城市公交候車亭基礎澆筑中采用模具定位的設計及應用
——以江蘇省昆山市城市公交候車亭建設項目為例

武 峰

（江蘇省昆山市交通場站管理有限公司，江蘇 蘇州 215300）

在城市公共服務基礎設施建設中，城市公交候車亭已是其重要組成部分之一，不但代表著一個城市的先進生產力和城市的智慧，更是現代施工工藝方法與科技智能化因素的融合，在城市形象和群眾服務上有了更高的提升和改變。因公交候車亭站臺基本設立在以市區為中心和主要干路以及新規劃設計的道路上，比如城市地鐵口、商城購物中心、大小菜市場、居住小區、學校工廠、機關服務場所等人車流量大、商業繁華、交通聚集，影響較大的地方。

現代城市建設越來越要求建設精細化、高水平，尤其對公共服務設施的建立更是要求短、平、快。文章以江蘇省昆山市城市公交候車亭建設為例，包括7.5m城市款公交候車亭（見圖1）、2.5m城市款公交候車亭（見圖2），其亭體采用304不銹鋼結構、獨立預埋基礎，上下部采用錨栓鏈接，亭體鋼結構采用工廠化加工組裝，現場采用吊裝一體化方式進行施工。

圖1 7.5m城市款公交候車亭

圖 2.5m城市款公交候車亭

1 公交候車亭設計和施工面臨的困難

昆山市公交候車亭采用全新的候車亭設計樣式，整體采用裝配式鋼結構工藝，采取上部為組裝鋼結構，下部為獨立基礎的形式設計，上下部間采用高強度螺栓連接方式施工。這樣的設計對其基坑深度尺寸、地基表面的標高和平整度以及預埋件中心的坐標有著非常嚴格的技術標準和要求。以7.5m城市款公交候車亭為例，首先，每根柱子有6根獨立螺栓，就有30根獨立錨栓，錨栓之間定位，柱與柱之間定位，難度較大（見圖3、圖4）。其次，混凝土有較強的流動性，平整性較差，各個基坑混凝土高差較大，不易控制，在混凝土澆筑過程中，易對鋼筋籠和預埋件造成沖擊，導致鋼筋籠、預埋件偏心偏斜等現象，無法確保亭體安裝要求。再次，公交候車亭采用道板磚或大理石進行表面鋪裝，需要10cm厚的混凝土墊層，澆筑鋪裝墊層會出現分層、開裂等不良現象，整體性不強，強度不高等。最后，由于城市公交候車亭多設置在繁華、人車流量大的地方，主城區老舊路段較多，施工區域小，地下管線多且道路開挖難度大，再加上存在鋼結構基礎要求高，單個標高調校難度大，站臺施工流轉性大，勞動強度高，工人技術水平有限，施工車輛、機具周轉慢等實際問題。因此，必須創新改進施工工藝，進行開發模具設計，解決以上問題，使基礎建設簡單化、便利化、快速化、標準化，把對公共交通的影響降到最低，最終達到節省社會資源的目的。

2 模具設計和分類

目前，城市公共汽電車車站的站臺建設通常分為兩類：港灣式公交站臺和非港灣式公交站臺。在這兩種標準下，城市公交候車亭建設中因涉及老舊城區道路、改建道路、新建道路，通常會遇到三種路面情況：第一種是公交車站臺建設在機非側分帶中，側分帶長度和寬度滿足亭體長度和寬度要求（寬度不宜小于2.2m）[1]，滿足建設條件。第二種也是建設在側分帶中，側分帶長度和寬度對公交候車亭建設有影響。其中，寬度對公交候車亭亭體和基礎部分影響最大（這里只對寬度進行討論說明），通常候車亭亭體屋蓋寬度在1.5～2.2m，高度在2.5m以上，但實際建設中有的側分帶只有1.5～1.9m。對于這樣的情況，只能靠著側分帶側石邊上進行基礎開挖，預埋板盡量靠近側分帶邊緣，以此保障公交候車亭頂蓬前邊檐口不伸出到道路上，確保公交車在進站側邊停車時后視鏡不會撞到亭子頂棚。第三種是建設在道路邊緣綠化帶中，其寬度也應滿足亭體基礎要求。

針對以上道路的施工難度現狀，為確保工程順利建設，保證基礎中心軸線偏差控制在技術標準要求范圍內保證在混凝土澆筑時的抗沖擊力和抗浮動力，以及模具要有足夠的強度和重量，防止變形，文章提出以下設計。

2.1 碗模設計

（1）碗模的設計主要有兩種，一種是不需要直立邊的，適用于通常情況下的滿足寬度的側分帶和道路邊上綠化帶中建設的公交站臺（見圖5）；另一種是有直立邊的，適用于側分帶寬度受限帶立側石的情況（見圖6）。（2）碗口采用45°向外設計，高度180mm，檐口高30mm,碗底尺寸400mm×320mm，易脫模，保證足夠的流體型腔，保證混凝土澆筑，且可以起到防濺作用（見圖7）。（3）為保證精度要求，碗模底孔徑設置32mm，保證脫模和定位精確。（4）為抗變形，選擇3mm厚鍍鋅鐵板，能夠可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載。

圖3 7.5m城市款基礎圖1（單位：mm）

圖4 7.5m城市款基礎圖2 (單位：mm)

2.2 支架設計

為保證足夠的承載力、剛度和穩定性，承受混凝土澆筑的重量、側壓力以及施工荷載，滿足自身抗浮力，支架需要保證足夠的剛度和強度以及重量。為此，在模具的用材上，采用雙向40mm×80mm×2.0mm鍍鋅方管，中間加固支撐，立柱采用上下加強筋方式與縱梁和底板焊接，底板尺寸400mm×320mm×30mm，為保證易操作，5m款模具設計長度為6.08m，7.5m款模具設計長度為8.50m（見圖8、圖9）。

3 施工技術要求

施工工藝流程：扣碗模—安裝預埋板和預埋螺栓—螺栓涂油包裹、碗模涂脫模劑—下放模具調整標高和前后距離—固定模具—混凝土澆筑—養護—脫模。現場模具安裝圖見圖10。

3.1 碗模選擇

無側分帶或者側分帶寬度滿足圖紙要求情況下，選擇通用型碗模；有側分帶且側分帶寬度不能滿足圖紙要求的情況下，選用直立邊型碗模。

圖5 通用型碗模（單位：mm）

圖6 側分帶碗模（單位：mm）

圖7 混凝土澆筑過程中流腔通道模擬

3.2 預埋板和預埋螺栓

放置預埋板前，先在碗模底板上涂脫模劑，再將底板放上。安裝螺桿前，將一側螺母擰到螺桿螺紋末端并套上彈簧墊片。安裝螺桿后，在碗口底板一側，套上彈簧墊片，將螺母擰到碗模底板上，使用扳手將兩邊螺母擰緊，其他采取同樣的操作方法。

圖8 城市5m款模具支架（單位：mm）

圖9 城市7.5米款模具支架（單位：mm）

圖10 現場模具安裝圖

3.3 螺栓涂油包裹、碗模涂脫模劑

為防止在混凝土澆筑和養護時損壞螺紋，使用黃油涂抹螺紋，然后用纏繞膜包裹好。為方便脫模，將脫模劑涂抹在碗口外面。

3.4 下模調整標高和前后距離

（1）側分帶寬度足夠和道路邊上綠化帶施工要求。基槽尺寸開挖要求：80mm×90mm×1100mm。使用紅外線水平儀確定標高，標高參照物可以以路側石或基礎周邊固定建筑物為參照進行標高設計。柱基礎中心定位：為防止公交車靠邊停車后視鏡撞到亭體檐口，通常在定位柱中心尺寸時，沿路沿石退后250mm，確定柱中心位置1800mm。上下調整距離要求：從鋪裝完成面0標高到碗模底為280mm。模具前后距離調整：平行馬路方向，兩端誤差控制在5mm。注意，如果在道路邊上綠化帶中施工，則要求站臺面高出路邊10cm。

（2）側分帶寬度不夠施工要求。基槽靠著側分帶開挖，使用直立邊碗模，其他要求同上。

3.5 固定模具

（1）模具的定位安裝參照候車亭基礎圖進行，前后調整好后，為防止在澆筑混凝土過程中模具移動，采用臨時焊接方式固定，采用袋沙放在碗模里（見圖10）。（2）模具采用方管和墊板支撐，模具支架以高出基礎面50mm以上為宜。（3）模具安裝偏差應控制在技術要求范圍內，具體控制參數要求見表1。（4）定位模板拆除時，應水平網上抬升，避免碰壞螺栓絲扣。模具拆除后，地腳螺栓外漏部分應再次涂上黃油，使用纏繞膜包裹好。

表1 基礎控制參數要求

3.6 混凝土澆筑及其質量控制要求

昆山市公交候車亭基礎采用單獨基礎設計深度1.1m，設計采用C30商品混凝土澆筑，保護層厚度不小于5cm，鋪裝面層采用木模板方式進行支模固定，當幾個基礎相鄰之間出現深淺不一時應先施工深基礎，當淺基礎的地基被挖掉或被擾動時，必須對地基進行處理。（1）混凝土澆筑前，對地基應按照設計標高和軸線進行校正，并應清除基坑內淤泥和雜物以及積水。（2）混凝土澆筑前，應根據施工方案認真做好交底工作，并做好澆筑前各項準備工作，對模具支撐，鋼筋籠、預埋件，預埋管和預埋管數量等認真細致檢查。只有待檢查合格且監理單位做好隱蔽工程驗收后，才可以澆筑混凝土。（3）澆筑前，應根據混凝土基礎頂面的標高在碗口彈出標高線，或在基礎兩側打入長度為20cm左右的標桿，并漏出20～50mm，標桿面與基礎頂面標高平，標桿之間距離約3m，依據5m款和7.5m款定標桿數量。特別注意鋼筋籠位置，防止出現位移和傾斜的情況，發生偏差時應及時糾正。（4）采用基礎和鋪裝面層一體連續澆筑形式進行，不留施工縫。（5）為保證碗口杯型基礎口底標高的正確性，應先將碗底混凝土振實并稍停片刻，再澆筑振搗杯口模四周的混凝土，振動時間應盡量縮短，同時還應特別注意杯口模板位置，在澆筑單個基礎時，應兩次對稱澆筑，以免杯口模擠向上一側或由于混凝土泛起而導致模具上浮抬升[2]。（6）澆筑順序。按“先基坑，后墊層”的順序，采用人工插入式振搗器振搗，保證快插慢拔，移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍，振搗插入基礎混凝土的深度不能小于50mm，并應避免碰撞鋼筋和預埋件以及接地角鐵等，采取邊澆筑邊振搗方式，每一振點的延續時間，應使混凝土不再往上冒氣泡，表面不再呈現浮漿和不再沉落時為止。（7）在澆筑混凝土過程中，應派專人觀察支架，鋼筋預埋件的情況，當發現有變形、移位、上浮時，應及時采取加壓沙袋等措施進行處理。在澆筑時，為抗浮力，應邊加沙袋邊檢測，及時核對標高。（8）初凝期間，混凝土表面應收光，進行薄膜養護。（9）螺栓控制要求：螺紋長度不得少于170mm。（10）公交候車亭建設一般在5～12個月，周期長，跨度大，尤其是南方雨期多，梅雨季節施工時，原則上小雨、中雨天氣時不進行澆筑。

3.7 養護

昆山公交候車亭采用自然養護的覆蓋澆水方式進行，在澆筑完成后8～12h內開始進行自然養護，要求覆蓋養護時間不得小于7d。

4 公交候車亭基礎澆筑模具實際應用中的優勢

（1）通過模具控制鋼結構基礎定位的軸線，平整度及標高，可節約后續吊裝作業時間。（2）基礎與鋪裝層一體成型，實現了柱與板的有效結合，避免分層，確保整體性，保證碗口光滑，面層整體美觀。（3）碗口45°角設計，改變混凝土流體型腔，有利于澆筑混凝土的落漿、密實，確保鋼筋籠和預埋件不出現一邊倒甚至扭曲的現象，有利于混凝土澆筑控制。（4）碗模和支架易拆卸，可以重復利用，節約資源，防飛濺，有利于環保，可以有效提高生產效率。（5）優化施工工藝，縮短工期。節約人工成本，原來一個基礎需要反復觀察并反復調整標高，現在只需一次調整即可，調整時間從原來的5h縮短到1h。（6）實行工廠集成化加工生產、基礎同步施工的模式，可在一定程度上減小交通阻斷。

5 結論

綜上所述，候車亭基礎澆筑模具的設計可用于同類建筑施工建設，從以下三個方面總結：（1）實用性。模具設計保證了構件形狀尺寸和相互位置的正確，且構造簡單，支拆方便，表面平整、接縫嚴密不漏漿等。（2）安全性。具有足夠的強度、剛度和穩定性，在施工中保證不變形、不破壞、不倒塌。（3）經濟性。在確保候車亭基礎質量、安全和工期要求的前提下，增加可周轉性，減少支模用工，實現文明施工。