王振峰,顏巍,蔣忠全,劉文博,張鵬鵬
(中鐵隧道集團三處有限公司,廣東 深圳 518000)
目前地鐵車站的地下狹窄空間結構施工,為了保證地下結構的穩定、安全,都是通過快速施工完成主體整體框架結構,減少其他附屬結構與主體結構同時施工中的產生干擾,使其主體結構快速成型穩定,這樣會縮短風險期,待結構成型未定,再施工其附屬功能性結構。
風管通道其中就是主體的主要附屬功能性結構之一。當主體結構成型后,受空間結構的限制,常規的風管通道結構混凝土施工,通常采用鋼管腳手架或盤扣腳手架作為支撐體系,鋪設模板。雖然與主體結構施工干涉相對很小,但是每個循環的搭建與拆卸時間長,工序煩瑣,作業人員也多,人員相互之間的干擾大,費工費時。在空間狹小下,人工搭建與拆卸時,不可控安全因素多,風險高,管理難度大。
為此,發明實施一種新型地下狹窄空間風管通道施工的模板臺車,快速簡捷地施工,用予解決現有技術中,由于每循環的人工鋪設、拆卸模板的時間長,工序煩瑣等問題。同時方便操作人員在鋼筋綁扎、避免空間狹小內的無法直立行走,半蹲式或者蹲式作業,提高工率。
深圳市城市軌道交通10 號線冬瓜嶺站。冬瓜嶺車站為一島一側式地下雙層車站。車站全長467.5m,標準段寬27.6m,深約17 ~19m,采用明挖法施工。冬瓜嶺站共有7個出入口,其中3 個為物業出入口,2 個風亭組,1 個消防疏散口。
車站有效站臺中心里程:DK6+617.664,車站起點里程:ZDK6+389.6,車站終點里程:ZDK6+857.1,全長467.5m,本站覆土厚度3.2 ~4.9m。
車站側墻與圍護結構為復合結構,車站結構頂板厚為900mm(1000mm),結構中板厚400mm;底板厚為1000mm(1100mm),側墻厚為700mm(800mm);
風管通道在車站負二層頂板下沿車站方向縱向延伸,板厚為200mm,截面為凹型與中板、中縱梁組成一個,內空口型容腔;容腔高度800mm,寬3050、3350、3550、5000mm,多個斷面變化。其中,與中縱梁連接的一端側墻高度為200mm。

圖1 冬瓜嶺站標準斷面圖
常規的軌頂風管通道模板采用15mm 厚竹膠板,由鋼管腳手架支撐,支撐墻模板設Φ14 對拉螺栓固定,模板支架搭設體系滿足滿堂紅腳手架安全體系要求。
采用新型混凝土風管通道模板臺車代替腳手架施工,外模板必須能自動脫模。在鋼筋安做時,能增高作業人員在狹小的斷面里,進行鋼筋鋪設的作業高度,使之操作方便。臺車自動前行走就位,外模板采用液壓脫模,其中外摸板中的底模板能根據風道截面寬度要求,進行大小進行調整變化。風道內部模板由于內部空間過于狹窄,操作人員需要在內部進行綁扎鋼筋等,無法設立復雜的支撐體系和機械行走,只能采用15mm 厚竹膠板與外模板進行對拉固定,人工模板安置與拆卸。
(1)風管通道模板臺車根據風管通道的結構關系,將模板分為在風管通道內部管腔緊貼為豎直內模板,風管通道外部緊貼的為豎直外模板,底部為底模板。
(2)豎直內模板由左、右兩組模板,一邊高度為800mm高模板在中板結構下面,另一邊在結構縱梁下高度200mm 矮模板。
(3)外模板分為左、中、右豎向側模板、全部采用液壓油缸脫模,同時矮模板具有多種長度組合形式,用以調節縱向長度,以避開不同間距立柱需要。
(4)側墻底部模板、底部模板分別與臺車門架連接,利用門架上油缸的舉升帶動其脫模、就位。
(5)底部模板分左、右塊模板,采用螺栓連接,中間可以增加小模板來滿足底模板的寬度變化。
(6)門架上油缸的舉升行程不小于1000mm,這樣使底部模板與車站結構中板之間的空間大于1800mm。
(7)上部作業平臺,單側豎向外模板外設有人員行走通道,靠近中立住這一側由于與中立柱干涉固,不設行走過道。
(8)門架最下部的門架空間,滿足人員行走,小型機具通過。
(9)風管通道模板臺車的具有自動電機行走系統。
(10)風管通道模板臺車的上部結構臺架帶動模板還具有平移的功能,用于對正其位置。
通過以上結構一系列特殊結構設計,其目的就是保證施工風管通道的順利進行。

圖2 風管通道模板臺車示意圖
(1)風管通道模板臺車軌道安裝。安裝在車站井口的底板上,以中立柱為基準測量放線,設立風管通道模板臺車兩條行走軌道。
(2)風管通道模板臺車安裝。在井口的位置,通過車站的龍門吊對模板臺車分部件進行組裝。嚴格按照《風管通道模板臺車安裝說明書》實施。
(3)模板安裝要求。模板與模板連接接縫錯臺不大于2mm;模板就位連接后幾何尺寸誤差不大于15mm;單件模板形位公差平面度誤差不大于3mm。安裝完成后,進行一次模板臺車的外形尺寸驗收。
(4)驗收合格后,風管通道模板臺車沿軌道行走置,需要進行混凝土灌注的位置。
(5)舉升門架上油缸,使一側模板上升頂住中板,一側模板頂住車站縱梁。如出現兩邊高差不同,進行調整。同時標出舉升油缸的最高形成位置。
(6)通過調整門架上的水平油缸,使模板對正左、右豎向側墻位置。同時調整脫模油缸使側墻模板保持豎向垂直,旋緊側向支撐絲桿固定。
將風管通道模板臺車降至最低點,操作人員在底板上綁扎鋼筋。
(1)底板鋼筋在墊層上綁扎,施工時,在模板與主筋之間加設墊塊,確保鋼筋保護層厚度。預留通風窗的位置不綁扎鋼筋。

圖3 風管通道模板臺車就位
(2)鋼筋加工的形狀,尺寸符合設計要求,所有受力鋼筋采用焊接形式,鋼筋焊接采用搭接焊,滿足施工規范及設計要求,焊接長度:單面焊≥10d,雙面焊≥5d。
(3)在綁扎雙層鋼筋網時,鋼筋骨架以梅花狀點焊,并設足夠數量及強度的架立筋,保證鋼筋位置準確。鋼筋網片成形后不得在其上設置重物。
(4)施工縫處預留的鋼筋搭接一定規定錯開。
(5)鋼筋設置在同一構件內的焊接接頭相互錯開,側墻鋼筋同一根不得有2 個接頭,焊接接頭距鋼筋彎折處不小于鋼筋直徑的10 倍。
(6)底板鋼筋綁扎完成后,將分管模板臺車舉升到位。側墻鋼筋與中板、縱梁下預埋得鋼筋進行連接。
(1)內模板用15mm 厚竹膠板,采用對拉鋼筋與外模板固定,對應在中板、縱梁預留的灌注口位置,留有可以孔打開的窗口,以便分送底板的砼。
(2)預留孔洞施工前應反復核實設計圖紙,進行技術交底。
(3)在砼澆注、振搗時,特別是砼底板分送不得碰撞預留孔洞模板框架,必要時先裁加蓋竹膠板。如發現預留孔洞模板框架變形或位移問題,立即停止砼灌注,進行模型加固牢靠后才準繼續灌注。
(1)結構底板砼灌注,通過頂板、中板、縱梁上預留的灌注孔,從孔中砼滑送下來、打開內模板窗口,人工分送的至底板,并分段對稱連續澆注,底板砼灌注擬采用豎向分層,每層厚30cm;每大層內又分兩小層,厚15cm,縱向采用斜面分層澆注。
(2)底板與側墻交接部位分層澆注,加強振搗,確保砼澆注質量。
(3)側墻砼灌注時,采用插入式搗鼓器進行搗鼓。
(4)底板采用蓄水養護。
(5)側墻采用水幕養護法,在風管通道結構底板上架設水管,在水管上間距250mm 鉆孔,定時散開式得噴灑在側墻上。

圖4 風管通道模板臺車砼灌注
當混凝土砼達到脫模強度后,模板臺車脫模按以下幾步進行:
(1)拆掉堵頭板和內外模板對拉螺栓,拆除內模板。
(2)拆掉側向模板千斤頂一端銷子。脫離那段模板拆那段模板的千斤銷,不脫的模板銷子不拆。保證模板臺車進行分段脫模。
(3)操作液壓站回收油缸,控制模板脫離襯砌面,完全脫離。
(4)收進豎向基礎千斤,操作液壓站回收舉升油缸,使風管通道模板臺車的底模板脫離襯砌面,并下降到最低位置。
(5)油缸收縮時,必須分次收縮,切忌一次性強制脫模。
(6)預留孔模型拆模時要小心謹慎,先拆框架的支承桿,再拆卸框架模板。脫模后及時復核,發現誤差超出規范要求的盡早修復,后對預留孔用木板堵蓋,防止棱角破壞。
(7)風管通道模板臺車行走前,先用水平油缸平移上部臺架,使外側模與立柱之間留有空間。
風管通道模板臺車行走前至下一個循環位置。
打破地鐵車站施工傳統工藝方法,提供出地下車站狹窄空間的風管通道施工新方法、新思路、新理念。
加快了施工進度,節省人工搭建腳手架時間。最重要的是解決了操作人員在狹窄空間內鋼筋綁扎由半蹲式、蹲式行走的方式改變為直立行走,操作方便,人性化的體貼,工效加快,安全有效。