地鐵管片預制場建設關鍵技術

蘭 毅

中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司（201399）

0 前言

目前行業對地鐵管片預制場基礎建設還沒有完善的建設方案和標準，企業在建場中應用關鍵技術才能減少返工，減少后期不合理方案造成施工成本增加，所以要選擇一個成本低、滿足施工要求、安全穩定的方案，以便確保后期使用。文章主要從勘測、設計和施工方面對地鐵管片場建設中的基礎工程的技術進行控制，建成一個成本低、滿足施工要求的的預制場。

1 地勘階段的關鍵技術應用

不管是購買還是租賃土地，前期盡量多選擇地塊，進行初步的了解和勘測。了解主要包括土地價格、地質情況（詢問附近百姓，土地所有者等）、地底下是否有巖層、土質軟硬情況、土地是否存在爭議、土地的使用年限、政府后期對土地附近的規劃、土地附近是否路通、水通、電通。勘測主要包括土地范圍邊界、高差。根據范圍邊界繪制場地平面圖，根據高差、地質情況粗步計算木方量，再根據其他地塊資料，編制可行性方案，選擇一個成本低，結構功能全、后期無爭議的地塊，為決策者選地時提供必要的依據。

拿到土地后，需要先將地貌進行基本勘測，最基本的方式是地勘。地勘是對場地按方格網進行地勘測量，檢測出地面以下土層的結構，為建設單位繪制場地平面圖提供基本依據。建設單位可以根據地勘報告，合理布置一些荷載較大的基礎建筑，如攪拌站基礎、住宿辦公樓、水養池基礎、管片堆場地位置。原則是：基礎不好的地方建設荷載較輕建筑，基礎好的地方建設荷載較重的建筑。在基礎開挖后，結合建筑物荷載和基礎持力層荷載進行檢測。

2 設計施工階段的關鍵技術應用

基礎施工，一般先建設混凝土攪拌站，混凝土攪拌站建好后，場區基建所需要的混凝土就可以自行攪拌生產，避免使用商品混凝土增加臨建混凝土成本。場地基礎建設順序按先完成生產區后完成生活區原則：攪拌站建設→鋼筋混凝土生產車間建設→流水線基礎建設→養護池建設→養護池龍門吊基礎施工→堆場建設→堆場龍門吊基礎→廠區道路→生活區辦公住宿建設。按順序建設的目的是盡快把生產線建完，滿足生產條件。管片場基建項目較多，合理安排項目的生產順序，形成流水線施工，有利于減少人工成本，減少周轉材料使用量。

2.1 平面布置圖設計的關鍵技術

先設計出平面布置圖，將平面布置圖上建筑物進行放線定位，重點對攪拌站基礎、廠房基礎、辦公樓基礎進行二次勘測。如果土質滿足設計荷載要求，再出具體單位工程的圖紙；如果不滿足要求，結合生產工藝流程調整平面布置圖。如果廠區建筑物因生產工藝不能調整，就要結合土質基層荷載力調整建筑物的結構形式（如將磚混結構改成混凝土結構，獨立基礎改成筏板基礎）和檢測基礎處理方案（換填土、加固基層以下土的密實度）。

2.2 攪拌站基礎設計的關鍵技術

攪拌站土建主要包括：上料倉基礎、斜皮帶基礎、主機基礎、水泥罐基礎。

1）上料倉基礎關鍵技術：最好底板采用筏板基礎，因為上料倉有4個儲存口，主要存放砂子和石子，荷載重且荷載均勻。豎向荷載要考慮設備、砂石料、混凝土結構總的重量，采用筏板基礎，能將4個料倉的荷載均分布在一個筏板基礎上，再均勻，分布給大地。在筏板基礎鋼筋上綁扎4個料倉的柱子鋼筋，柱子上預埋鋼板與料倉設備焊接在一起。將料倉的荷載通過柱子傳遞給筏板基礎，如圖1所示。

2）水泥罐基礎關鍵技術：120攪拌站設計4個罐子，儲存水泥、粉煤灰、礦粉。采用筏板基礎，將罐子基礎柱鋼筋直接綁扎在筏板鋼筋上。土方開挖采用整體開挖，澆筑墊層，在墊層上使用全站儀進行放線。必須一次將全部點定位完成，減少再次放線時誤差積累，造成設備安裝偏移。將每個罐子四個柱子的中心定位。定位后，將柱子模板位置定位畫線如圖2所示。

圖1 上料倉基礎

圖2 水泥罐基礎

2.3 車間基礎設計建設的關鍵技術

車間布置一般設置鋼筋加工車間和混凝土澆筑車間，管片的生產工序主要在車間完成，人員主要集中在車間作業。車間鋼結構的穩定性至關重要，除了鋼結構的設計滿足要求外，基礎建設也是最重要的。車間基礎采用獨立基礎＋地梁，用地梁將所有獨立基礎聯成一個整體。這樣鋼結構荷載可以均勻地將重力壓在地梁上，地梁在把荷載傳遞到獨立基礎上。施工前在外側先放四個控制點，復合沒問題后，對開挖點進行定位。開挖澆筑墊層后，用測距經緯儀在墊層上一次放線完成。當基礎較深時，測站點必須建在較高地方，保證全部放線點的底部都能看到，避免造成后期鋼結構安裝不到位。鋼結構基礎示意圖和鋼結構基礎施工如圖3和圖4所示。

圖3 鋼結構基礎示意圖

圖4 鋼結構基礎施工

2.4 水養池設計施工關鍵技術

2.4.1 水養池養護能力設計關鍵要點

水養池水養的能力，主要取決于流水線生產能力和養護時間兩個參數。假如設計日產管片50環，水養要求7 d。第8 d的時候，第一天的管片已經水養7 d，可以出池。出池必須保證管片入池作業和管片出池作業同步進行，還得考慮一跨管片儲存的量，才能保證錯開作業。一般管片一環并排水養，32 m跨度龍門吊，能儲存60列，就是60環。水養池儲存能力最少：50×7+60=410環，才能滿足水養7 d要求和管片進出池錯開作業。

2.4.2 水養池施工關鍵技術

水養池擋墻一般采用磚混結構或者混凝土剪力墻結構。磚混結構關鍵技術：

底部砌筑磚前，清理干凈混凝土底板上的浮渣，用水沖洗干凈，避免砂漿黏結不牢固。

與磚墻連接的構造柱，在澆筑底板前，提前綁扎預留鋼筋，最好一次綁扎完成。如果水養池高度較高（2層水養），預留鋼筋高度錯開，先綁扎構造柱鋼筋，后砌筑磚墻。磚墻高度應500 mm，設置水平拉筋，每邊進入墻體不少于1 000 mm。磚墻、構造柱和圈梁效果圖如圖5所示。

圖5 磚墻、構造柱和圈梁效果圖

如果是燒結磚，砌筑前需水養，避免磚因干燥吸收砂漿里的水分，造成砂漿失水，黏結不牢固。

拐角處受力比較薄弱，轉角柱應設置成L型構造柱。

圈梁鋼筋綁扎時鋼筋連接處應錯開柱子1 000 mm以外。

水養池防水層可以采用丙綸卷材。卷材施工前，需將基底清理干凈，整平，避免表層不齊造成卷材破損。卷材施工完后，在卷材表面在做一道砂漿保護層。

2.5 堆場建設關鍵施工技術

堆場地基應作承載力試驗。目前設計院允許管片堆放高度不超過4層，建設時需計算管片4層堆放后對地表的荷載，地表松散的土開挖后需作地基承載力測試，避免承載力不夠，造成后期地基下沉，影響管片受力，嚴重時會造成管片傾斜。

一般地基處理方式：

地表土滿足不了要求時，需進行換填土，最好換成建渣（拆遷后的建筑石塊、磚塊等）。建渣有縫隙的地方，填充碎石或者穩定性好的土。

原土或者換填后承載力符合要求后，在澆筑100 mm厚的C15混凝土，整體硬化。硬化后上部根據管片的弧度，放置預制好的條型墊條。

混凝土墊條上放置有一定厚度、柔性較好的膠皮，避免管片堆放時，造成管片磕碰，增加后期修補量。

2.6 廠區水、電、氣設計施工關鍵技術

2.6.1 給排水設計

施工時，堆場水溝應設置在堆場兩側，一側用龍門吊基礎，另一側24磚墻砌筑形成水溝。廠區道路設計寬度滿足2個車錯開的距離，一般5 m滿足要求，道路中間高，兩側低，雨水可通過高差流向兩側龍門吊基礎表面，再流向堆場內水溝。龍門吊基礎表面高度一般比道路低，確保道路無積水。車間水溝圍繞車間一周設計，在鋼筋車間和混凝土車間中間設置水溝，確保屋頂雨水排泄暢通。車間內地面高度通常比車間外設計高200 mm，確保雨水不倒流至車間。拌和站砂石料倉澆筑地面時，內側地面高于室外地面，避免雨水灌流，影響后期砂石含水率。給水管一般明鋪，在水溝內一定高度插入鋼筋，在鋼筋上鋪設給水管。

2.6.2 電路設計

配電室一般設計在用電量大的攪拌站和車間一側，設置一級箱、二級箱、三級箱，一機一閘一漏，所有設備都單獨接地。電纜預埋穿設PVC管，管子上鋪設黃砂，黃砂上鋪設紅色彩條布，便于以后地面改造時能及時找到預埋電纜。電纜明鋪時盡量放在水溝上面預留的鋼筋上，架空鋪設，方便檢修。

2.6.3 天然氣管道設計

天然氣管道應設計在車不會壓到的位置，一般采用開挖、砌筑溝槽的方法鋪設天然氣管道，鋪設蓋板。過路的天然氣管道土方開挖要深，砌筑溝槽后鋪設管道，上面鋪設黃砂，澆筑鋼筋混凝土。

3 結語

管片場建設中，企業應用關鍵技術才能滿足后期施工，減少返工，減少不合理方案造成施工成本增加。完善成熟的施工方案可以為后期施工提供依據。