地鐵車(chē)站土建工程中的施工技術(shù)及進(jìn)度管理措施

摘 要：以南京地鐵9號(hào)線一期土建施工為依托，運(yùn)用BIM、大體積混凝土、盾構(gòu)推進(jìn)等技術(shù)，確保土建基礎(chǔ)設(shè)施的完整性、優(yōu)質(zhì)性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目施工與技術(shù)的高度匹配，以此保證施工各環(huán)節(jié)均能夠高質(zhì)量完成。從設(shè)計(jì)階段、前期階段、驗(yàn)收階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度管理措施進(jìn)行分析，最大限度保證施工進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：土建工程；地鐵車(chē)站；進(jìn)度管理

中圖分類(lèi)號(hào)：U231.3" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2096-6903（2024）04-0055-03

0 引言

南京地鐵9號(hào)線一期工程以丹霞路站為起點(diǎn)，濱江公園站為終點(diǎn)，貫穿玄武區(qū)、鼓樓區(qū)及建鄴區(qū)，全長(zhǎng)19.685 km，平均站間距1.26 km，車(chē)輛最大時(shí)速可達(dá)80 km/h。該項(xiàng)目土建施工范圍包括漢中門(mén)大街站-水西門(mén)大街站盾構(gòu)區(qū)間、水西門(mén)大街站、水西門(mén)大街站－清河路站盾構(gòu)區(qū)間、清河路站，采用合適的施工技術(shù)與進(jìn)度管理措施，為提升土建工程施工效率提供支持。

1 施工技術(shù)

1.1 BIM

1.1.1 邊樁施工

南京地鐵9號(hào)線一期土建施工中共計(jì)使用3種邊樁： 長(zhǎng)度10.93 m的Z1 型累計(jì)使用共 256 根；樁長(zhǎng)為11.62 m的Z2 型樁，累計(jì)使用共 45 根。樁長(zhǎng)為9.93 m的Z3 型樁，共計(jì)使用 20根。不同類(lèi)型的邊樁直徑、中心間距、人工挖孔直徑、護(hù)壁厚度相同，分別為1 000 mm、1 500 mm、1 300 mm、150 mm[1]。

1.1.2 鋼筋施工

使用Φ28 螺紋鋼作為鋼筋籠主筋材料，圓形封閉部位的加強(qiáng)箍筋型號(hào)為Φ20@2000 螺紋鋼，螺旋箍筋型號(hào)為Φ10@100 圓鋼，樁頂與冠梁、樁底與條的基錨固長(zhǎng)度均為35 dm。錨固焊接時(shí)要求交錯(cuò)焊接，焊接度≥50%。在邊樁鋼筋籠設(shè)置兩根環(huán)形架立筋，分別位于頂部、底部，兩根環(huán)形架立筋的間距為20 dm，將環(huán)形架立筋與主筋點(diǎn)焊接固定[2]。

1.1.3 管片拼裝

南京地鐵9號(hào)線一期土建施工，運(yùn)用了通縫拼裝和錯(cuò)縫拼裝累計(jì)兩種管片拼裝形式。

本項(xiàng)目在地質(zhì)條件相對(duì)良好的地段使用通縫拼裝。對(duì)其管片縱向縫隙，為盾構(gòu)管道精準(zhǔn)定位、縱向螺栓安裝創(chuàng)造條件。受到盾構(gòu)管道表面弧度影響，在一定程度上會(huì)導(dǎo)致管片安裝的誤差較大，導(dǎo)致管片拼裝后無(wú)法再安裝環(huán)向螺栓。為了提升管片拼裝精度，本項(xiàng)目在保證環(huán)與環(huán)縫隙壓密量充足的基礎(chǔ)上，將縱縫接頭形變量控制在合理范圍內(nèi)，在保證盾構(gòu)管道精準(zhǔn)定位、縱向螺栓精準(zhǔn)安裝的同時(shí)，兼顧盾構(gòu)管道柔性，異地充分調(diào)動(dòng)土體抗力。

管片拼裝時(shí)需要對(duì)相鄰的管片進(jìn)行錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位距離以管片自身弧長(zhǎng)的1/3～1/2為準(zhǔn)。該項(xiàng)目在對(duì)管片進(jìn)行錯(cuò)峰拼裝時(shí)，需最大限度上保證下管片精準(zhǔn)定位、縱向螺栓精準(zhǔn)安裝。

1.2 大體積混凝土

1.2.1 混凝土澆筑

南京地鐵9號(hào)線一期使用2.2m厚的混凝土板作為施工結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，混凝土板強(qiáng)度C50，施工面積為1 800 m2，預(yù)計(jì)澆筑混凝土使用量為3 700 m3。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，需要最大限度上保證澆筑的對(duì)稱(chēng)性、控制泵管抖動(dòng)對(duì)澆筑效果的影響。若混凝土澆筑時(shí)的溫度≥30 ℃，需要在混凝土泵、重力式攪拌機(jī)、塔機(jī)的協(xié)同配合下，使用地下水進(jìn)行攪拌泵送[3]。設(shè)計(jì)混凝土防水結(jié)構(gòu)時(shí)，需要預(yù)留一定的開(kāi)口空間，以此保證地下水及時(shí)排出，避免靜水壓力過(guò)大破壞土建結(jié)構(gòu)。

1.2.2 混凝土泵送

使用同型號(hào)混凝土潤(rùn)滑混凝土泵送管壁，用量約為1 m3，啟動(dòng)后需要保證泵送的持續(xù)性、進(jìn)料口混凝土充盈，防止管道因吸入空氣發(fā)生堵塞。若泵送期間發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度大于設(shè)計(jì)值，需要停止泵送并重新調(diào)整坍落度。如表1所示為混凝土坍落度與強(qiáng)度測(cè)試。

1.2.3 混凝土振搗

在土建施工現(xiàn)場(chǎng)配備8臺(tái)插入式振搗棒，振搗時(shí)需快插慢撥，防止拔出速度過(guò)快造成空洞。控制插點(diǎn)間距≤2 dm，各點(diǎn)持續(xù)振搗時(shí)間約為30 s，以混凝土無(wú)顯著下沉、浮漿為振搗停止標(biāo)志。當(dāng)下一層混凝土未形成初凝前，開(kāi)展上一層澆筑，在下層約0.5 dm位置插入振動(dòng)棒，以水平方向?yàn)樽鳂I(yè)面，控制前后交叉平均距離425 mm。

1.3 H型鋼

南京地鐵9號(hào)線一期地面連續(xù)墻外側(cè)的槽壁加固深度為20 m，因此項(xiàng)目使用接頭箱填充Ｈ型鋼。

第一，為了有效阻擋混凝土由槽底向槽幅流動(dòng)，綜合考慮大硬度粉砂層，將Ｈ型鋼底端接長(zhǎng)至300 mm。加工Ｈ型鋼最底端至尖形，為H型鋼插入地下創(chuàng)造條件。H型鋼示意圖如圖1所示。

第二，將止?jié){鐵皮與H型鋼兩側(cè)翼板焊接。沿翼板方向加工鋼筋籠，將厚度為0.2 mm的鍍鋅鐵皮與鋼筋籠焊接。使用直徑為12 mm的鋼筋將鐵皮壓實(shí)固定，保持鐵皮固定后與鋼筋籠表面平行。鐵皮在混凝土澆筑的影響下會(huì)向兩側(cè)移動(dòng)，使用鐵皮從鋼筋籠底部開(kāi)始包裹鋼筋籠，由此避免混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生繞流。

第三，操段混凝土澆筑后進(jìn)入初凝狀態(tài)，此時(shí)使用槽機(jī)對(duì)H型鋼尚未進(jìn)行混凝土澆筑的接頭端進(jìn)行成槽作業(yè)，作業(yè)期間發(fā)生的少量混凝土繞流現(xiàn)象可忽略不計(jì)。

1.4 盾構(gòu)推進(jìn)

盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)全過(guò)程需要使用盾尾油脂壓注，最大限度上降低盾尾漏漿發(fā)生率。在管片預(yù)留外側(cè)注漿孔，對(duì)開(kāi)挖土體與管片外殼間滲漏部位進(jìn)行及時(shí)封堵。控制二次注漿期間盾尾間距，避免間距過(guò)小導(dǎo)致雙液漿流入盾尾刷與注漿孔、排漿孔。最佳二次注漿時(shí)間為管片脫出盾尾 5 環(huán)后且鋼套筒接收雙液漿。對(duì)二次注漿的壓力、孔位、量進(jìn)行嚴(yán)格控制，兼顧閉水環(huán)質(zhì)量、盾尾刷力度。

盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)進(jìn)入鋼套筒后，盾構(gòu)機(jī)保持正常的掘進(jìn)速度，將最佳土壓控制 為0.1 MPa、出土量控制為53 m3。拼裝環(huán)管片結(jié)束后，待盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至目標(biāo)位置后停止運(yùn)行，以194 環(huán)、195 環(huán)、196 環(huán)管片為目標(biāo)開(kāi)始二次注漿，注漿完成后形成封閉環(huán)，確定封閉環(huán)無(wú)滲漏現(xiàn)象開(kāi)始鋼套筒泄壓。盾構(gòu)機(jī)鋼套筒接收結(jié)束后，拆除鋼套筒、工作環(huán)。

盾構(gòu)機(jī)最佳推進(jìn)速度lt;10 mm/min，最佳推進(jìn)力度lt;6 000 kN，在不超出最佳數(shù)值的基礎(chǔ)上，以實(shí)際情況為依據(jù)對(duì)速度、力度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。使用管片拼裝模式開(kāi)展鋼套筒內(nèi)掘，在此過(guò)程中需要與地上人員保持通訊、對(duì)鋼套筒狀況進(jìn)行觀察。一旦鋼套筒形變量過(guò)大、滲漏，應(yīng)當(dāng)中止盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)并進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救。

以鋼套筒中心線為盾構(gòu)機(jī)姿勢(shì)調(diào)整基準(zhǔn)，使最佳中心線偏差≤± 2 cm。盾構(gòu)區(qū)間管片底最大埋深約 26.397 m，最小埋深約14.480 m，管片外側(cè)注雙液漿通道為管片預(yù)留注漿孔，開(kāi)挖土體與管片外殼間出現(xiàn)滲漏需要及時(shí)進(jìn)行封堵，避免盾尾后水流到盾尾前。水玻璃與水泥漿配合形成雙液漿，最佳配合比為1：1.15、最佳水漿配合比為1：1、最佳注漿壓力≤0.3 MPa。

盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)至目標(biāo)位置且洞門(mén)密封完成后，若刀盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則將艙內(nèi)回填物清除。啟動(dòng)鋼套筒底部排漿管道，將殘余漿液全部排出，同時(shí)對(duì)鋼套筒漏漿狀況進(jìn)行全面檢查，直至洞門(mén)雙液漿凝固，將工作環(huán)、鋼套筒拆除。盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)全過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重測(cè)量、控制點(diǎn)核對(duì)，根據(jù)相關(guān)信息對(duì)盾構(gòu)機(jī)姿勢(shì)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)抵達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)后，分別選擇端頭連續(xù)墻、地面、周?chē)ㄖ镒鳛槌两涤^測(cè)點(diǎn)設(shè)定位置。盾構(gòu)機(jī)的相關(guān)信息測(cè)量頻率為2次/d。

2 進(jìn)度管理措施

2.1 設(shè)計(jì)階段

2.1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)度保證

南京地鐵9號(hào)線一期嚴(yán)格按照競(jìng)標(biāo)進(jìn)度相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此最大限度上確保項(xiàng)目進(jìn)度與招標(biāo)文件保持一致，將進(jìn)度控制工作貫穿于設(shè)計(jì)各階段[4]。

第一，初步設(shè)計(jì)階段。明確線路、精準(zhǔn)站位選址，獲得批準(zhǔn)后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的工藝方法、擬定項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。

第二，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段。為確保項(xiàng)目施工的可行性、有效性，項(xiàng)目施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)需要以實(shí)際施工條件、工藝難度為基礎(chǔ)，對(duì)必備施工設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，明確施工圖紙內(nèi)容，最大限度上減少施工圖紙中的模糊信息，最大限度上降低項(xiàng)目返工率、延期率。

第三，施工配合階段。地鐵土建施工存在大量的未知因素，實(shí)際施工中會(huì)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量、計(jì)劃造成影響。為了最大限度上消除施工未知因素，需要保證項(xiàng)目信息的公開(kāi)、透明，以此保證施工時(shí)間與計(jì)劃時(shí)間相匹配。

2.1.2 總承包設(shè)計(jì)進(jìn)度

雖然南京地鐵9號(hào)線一期的總承包商全程負(fù)責(zé)土建項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)，但是總承包商無(wú)權(quán)參與項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的制定。其可以參與到進(jìn)度計(jì)劃監(jiān)督、檢查工作中，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行定期、分步檢查，結(jié)合檢查結(jié)果對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度審查進(jìn)行分析。在項(xiàng)目開(kāi)始前 ，需要保證施工數(shù)據(jù)的完整性，若施工中因數(shù)據(jù)偏差發(fā)生問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)項(xiàng)目各部門(mén)間存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。

2.2 前期階段

2.2.1 監(jiān)理單位積極配合

南京地鐵9號(hào)線一期監(jiān)理單位需要積極參與到項(xiàng)目進(jìn)度管控中，監(jiān)理單位需要充分發(fā)揮監(jiān)理專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況提出相關(guān)的建議與策略，幫助施工單位及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)度安排存在的偏差，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行糾正，以此兼顧項(xiàng)目進(jìn)度正常以及方案的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目綜合效益最大化。

2.2.2 設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作

項(xiàng)目方案的制定應(yīng)當(dāng)是多方參與的，而不是僅有設(shè)計(jì)部門(mén)參與。設(shè)計(jì)部門(mén)需要對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行深入、細(xì)致的勘察分析，與多部門(mén)共同探討實(shí)情并接受其他部門(mén)的建議，以此最大限度上保證設(shè)計(jì)方案與實(shí)際作業(yè)相匹配。設(shè)計(jì)部門(mén)需要提前擬定進(jìn)度跟進(jìn)計(jì)劃，結(jié)合實(shí)際施工情況對(duì)進(jìn)度進(jìn)行判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與實(shí)際施工條件不匹配時(shí)，需要及時(shí)修改設(shè)計(jì)方案，提升各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與施工條件的匹配度，最大限度上降低施工拖延率。

2.3 土建階段

2.3.1 施工前試驗(yàn)推進(jìn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工的匹配度，在正式施工前需要組織開(kāi)展物探。在物探過(guò)程中，對(duì)項(xiàng)目基礎(chǔ)情況、基底埋深、影響因素等進(jìn)行明確判斷。為了進(jìn)一步確保盾構(gòu)推進(jìn)的可行性、高效性，南京地鐵9號(hào)線一期項(xiàng)目選擇地鐵沿線土建段100 m開(kāi)展推進(jìn)試驗(yàn)，詳細(xì)記錄試驗(yàn)信息，對(duì)信息進(jìn)行分析得出結(jié)果，根據(jù)結(jié)果對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)進(jìn)行分析，最大限度上確保盾構(gòu)推進(jìn)與相關(guān)指標(biāo)高度吻合，同時(shí)最大限度上控制地面沉積量數(shù)值升高。

2.3.2 控制平衡力

為了保證盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的有效性，需要對(duì)切口平衡壓力、盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，需要最大限度上將推進(jìn)出土量、盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)速度、平衡壓力值控制在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。

2.3.3 盾構(gòu)糾偏量

盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過(guò)程中，由于受到巖層的影響，其刀盤(pán)、外殼等硬件設(shè)施會(huì)發(fā)生不同程度的形變，由此導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)生偏差，且偏差超出設(shè)計(jì)允許范圍。此時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行盾構(gòu)糾偏，結(jié)合盾構(gòu)機(jī)性能、土建特點(diǎn)，將盾構(gòu)糾偏量控制在合理范圍內(nèi)，降低盾構(gòu)機(jī)硬件的形變程度，以此保證順利推進(jìn)。

2.3.4 注漿與漿液控制

南京地鐵9號(hào)線一期作業(yè)期間，需要通過(guò)注漿填充縫隙，因此同步注漿量與漿液質(zhì)量決定了縫隙的填充效果，并在一定程度上決定了土體形變程度。注漿填充與盾構(gòu)推進(jìn)在同步開(kāi)展的情況下最為合理，絕大部分的縫隙填充取決于同步注漿量，因此注漿與漿液控制在一定程度上決定了項(xiàng)目進(jìn)度，需要以施工地面沉降參數(shù)變化為依據(jù)，對(duì)注漿量的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3 結(jié)束語(yǔ)

南京地鐵9號(hào)線一期項(xiàng)目車(chē)站土建施工時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)內(nèi)容、規(guī)定內(nèi)容執(zhí)行，在邊樁施工、鋼筋施工、鋼管柱施工中運(yùn)用BIM，以保證車(chē)站間距的合理性、設(shè)施的穩(wěn)固性。使用大體積混凝土技術(shù)制作車(chē)站施工結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，對(duì)其進(jìn)行混凝土澆筑、泵送、振搗。本項(xiàng)目的盾構(gòu)推進(jìn)共計(jì)劃分為3個(gè)階段，不同階段需要對(duì)盾構(gòu)推進(jìn)力度、速度進(jìn)行控制，同時(shí)保證管片銜接。結(jié)合設(shè)計(jì)階段、前期階段、驗(yàn)收階段的特點(diǎn)，擬定相應(yīng)的方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的高質(zhì)量管理。

參考文獻(xiàn)

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[2] 張偉.地鐵車(chē)站土建工程中的施工技術(shù)及進(jìn)度管理措施[J].中華建設(shè)，2022（11）：125-127.

收稿日期：2023-12-05

作者簡(jiǎn)介：鮑教軍（1978—），男，山東菏澤人，本科，工程師，研究方向：土木工程。