地鐵車站后澆帶施工淺析

劉永 蔡浩明

中鐵十六局集團有限公司 北京 100018

在地鐵工程現(xiàn)場的施工中，經(jīng)常遇到后澆帶處的鋼筋間距較小、堵頭的模板不宜施工、后澆帶留置時間過長造成縫內(nèi)雜物難以清理等施工難題。本文提出針對地鐵施工中后澆帶處理遇到的難題提出合理的施工建議，對類似工程具有指導(dǎo)意義。

1 后澆帶設(shè)計現(xiàn)狀

后澆帶設(shè)計的主要目的是解決現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程中，因混凝土收縮變形、溫度應(yīng)力影響而設(shè)置的臨時性施工縫。根據(jù)王鐵夢提出的后澆帶控制方法，普遍采用“放、抗”結(jié)合的方法來改善超長混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能，即將超長混凝土結(jié)構(gòu)按平面尺寸、剛度均勻?qū)ΨQ分為若干個獨立單元，后期采用微膨脹混凝土填縫，將若干個施工段澆筑成整體，以抵抗混凝土的收縮變形及應(yīng)力[1]。

以徐州市軌道交通2號線一期工程08標姚莊站主體結(jié)構(gòu)施工為例，車站有效站臺寬度11m，車站外包總長度為236.8m（共32軸），標準段結(jié)構(gòu)寬度為19.7m。主體結(jié)構(gòu)為地下二層單柱雙跨閉合框架結(jié)構(gòu)，車站主體結(jié)構(gòu)采用全包防水，側(cè)墻和圍護結(jié)構(gòu)間采用柔性防水層，兩者之間緊貼。車站共設(shè)兩處后澆帶分別為10～11軸和19～20軸處，長度為1000mm。

2 地鐵工程中后澆帶的施工

目前，我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范中，有關(guān)后澆帶的做法僅有粗略的說明，而且許多類似規(guī)范的編制組不同導(dǎo)致對后澆帶的規(guī)定也有些許不同，除此之外，后澆帶施工過程中還存在一些通病。以下對分析后澆帶在地鐵工程施工中存在的質(zhì)量通病及施工建議。

2.1 模板施工

模板施工時，因后澆帶處鋼筋是貫通的且鋼筋較密，堵頭處采用木模板幾何尺寸難以確定，模板固定不牢，跑模及漏漿的情況比較常見，很難將模板固定垂直，支模、拆模也比較困難，施工過程中漿液流進后澆帶內(nèi)較難清理。為解決上述情況，采用以下方法步驟：①選用鋼絲網(wǎng)堵頭模板進行支設(shè)。②根據(jù)后澆帶位置的墊層上彈出其后澆帶的位置線。③鋼筋綁扎完成之后量出鋼絲網(wǎng)模板的寬度，制作型鋼焊接骨架，然后在外側(cè)包2層鋼絲網(wǎng)網(wǎng)片模板。④在之前的后澆帶設(shè)定彈線位置上安裝網(wǎng)片，并與通常鋼筋焊接牢固。

采用上述改善方法有效解決了木工支模不牢固、拆模困難的難題，又解決了混凝土產(chǎn)生漏漿的問題。

表1 后澆帶模板經(jīng)濟性分析（元/㎡）

使用木模板施工總費用為：

877×（40+30+2+23）+256×10=85875元；

鋼絲網(wǎng)模板施工總費用為：

877×（26+20）+256×20=45462元。

通過對比計算，整個車站后澆帶施工使用鋼絲收口網(wǎng)模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板，可節(jié)省費用40413元，節(jié)約近40%的施工費用。

2.2 后澆帶封閉時間的確定

后澆帶封閉的時間一直是困擾設(shè)計及施工方的一個難題。規(guī)范中對后澆帶封閉時間的規(guī)定有至少2周、6周、60天等的不同的要求。

如果后澆帶留置時間過長，可能會因為施工現(xiàn)場管理不到位，后澆帶處未進行有效的保護而造成施工現(xiàn)場內(nèi)的雜物流入縫內(nèi)，后澆帶封閉的時候因縫內(nèi)貫通鋼筋太密，施工人員很難下去清洗。這類問題在地鐵施工建設(shè)中更是凸顯，如在地鐵施工過程中出現(xiàn)底板留置的后澆帶內(nèi)流入很多盾構(gòu)外運的泥土且很難清理。此外，因后澆帶處的鋼筋都是貫通的，留置時間過長會使得貫通鋼筋外露時間過長而發(fā)生銹蝕，情況嚴重時甚至?xí)绊憳?gòu)件的受力性能。如果留置時間過短，則會引起超長混凝土溫度應(yīng)力引起收縮變形過大進而產(chǎn)生裂縫甚至發(fā)生滲漏水等后果。

根據(jù)設(shè)計圖紙要求，兩側(cè)結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成至少42天后再進行封閉。根據(jù)后澆帶的設(shè)計原理，后澆帶在封閉后結(jié)構(gòu)形成一個整體后新舊混凝土傳遞第二部分溫度差。

不同位置、構(gòu)件厚度的水化熱溫度不同。當構(gòu)件厚度在1000mm以內(nèi)時，在15天左右，結(jié)構(gòu)水化熱溫度可保持與周圍環(huán)境溫度平衡；構(gòu)件的厚度在1200m以內(nèi)時，在40天左右，結(jié)構(gòu)水化熱溫度可保持與周圍環(huán)境溫度平衡。即在混凝土養(yǎng)護條件較好的情況下，當構(gòu)件厚度在1000mm以內(nèi)時后澆帶可在15天左右進行封閉；當構(gòu)件厚度在1200mm以內(nèi)的后澆帶可在40天左右進行封閉。

2.3 后澆帶處理措施

通過上述分析，車站后澆帶可做如下處理：

（1）后澆帶混凝土澆筑前需將基層清理干凈。底板上的后澆帶內(nèi)雜物較多很難清理，堵頭的模板無法拆除，且后期封閉后澆帶時底板處滿堂腳手架未拆除導(dǎo)致混凝土澆筑泵管很難作業(yè)，對此可采用如下做法：①在土方開挖完成后墊層澆筑前，在后澆帶位置的端部預(yù)先挖一個700mm×700mm、深300mm的集水坑，坑內(nèi)四周和底部澆筑100mm厚C20混凝土作為墊層，防水及保護層做法同兩側(cè)結(jié)構(gòu)一致。②后澆帶澆筑前利用高壓水泵將縫內(nèi)的泥土等雜物向集水坑內(nèi)清理，遇到成型雜物可用人工清理。

（2）根據(jù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚度對水化熱影響建立的溫度場方程，得出車站底板、中板、側(cè)墻后澆帶處構(gòu)件厚度在1000mm以內(nèi)時，可在15天封閉后澆帶，1200mm時，在40天左右進行封閉，由此可大節(jié)約施工工期[2]。

3 結(jié)束語

（1）采用鋼絲網(wǎng)模板對豎縫進行封堵時，澆筑混凝土過程中有少量漏漿是允許的，混凝土初凝以后至終凝之前用高壓水槍沖洗縫內(nèi)浮漿等雜物，并保持后澆帶內(nèi)基層干凈，這樣增強了新舊混凝土的黏結(jié)力，進而有效地保證了結(jié)構(gòu)的整體性。后澆帶處采用鋼絲網(wǎng)模板堵頭，有效地解決了木工支模不牢固、拆模困難的難題，又可防止混凝土產(chǎn)生漏漿。

（2）根據(jù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚度對水化熱影響建立溫度場方程，計算得出車站底板、中板、側(cè)墻后澆帶處構(gòu)件厚度在1000mm以內(nèi)時，可在15天封閉后澆帶，極大節(jié)約的施工工期。

（3）地鐵車站后澆帶施工中，建議采用設(shè)置集水坑的方法，既可以更加方便的清理縫內(nèi)雜物，提高后澆帶施工質(zhì)量，也極大地節(jié)約了施工成本。

[1] 袁昆.后澆帶的應(yīng)力分析及在大體積混凝土中的應(yīng)用[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2001.

[2] 吳中南.淺談地下工程管理后澆帶施工質(zhì)量控制[J].民營科技,2009,(6);182.