵路的實(shí)際施工過程中,大直徑盾構(gòu)(刀盤開挖直徑≥8 m)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢與特點(diǎn),隨著大直徑盾構(gòu)建造和施工技術(shù)的不斷發(fā)展,其在市域鐵路中的應(yīng)用前景十分廣闊,近幾年來,大直徑盾構(gòu)也被更多地應(yīng)用于市域鐵路。上海市域鐵路機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程采用14m 直徑的大盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間,使得盾構(gòu)區(qū)間施工更加方便快捷,然而該方法會導(dǎo)致地鐵車站層高較高,導(dǎo)致后續(xù)車站側(cè)墻施工難度增大。傳統(tǒng)普通的單側(cè)支模(大鋼模)最多可施工八米高,超過八米的范圍一般只能使用木模進(jìn)行施工,但是木模施工對混凝土的整體性有影響,尤其是與大鋼模相交接的位置,很容易產(chǎn)生漏水,影響施工效果,因此亟需一種大直徑盾構(gòu)機(jī)接收井車站側(cè)墻大鋼模施工方法,以解決此問題。本文以上海軌道交通市域線機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程JCXSG-10 標(biāo)車站側(cè)墻單側(cè)支模工程為例,對大鋼模施工方法的關(guān)鍵技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行闡述和論證,以達(dá)到為類似工程提供實(shí)施方法和參考依據(jù)的目的。
上海軌道交通市域線機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程JCXSG-10 標(biāo)為度假區(qū)站,位于唐黃路與川展路交叉路口東側(cè),沿川展路東西向設(shè)置。為地下二層側(cè)式站,地下一層為站廳層,地下二層為站臺層。本工程主體基坑為長條形基坑,基本尺寸為468.3×27.8m,通過地連墻分隔為三個基坑,長度分別為172.8m、146.6m、146.9m,寬度為14.4.7-27.8m。其中一號坑和三號坑包括盾構(gòu)機(jī)接收井和部分標(biāo)準(zhǔn)段,三號坑還有部分為標(biāo)準(zhǔn)窄段,二號坑全部為標(biāo)準(zhǔn)段。車站兩端端頭井挖深28.05m,其余標(biāo)準(zhǔn)段挖深22.73-23.32m。
本車站側(cè)墻施工主要分為兩段,地下一層與地下二層,其中各部位側(cè)墻尺寸見表1,本工程主要采用以6mm 厚的鋼面板為主體的大鋼模進(jìn)行側(cè)墻模板搭設(shè),其余部分采用木模進(jìn)行施工。
表1 側(cè)墻尺寸清單
大鋼模主要由以下幾個部分組成:(1)面板,選用6mm 厚整塊鋼面板拼焊而成,基礎(chǔ)高度為4.5m,8m 高鋼模的焊接高度分為:4.5+1+1+1+0.5,其余焊接組成詳見表2大鋼模清單;(2)背楞,為面板的支撐骨架,由橫肋、豎肋組成,豎肋選用8#槽鋼(間距為300mm),橫肋采用10#槽鋼,間距900mm;(3)支撐系統(tǒng),包括三角架、預(yù)埋構(gòu)件和連接構(gòu)件,模板與三角架利用T 型模板扣件進(jìn)行連接;(4)操作平臺,安裝于三角架上,便于施工;(5)相關(guān)輔助配件,包括托角板、陰角壓槽、陰角鉤栓、直角背楞以及相關(guān)連接緊固配件。大鋼模組成詳見圖1大鋼模組成示意圖。
圖1 大鋼模組成示意圖
表2 大鋼模清單
大鋼?;臼芰υ頌椋簜?cè)墻混凝土側(cè)壓力直接作用于面板上,通過面板將力傳至豎肋,再通過豎肋傳至橫肋上,最終傳至單側(cè)支架上,保證整個鋼模體系穩(wěn)定。
本工程大鋼模施工基本的工藝流程為:側(cè)墻鋼筋綁扎→大鋼模面板預(yù)拼裝→鋼模面板除銹清理、涂刷脫模劑→大鋼模面板、支撐架吊裝→模板垂直度、平整度調(diào)整,緊固螺栓→大鋼模驗收→側(cè)墻混凝土分層澆筑→大鋼模拆除→大鋼模面板清理、涂刷脫模劑,重復(fù)利用。本項目標(biāo)準(zhǔn)段和高壓線下標(biāo)準(zhǔn)窄段的側(cè)墻高度均在8m 以下,可按照此流程施工,而端頭井部位因為大直徑盾構(gòu)機(jī)的影響負(fù)二層側(cè)墻高度達(dá)到了15.35m(圖2端頭井剖面圖),需要利用兩端大鋼模進(jìn)行施工,高度分別為8m 和5.5m,以此提出一種超八米高單側(cè)大鋼模施工工藝。
圖2 端頭井剖面圖
對于端頭井部位側(cè)墻施工,首先根據(jù)大鋼模基本施工工藝流程結(jié)合木模施工第一段9.95高側(cè)墻至砼留撐位置,剩下5.4m 側(cè)墻無法直接利用大鋼模澆筑,因此對于砼留撐以上側(cè)墻提出新的施工工藝。
主要施工工藝流程包括:S1:設(shè)置多個支撐架平臺;S2:對多個所述支撐架平臺進(jìn)行支撐;S3:在搭設(shè)的支撐架平臺上方搭設(shè)第二段5.5m 大鋼模。具體施工流程有5步:1.搭設(shè)支撐架平臺;2.搭設(shè)鋼管柱;3.設(shè)置抱箍鋼管;4.搭設(shè)加固架;5.安裝大鋼模。(圖3)
圖3 施工流程示意圖
(1)搭設(shè)支撐架平臺。根據(jù)實(shí)際需求將支撐架平臺1 搭建至所需高度,進(jìn)而方便在超過八米的地方進(jìn)行施工。從施工流程一可得:支撐架平臺1 包括多個盤扣支撐架11 和平臺板12,盤扣支撐架11 的一端與所述平臺板12 相固定,另一端設(shè)置在地面上。多個盤扣支撐架11 呈縱向等距設(shè)置,保證對平臺板12 的支撐效果。(圖4)
圖4 施工流程一
(1.支撐架平臺;11.盤扣支撐架;12.平臺板)
(2)搭設(shè)鋼管柱。設(shè)置多個與支撐架平臺相匹配的鋼管柱3,鋼管柱3 的一端通過預(yù)埋件固定在地面上,另一端通過工字鋼31 與平臺板12 相固定,其中,預(yù)埋件包括預(yù)埋螺桿和支座,所述支座與地面相固定,且預(yù)埋螺桿貫穿支座延伸至地面內(nèi)部。通過預(yù)埋螺桿和支座進(jìn)行承重受力來確保鋼管柱3 放置的穩(wěn)定性,并通過工字鋼31 來增大對平臺板12 的支撐效果。(圖5)
圖5 施工流程二
(3.鋼管柱;31.工字鋼)
(3)設(shè)置抱箍鋼管。為了方便將鋼管柱3 與盤扣支撐架11 連接在一起,在鋼管柱3 外壁設(shè)置有抱箍鋼管32,抱箍鋼管32 通過直角扣件與盤扣支撐架11 相固定。其中,抱箍鋼管32 可直接采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼管作為抱箍進(jìn)行連接。有了抱箍鋼管就可以將鋼管柱3 與盤扣支撐架11 和平臺板12 分別固定,完成對支撐架平臺1 的限位。(圖6)
圖6 施工流程三
(32.抱箍鋼管)
(4)搭設(shè)加固架。為了保證支撐架平臺1 的穩(wěn)定性,在兩個橫向且相鄰的鋼管柱3 之間設(shè)置加固架4,保障施工安全穩(wěn)定。為了方便對加固架4 進(jìn)行固定,利用連接件將抱箍鋼管32 與加固架4 固定。其中,加固架4設(shè)置為滿堂盤扣腳手架,其所選用結(jié)構(gòu)與盤扣支撐架11保持一致,使得滿堂盤扣腳手架既可作為加固架4 使用還能夠作為盤扣支撐架11 使用,達(dá)到無需重復(fù)拆卸便可循環(huán)使用的目的。(圖7)
圖7 施工流程四
(4.加固架)
(5)安裝大鋼模。在加固架4 搭設(shè)完成后,在平臺板12 上安裝鋼模版2,通過鋼模板支腿21 進(jìn)行固定,以確保澆筑時鋼模板2 不會發(fā)生松動。鋼模板支腿21 設(shè)置為三角型結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升對鋼模板2 的支撐效果。(圖8)
圖8 施工流程五
(2.定型鋼模板;21.鋼模板支腿)
綜上所述,設(shè)置支撐架平臺,并通過加固架4、鋼管柱3 以及盤扣支撐架11 對平臺板12 進(jìn)行支撐并形成支撐體系,從而確保對平臺板12 支撐的穩(wěn)定性,其中支撐體系主要受力作用于鋼管柱3,利用預(yù)埋件(即支座和預(yù)埋螺桿)作為主要承載作用點(diǎn),以確保澆筑時大鋼模能夠保持穩(wěn)定。
在實(shí)際施工時,只需將支撐架平臺搭建至所需高度后,依次增設(shè)鋼管柱和加固架,并令鋼管柱與其相匹配的支撐架平臺連接在一起,然后再將鋼管柱與加固架緊密連接在一起,最后在支撐架平臺上方搭建大鋼模,進(jìn)行側(cè)墻的澆筑。因此本施工工藝可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,以便于適應(yīng)不同高度(超8m)側(cè)墻施工,而且大鋼模為一體式設(shè)計,不會對混凝土澆筑的整體性造成影響,相較于傳統(tǒng)的木模,無需擔(dān)心澆筑時出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象。
本文介紹了一種大直徑盾構(gòu)機(jī)接收井車站側(cè)墻大鋼模施工工藝,實(shí)現(xiàn)了車站施工過程中超過八米高的側(cè)墻大鋼模施工,可以適用于不同高度的車站側(cè)墻施工。同時大鋼模使得側(cè)墻澆筑整體性更佳,能夠有效防止?jié)B漏的情況發(fā)生。為市域鐵路中同類車站工程提供一定的借鑒與參考。