地鐵車輛段柱式檢查坑短柱優(yōu)化及質(zhì)量控制

張 克 能

(中鐵四局集團(tuán)建筑工程有限公司，安徽 合肥 230022)

1 工程概況

廣州地鐵官湖車輛段與綜合基地位于十三號(hào)線線路的東端，官湖站的南側(cè)，段址位于新塘鎮(zhèn)官湖村和石下村境內(nèi)，總征地面積約41.48 hm2。官湖車輛段與綜合基地是廣州市軌道交通A型車的第二個(gè)大架修基地，設(shè)計(jì)停車能力為36列位、雙周檢/三月檢4列位、大/架修3列位、定修2列位、臨修、靜調(diào)、吹掃及鏇輪線各1列位。設(shè)計(jì)層高為8.5 m,蓋下結(jié)構(gòu)主要包含柱式檢查坑、檢修平臺(tái)、整體道床以及自流坪地面等。柱式檢查坑區(qū)域?yàn)榉ぐ寤A(chǔ)，筏板厚度為300 mm，坑底為400厚筏板，主筋配筋均為三級(jí)鋼HRB400φ12@150，雙層雙向設(shè)置，短支柱底部為縱向全長(zhǎng)設(shè)置上下各6根HRB400φ25加強(qiáng)梁，柱式檢查坑數(shù)量約8 000多根，短柱設(shè)計(jì)截面尺寸為400×400方形鋼筋混凝土柱，配置12根φ18鋼筋，高度1 100 mm，車輛段庫(kù)內(nèi)軌道鋪設(shè)在短柱上，見(jiàn)圖1。

2 方案優(yōu)化

2.1 短柱截面優(yōu)化

項(xiàng)目在車輛段庫(kù)內(nèi)柱式檢查坑短柱施工之前和監(jiān)理單位、建設(shè)單位及地鐵設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行溝通，說(shuō)明優(yōu)化思路將原設(shè)計(jì)的400 mm×400 mm方形直角柱調(diào)整優(yōu)化為四角半徑50 mm的圓弧柱，優(yōu)化后的柱體造型美觀，施工過(guò)程中可以避免混凝土澆筑不到位造成柱體角部出現(xiàn)缺棱掉角及其他混凝土質(zhì)量通病，同時(shí)，避免后期運(yùn)營(yíng)單位在使用過(guò)程中碰傷工作人員。

2.2 短柱鋼筋優(yōu)化

項(xiàng)目將原設(shè)計(jì)柱體12根φ18的鋼筋頂部彎鉤錨固端優(yōu)化為柱頂鋼筋直錨，同時(shí)，在柱體頂部15 cm范圍內(nèi)設(shè)置3道箍筋進(jìn)行加密處理，加密間距為5 cm。通過(guò)頂部鋼筋優(yōu)化，可以避免軌道專業(yè)錨固螺栓與柱體鋼筋交叉碰撞問(wèn)題，鋼筋優(yōu)化后方便混凝土澆筑和振搗作業(yè)，可保證短柱混凝土成型質(zhì)量。

2.3 模板優(yōu)化

2.3.1方案比選

本工程柱式檢查坑設(shè)計(jì)短支柱8 000個(gè)，根據(jù)本工程特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬采用三種方案進(jìn)行，具體如下：

1)方案一(木模板)：木模板選用15 mm厚竹膠合板，側(cè)模采用方木做豎楞，間距為250 mm，主楞采用雙鋼管。

方案一特點(diǎn)：a.模板材料成本低，周轉(zhuǎn)靈活；b.模板拼裝加固慢，延誤施工進(jìn)度；c.施工過(guò)程中模板、方木等材料損耗大；d.模板重復(fù)利用次數(shù)少，多次周轉(zhuǎn)后混凝土結(jié)構(gòu)成型效果差。

2)方案二(鋼模板)：根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)尺寸重復(fù)率高的特點(diǎn)，擬采用定制鋼模。

方案二特點(diǎn)：a.模板重復(fù)利用率高；b.拼裝時(shí)間短，能有效緩解工期壓力；c.鋼模板材料成本高；d.混凝土結(jié)構(gòu)成型效果良好。

通過(guò)對(duì)方案的對(duì)比分析，考慮到工程工期和模板、方木等材料的浪費(fèi)問(wèn)題及成型質(zhì)量，本工程選擇方案二進(jìn)行施工。

2.3.2模板設(shè)計(jì)與安裝

1)模板設(shè)計(jì)。項(xiàng)目擬對(duì)短支柱部分購(gòu)買定制鋼模，鋼模板尺寸為400 mm×400 mm×1 100 mm，蓋下結(jié)構(gòu)施工時(shí)間持續(xù)100 d，其中短支柱施工時(shí)間為60 d，共計(jì)8 040個(gè)短支柱，鋼模板周轉(zhuǎn)率為3 d，共需投入鋼模板402套。定制鋼模全部采用厚度3 mm厚優(yōu)質(zhì)薄鋼板制成，具體見(jiàn)圖2。

2)模板安裝。技術(shù)人員及時(shí)向協(xié)作隊(duì)伍提出書(shū)面技術(shù)交底。現(xiàn)場(chǎng)放線定位，根據(jù)施工圖用墨線彈出結(jié)構(gòu)邊線和中心線，下端設(shè)置定位鋼筋，間距500 mm,植入墊層。便于模板安裝和校正。保證模板位置正確。a.用水準(zhǔn)儀抄出模板的底面標(biāo)高，用1∶3水泥砂漿預(yù)先找平，防止模板底部漏漿。b.短支柱定制鋼模，用A12對(duì)拉螺栓及輔助支撐，輔助支撐采用鋼管固定，沿短支柱頂部往下20 cm及80 cm各設(shè)置一道，采用抱箍+鋼管抱頂形式固定短支柱的間距、平面位置。保證足夠的強(qiáng)度、剛度和平整度。模板用汽車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，可采用人工搬運(yùn)安裝，模板拼縫精密，表面平整，支撐牢固，表面涂刷脫模劑。模板安裝就位后測(cè)量其中心位置及垂直度。使用過(guò)的模板要進(jìn)行修理達(dá)到平整度要求后才能使用。c.對(duì)拉螺栓孔應(yīng)平直，穿對(duì)拉螺栓時(shí)，不得斜拉硬頂。模型安裝和加固完后，立即用線錘對(duì)模型垂直度進(jìn)行調(diào)整。d.模板安裝完成，必須經(jīng)過(guò)檢查驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一道工序施工。

3 施工工藝要點(diǎn)

1)鋼筋綁扎工藝流程。在墊層上放地溝中線、彈出結(jié)構(gòu)邊框墨線、驗(yàn)線→用紅漆標(biāo)出吊模、柱位置→用粉筆標(biāo)出底板鋼筋間距線→鋪底板下層鋼筋網(wǎng)→放置馬凳→鋪底板上層鋼筋網(wǎng)→吊柱線并移到上層鋼筋網(wǎng)上→放置柱、側(cè)墻插筋并臨時(shí)固定→調(diào)整、固定墻、柱立筋→清理雜物、自檢合格→報(bào)驗(yàn)。

2)底板鋼筋綁扎完畢放置馬凳，馬凳用C12@1 000 mm，與下排鋼筋綁扎牢固。

3)短柱鋼筋下料需嚴(yán)格控制，下料長(zhǎng)度務(wù)必一致，確保短柱插筋高度一致。

4)綁扎完畢對(duì)照?qǐng)D紙，校對(duì)鋼筋規(guī)格形狀、間距位置、錨固長(zhǎng)度、搭接長(zhǎng)度以及搭接頭錯(cuò)開(kāi)的情況。校對(duì)無(wú)誤后方可進(jìn)行下道工序的施工。

5)質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收。

a.鋼筋綁扎完畢后需核對(duì)鋼筋型號(hào)、數(shù)量、間距等是否符合設(shè)計(jì)要求，確保短柱插筋不偏位。

b.鋼筋綁扎完畢后必須驗(yàn)收立柱定位是否準(zhǔn)確，需項(xiàng)目部驗(yàn)收，確保后期軌道施工準(zhǔn)確無(wú)誤。

4 質(zhì)量控制

車輛段庫(kù)內(nèi)柱式檢查坑短柱施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1)短柱鋼筋插筋務(wù)必帶線控制，防止短柱插筋偏位；

2)混凝土澆筑振搗密實(shí)，短柱頂部澆筑完畢撒放石子，防止浮漿太厚開(kāi)裂；

3)混凝土振搗到位，防止氣泡無(wú)法排除，造成柱體外觀麻面等缺陷；

4)短柱鋼筋預(yù)留長(zhǎng)度高度要一致，箍筋間距均勻，數(shù)量符合設(shè)計(jì)，特別注意短柱主筋頂部及柱頂?shù)谝坏拦拷畹谋Ｗo(hù)層一定要符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求(全數(shù)檢查)；

5)混凝土短柱頂部與軌道墊板要密貼密實(shí)；

6)短柱施工過(guò)程中和軌道專業(yè)密切配合，確保軌道錨固螺栓不偏位，位置準(zhǔn)確。

5 實(shí)施效果

官湖車輛段庫(kù)內(nèi)柱式檢查坑短柱角部圓弧形外觀造型美觀;角部混凝土不易形成蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷。在柱式檢查坑短柱施工中采用定型鋼模澆筑，混凝土成型外觀質(zhì)量好，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體質(zhì)量得到了相關(guān)方的高度認(rèn)可，見(jiàn)圖3。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著城市地鐵車輛段建設(shè)發(fā)展，如何對(duì)地鐵車輛段建設(shè)過(guò)程中的存在的問(wèn)題及時(shí)分析總結(jié)，提出較為合理的對(duì)策措施，將影響地鐵運(yùn)營(yíng)及使用效果的設(shè)計(jì)缺陷在施工階段進(jìn)行解決，對(duì)提高地鐵車輛段的工程質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，本文對(duì)地鐵車輛段柱式檢查坑的短柱優(yōu)化施工得到了業(yè)主和設(shè)計(jì)單位的高度認(rèn)可，這些優(yōu)化措施及對(duì)策，也可為類似工程的設(shè)計(jì)施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn):

[1] GB 50666—2011,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[2] GB 50164—2011,混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 《建筑施工手冊(cè)》編委會(huì).建筑施工手冊(cè)[M].第5版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.