地鐵車站軌頂風道結構現澆法施工技術對比分析

摘要：文章以濟南市軌道交通邢村地鐵站為工程背景，闡述了實際工程中地鐵車站軌頂風道現澆法的施工流程，并基于現澆法中先澆法和后澆法施工工藝的區別，對兩種工藝在施工質量、經濟效果與工期等方面進行了分析對比。結果表明：先澆法施工軌頂風道可以有效解決縮短施工周期，提高施工質量，還可以節約施工成本。

關鍵詞：地鐵車站；軌頂風道；現澆法；施工工藝

中圖分類號：U215.7

0 引言

隨著我國軌道交通全國各大城市逐漸開展，地鐵施工技術得到不斷推廣和發展，軌道交通的通風、防火等各項功能分化也愈加完善［1］。在軌頂和軌底設計不同功能類型的排風道可以有效解決軌道通風以及突發的排煙問題，其中軌道交通車站的排風道通常位于軌道正上方，鑒于其位置的原因，一般將之稱為軌頂風道［2-3］。

本文以濟南市軌道交通4號線邢村站為工程背景，對于地鐵車站內部軌頂風道結構現澆法施工的“先澆法”與“后澆法”，基于其施工質量及造價工期等方面進行對比分析，暫不涉及新興的預制式軌頂風道。

1 工程概況

擬建濟南市軌道交通4號線一期工程四標段邢村站（8號線折返線部分）西起港興一路與經十路交叉口，東至山東省救災物資儲備管理中心北側，沿經十東路綠化帶敷設，8號線一期工程起點里程為右AK19+124.384，全長約185.0 m，為地下2層，標準段凈寬約10.8 m，覆土深度約3.76 m，主體結構埋深約21.08～23.78 m。場地平面示意圖如圖1所示。

軌頂風道作為地鐵車站結構的內部構件，在整個車站的通風系統中起著重要的作用［4］。軌頂風道位于車站軌行區范圍，懸掛于車站中板下部，與中板形成一個整體。其中島式車站軌頂風道側墻多與車站結構側墻相距很近或并入結構側墻，如圖2所示。軌頂風道結構看似簡單，但其自身內部空間狹小，預留風孔及預埋件要求精度高，對于施工質量的控制有著較高的要求［5］。

2 現澆法工藝施工流程

2.1 后澆施工方法

后澆法施工，即軌頂風道和車站不同時施工，在車站主體結構施工完畢后，再施工軌頂風道。具體施工流程：施工準備→測量放線→搭設模板支架→安裝軌頂風道底模→鋼筋綁扎→澆筑軌頂風道底板及側墻下部混凝土→安裝側墻模板→澆筑側墻混凝土→養生→拆模。

后澆法是在主體結構施完成后自中板處預留規定風道鋼筋，隨后支立風道底模和側模并在模板通道內綁扎鋼筋完成混凝土澆筑。由于軌頂風道高度一般在1 m左右（結構凈高）待模板安裝完成后，施工人員操作空間十分狹小，且極大降低了施工效率，費工費時。混凝土澆筑需要采用地泵并在中板上方預留澆筑孔，狹小空間作業鋼筋綁扎質量及混凝土澆筑驗收檢查困難，缺震漏震現象普遍，混凝土外觀質量難以保證。

2.2 先澆施工方法

先澆法施工，即在主體結構中板施工前，提前施工軌頂風道。具體施工流程：施工準備→測量放線→搭設中板模板支架→安裝軌頂風道底模及側墻外模→軌頂風道底板及側墻鋼筋綁扎→澆筑軌頂風道底板及側墻下部混凝土→安裝軌頂風道側墻模板→搭設軌頂風道范圍內支架至中板底→澆筑側墻混凝土→養生→拆模。

2.3 先澆與后澆施工流程重點區別

采用先澆法施工軌頂風道，不需要單獨搭設模板支架，而是與中板支架共同形成支撐體系。在搭設支架前通過精確測量放樣確定軌頂風道施工范圍，在搭設支架時軌頂風道位置形成獨立模板支撐體系，其余位置按中板支撐體系確定的標高搭設。在軌頂風道底板混凝土澆筑完成且強度達到設計強度的100%后，搭設軌頂風道范圍內小立桿至中板底，與其余中板模板支架形成整體支撐體系，支架搭設完成后，軌頂風道底模和側模與中板模板同時安裝，鋼筋綁扎完成后軌頂風道與中板同時澆筑混凝土。

而后澆法則要等到主體結構完成后再進行規定風道施工，模板及腳手架需要二次倒運安拆，支撐體系安裝完成后按先底板再側墻的順序施工規定風道。

軌頂風道先澆法在中板澆筑之前優先施工軌頂風道，此法較后澆法操作空間大、施工操作方便、速度快，與上部中板粘結性整體性更好，鋼筋綁扎方便隱蔽工程驗收和監督，提高鋼筋綁扎質量，混凝土振搗收面更加方便，外觀質量更好。

3 現澆法工藝對比分析

3.1 施工質量對比

（1）采用后澆法施工，軌頂風道側墻側墻混凝土和中板混凝土分兩次澆筑，風道吊掛于中板交接位置存在施工冷縫，二次澆筑風道混凝土收縮變形后會導致冷縫處出現裂隙，給結構的安全質量造成較大的隱患。而采用先澆法施工可以保證中板與軌頂風道同時澆筑混凝土，避免隱患。

（2）采用后澆法施工，由于軌頂風道空間狹小，導致混凝土澆筑困難且澆筑過程中不易振搗，結構密實性難以保證，直接影響混凝土結構質量。而采用先澆法則可以避免這一問題。

3.2 經濟效果對比

3.2.1 腳手架二次施工

采用后澆法施工，需要二次搭設軌頂風道范圍內的腳手架。以濟南地鐵8號線折返線為例，軌行區內結構底板至軌頂風道底板凈高1.88 m，風道結構寬7.6 m，每延米搭設腳手架14 m3，按每立方米腳手架成本18元計算，每延米施工成本為252元。

3.2.2 人工降效

采用后澆法施工，由于中板已施工完成，二次澆筑軌頂風道空間狹小，施工不便，會直接產生人工降效問題。以濟南地鐵8號線折返線為例，每延米混凝土2.7 m3，模板12.4 m2，混凝土施工人工成本按45元每立方米、模板施工人工成本按120元/m2，施工降效按30%考慮，每延米施工人工降效增加成本482元。

（3）采用先澆法施工，中板與軌頂風道同時澆筑，不會產生腳手架二次施工及人工降效等問題，綜合成本大約每延米可節省734元。

3.3 工期對比

采用后澆法施工需要占用軌行區，軌頂風道后澆施工進度慢，且需要混凝土強度達到設計強度的100%后方可拆除模板及支架，影響了鋪軌進度，制約整體工期。而采用先澆法則可以避免該部分不必要的工期延長。

4 結語

本文以濟南軌道交通4號線邢村站為工程背景，對軌頂風道先澆法與后澆法的施工工藝進行對比，結果表明：

（1）軌頂風道先澆法可有效避免施工冷縫出現裂隙，且易于振搗，保證了混凝土結構的密實性，且收面更加方便，外觀質量更好。

（2）采用先澆法施工，綜合成本較后澆法低，不會產生腳手架二次施工及人工降效等問題，大約每延米可節省734元。

（3）先澆法施工可有效避免占用軌行區，減少混凝土強度達標的等待時間，節約工期。

通過對比可以看出，先澆法施工軌頂風道可以有效縮短施工周期、提高施工質量，節約施工成本。

參考文獻

［1］賈尚華.軌道交通車站后做現澆軌頂風道施工關鍵技術［J］.中國市政工程，2018（1）：82-85，105.

［2］李應姣.軌頂風道下掛梁與車站頂板一體澆筑施工技術研究［J］.鐵道建筑技術，2014（6）：79-81.

［3］張 杰.地鐵車站頂板（逆筑法）施工階段抗裂研究［J］.西南交通大學學報，2000（2）：133-136.

［4］杜 宇.全預制軌頂風道在成都地鐵2號線工程中的設計與應用［J］.中華民居，2011（8）：146-148.

［5］朱玲英，朱家振，王建平.軌道交通上排熱風道的工程應用［J］.建筑，2010（16）：87-89.

收稿日期：2024-03-15

基金項目：泰山產業領軍人才工程資助“地下空區災害定位定量精細化探查及處治成套技術”（編號：tscy20230660）

作者簡介：王 剛（1986—），工程師，主要從事城市軌道交通工程建設工作。