中圖分類號:U231.3 文獻標識碼:A文章編號:2096-6903(2025)03-0064-04
0 引言
車輛段建設是地鐵建設中的必要環節之一。車輛段的建設更具備綜合性,因其涵蓋內容更為廣泛,兼具運輸、維保及生活等多功能多用途,對其施工過程中的施工組織、質量標準要求更為嚴苛[]。
郭朋亮[2提出車輛段施工量大,施工組織難度大等問題。劉東奇[3闡述了質量鉆孔樁工程控制要點。邢文軍[4歸納總結了高支模施工技術和控制要點。
針對車輛段項目(土建)施工特點、難點,項目團隊需精準施策,合理安排技術人員加強對施工現場的技術指導和過程質量管控,仔細篩查,制定問題清單并逐一解決。并攻克技術難題,提升技術管理水平,高效優質打造精品工程。本文總結地鐵車輛段工程施工組織經驗和質量控制技術措施,為后續類似工程施工提供參考。
1 工程概況
杭州地鐵8號線一期工程新灣車輛段I標段設于大江東產業集聚區新灣街道,占地面積27.6萬 。
本項目包含 389m 出入段線和12.2萬 的站場上蓋結構,站場上蓋結構分為B、C、D三區,長 862m ,寬 263m ,均為地上一層結構,包含站場檢修庫、試車線、調機工程車庫、車體間、洗車庫、在線檢車棚等,這些均為地上一層結構。其中B區層高 8.6m ,C區層高 14.3m ,D區為變坡段最高為 14.3m C區做為本工程重難點,層高達 14.3m ,另含334根型鋼立柱,單根重約26t,部分立柱上設置行車梁,承臺和立柱均需要2次澆筑。
地基基礎工程包含鉆孔樁4282根,284432延米;管樁2629根,27718延米。攪拌樁8497根,44955延米;高壓旋噴樁22541根,523213延米。站場土石方工程 ,其中挖方
,填方444439
。項目平面布置圖如圖1所示。
2 施工組織
根據現場條件,項目按照劃分單元施工,以單元保整體施工思路,分為“一線三區十六大塊”,采取整體大流水、局部小流水分區分塊梯次組織。
2.1施工便道布置
本項目考慮車輛段施工集中,運輸及施工作業車輛、機具較多,采用4縱4橫方式布置施工便道。
其中,利用場內既有道路約 870m ,一期便道全長3752.18m ,其中主便道長 1739.74m ,次便道長 ,主便道 12~19m 寬,排水溝采用雙側梯形土筑排水溝,一期便道用于地基基礎工程施工。一期便道平面布置圖如圖2所示。
二期便道全長 2705m ,利用一期便道進行完善,其中,主便道長 1302m ,次便道長 1403m ,主便道12m 寬。排水溝采用雙側梯形土筑排水溝。二期便道用于主體結構施工。二期便道平面布置圖如圖3所示。
2.2 群塔布置
根據本工程總體施組,施工順序和特點,本項目在B、C區共布置15臺塔式起重機,上蓋施工根據結構后澆帶位置將結構劃分為16大區塊,每塊按照 劃分施工單元,D區采用汽車起重機進行垂直運輸。經施工實踐發現,在D1、D2區應分別增設1臺塔式起重機使施工組織更為高效、經濟,與使用汽車起重機相比可節約成本 60% 。
2.3鋼筋加工廠布置
結合本工程特點,鉆孔樁工程鋼筋采用工程化集中加工,上蓋結構因種類繁多,便于管理采用現場加工。鉆孔樁工程鋼筋共計 13115t ,在加工廠化集中加工生產后經短途運輸到達施工現場,確保了鋼筋質量的同時也能達到現場施工進度要求。本工程工共設立鋼筋集中加工中心3座,場地選取就近臨時租用當地廠房。
1#鋼筋加工中心 ,投入自動卷籠機4臺,全自動鋼筋套絲機4臺、門式起重機4臺,加工平臺2座。2#鋼筋加工廠
,投入簡易卷籠機2臺,全自動鋼筋套絲機5臺、門式起重機4臺,加工平臺2座。3#鋼筋加工廠
,投入簡易卷籠機2臺,全自動鋼筋套絲機4臺、門式起重機2臺,加工平臺2座。
2.4資源配置
2.4.1 勞動力配置
根據施工籌劃,主體結構施工工期8個月,高峰期每天約需投入勞動力1800人,以保證工程按期完成。勞動力投入柱狀圖如圖4所示。
2.4.2 周轉材料配置
周轉材料遵循合理配置、先調劑、在租賃、后購置的原則,充分利用區域項目群資源,加快流轉以實現資源共享,降低平均攤銷成本。結合現場實際施工組織要求,本項目投入主要周轉材料如下:盤扣式腳手架1.2萬t,鋼板樁2000t,蓋體模板 ,柱體鋼模板40套,柱體模板130套。
2.4.3 主要機械設備
本工程投入的主要設備有:塔式起重機15臺,汽車起重機8臺,旋挖鉆機29臺,高壓旋噴樁設備16
圖4勞動力投入柱狀圖
圖5樁頭鑿除段鋼筋保護
臺,單軸攪拌樁設備2臺。
3重難點工程質量控制
3.1 鉆孔樁施工
本工程樁基數量多,共4282根,平均樁長 70m ,為端承摩擦型樁,樁底持力層為圓礫層,穿越較厚的粉砂、粉質粘土土層,工程地質砂性地層占比大,樁體長,成樁過程易縮徑、易塌孔,成樁質量、施工流水安排及施工順序包括樁頭的超灌控制十分關鍵。
針對樁長較長、砂性地層成孔,特別注意通過試樁總結確定泥漿指標,施工過程嚴格控制各工序作業時間,工序銜接緊密,尤其要杜絕因泥漿長時間靜止發生離析引發塌孔的質量事故發生。
嚴格控制混凝土超灌,結合現場實際情況,本鉆孔樁工程清孔達標后,鉆孔樁超灌高度按 控制可滿足質量要求[5],同時在樁頭鑿除段鋼筋套管進行保護提高后續樁頭鑿除施工效率。樁頭鑿除段鋼筋保護圖如圖5所示。
3.2高大支模架搭設質量控制
本標段上蓋梁與板占比為 33% ,支模架高度最高為 15.7m ,屬于危大高支模體系,對地基承載力要求標準高,施工安全風險高。基于此施工過程嚴格按照專項方案進行施工。地基承載力嚴格檢測,編制高支模控制要點驗收手冊,嚴格執行表格式、舉掛牌驗收制度[]
3.3樁承臺基礎施工
3.3.1 承臺開挖
用RTK對樁位進行放樣,找到承臺位置后進行開挖,承臺開挖時根據承臺型號及底標高確定開挖深度及開挖范圍,基礎梁位置根據尺寸進行預留,基底開挖線沿基礎設計邊線外放 1.0m ,開挖的土料堆放在基坑邊緣 2m 以外。
3.3.2樁頭破除及樁頭鋼筋處理
破除樁頭采用“環切法”施工,保證樁頭嵌入承臺10cm ,破除后樁頭鋼筋預留錨入承臺長度為 35d 隨后對樁基按照 100% 比例進行低應變檢測,檢測合格后方可進行下步施工。
3.3.3承臺鋼筋綁扎及模板安裝
承臺模板支立在鋼筋骨架綁扎完畢后進行。模板主要采用 18mm 厚 1.22m×2.44m 的竹膠板模板,模板后按 20cm 間距豎向布設 5cm×10cm 次棱方木,方木外按 60cm 排距設水平雙鋼管圍標。模板采用外撐內拉方式加固,即外側采用鋼管撐到基坑開挖側壁上,內側通過 Φ16 對拉或斜拉聯結。承臺模板支撐圖如圖6所示。
3.3.4方案優化
針對承臺鋼筋進行設計優化,取消承臺內上排主筋彎錨固10d的要求調整為直錨,滿足設計規范要求[7],很大程度上節省了成本,創造了效益。
3.4立柱施工
3.4.1 鋼筋混凝土柱施工
墩柱施工過程中,架體搭設與模板安裝為技術質量上管控重點。支架搭設采用立桿 Φ60.3mm×3.2mm, (20橫桿 Φ48mm×2.75mm. 、橫拉桿 Φ42mm×2.75n nm盤口架腳手架。立柱臨時支架體系圖如圖7所示。
承臺表層混凝土鑿除,即鑿毛施工。鑿出承臺表面與立柱連接范圍承臺表面混凝土,確保鑿毛充分,鑿毛后對新鮮混凝土表面進行吹掃、清理干凈,確保立柱與承臺的混凝土緊密結合。
鋼筋施工工藝流程:鋼筋半成品校對 arrow 鋼筋安裝(綁扎) arrow 預埋件定位安裝 arrow 混凝土墊塊安裝。在立柱鋼筋施工過程中,注意套筒連接處的車絲及接駁器的處理。按照規范標準要求施工隊伍。立柱箍筋間距控制在誤差要求范圍之內,拉鉤綁牢、扎絲確保緊密扣緊,避免對后續模板造成破壞。
立柱模板安裝是根據立柱高度和截面尺寸匹配模板進行安裝,模板接縫采用雙面膠粘橫縫進行處理以保證模板接縫連接緊密,防止漏漿,模板加固按支模架專項方案執行。模板安裝完成后對垂直度進行二次檢查,檢查方式為從墩柱頂部采用吊鉛錘形式,根據立柱高度適當增加或減少測試點數,模板安裝直順,垂直度滿足規范和設計要求。對以往立柱施工模板采用對拉螺桿進行了改進,本項目模板采用卡具進行加固,提高了工作效率和安全性。
地鐵車輛段工程選址一般在市郊,混凝土采用商品混凝土泵送澆筑,澆筑前打入適量砂漿避免“爛根”,澆筑過程中對混凝土坍落度進行管控,使坍落度范圍在中 )mm內,并控制澆筑速度,保證澆筑均勻密實。一般采用插入式振搗器振搗,確保振搗充分,不少振,不過振,一般振搗至 30s 出現混凝土泛漿、表面平整為止[8]。澆筑完成后對頂標高進行測量防止立柱澆筑過低或過高對后續梁板施工造成影響。
模板拆除時,非承重側模板應在混凝土抗壓強度達到 2.5MPa ,且能保證其表面及棱角不致因拆模而受到損壞時方可拆除[9。在混凝土澆筑完成后,應及時對其進行保濕養護不少于7d[10]。
3.4.2 實腹型鋼立柱混凝土澆筑
因本工程實腹鋼立柱底板面積大,一次性澆筑立柱容易造成底板脫空情況,采取質量保證措施: ① 在鋼立柱底板上開排氣孔用于振搗實排氣充分。 ② 立柱安裝定位與承臺表面間隔 10cm ,此部分單獨安裝模板澆筑細石混凝土并充分振搗,確保實腹鋼立柱底部混凝土密實,保證質量。 ③ 拆除鋼柱底以下區段模版,按標準鑿毛、安裝模板澆筑上部承臺及立柱。
3.5 跳倉法施工
跳倉法施工應用在車輛段的施工中極具優勢。車輛段站場面積大,施工空間充足,為跳倉法施工提供了基礎條件,跳倉法施工對施工面范圍內作業空間無影響。車輛段蓋體施工遵循基本的流水節拍,在工序上提供了可能。跳倉施工能最大限度展開先行交付區塊的作業面,在管理上對混凝土養更加重視,能夠提供充足的養護期。跳倉法施工可不設后澆帶,有助于縮短工期。
4結束語
城市地鐵車輛段項目施工技術已經成熟,車輛段工程施工大多表現為工期緊,任務重,人、材、機投入大,交叉作業多,施工過程組織、技術質量管理、安全管控難度較大。本項目的施工組織和施工過程管控,對車輛段項目的管控重點有了更加深刻的理解,為后續同類工程施工積累了寶貴的經驗。
在施工組織上,便道布設和垂直運輸設備選型布置至關重要,將直接影響到工效和經濟效益。車輛段工程施工節奏快,點多面廣,安全管理質量控制難度大,需要專業、優秀的管理團隊進行管理,以保障安全、質量、進度目標的順利實現。車輛段上蓋工程跳倉法施工能有效節約工期,提高周轉材料的利用率,在減少工期的同時可以節約施工成本。
參考文獻
[1]程周炳,史立冉,唐敏,等.建筑工程鋼結構施工質量管理關鍵點分析[J].中國建筑金屬結構,2023,22(6):184-186.
[2]郭朋亮.BIM技術在特大型地鐵車輛段工程建設中的研究與應用[D].淮南:安徽理工大學,2022
[3]劉東奇.軌道交通車輛段鉆孔灌注樁施工技術和質量控制要點].工程機械與維修,2022(3):252-255.
[4]邢文軍.基于地鐵車輛段工程中高支模施工技術探究[J].交通科技與管理,2023,4(4):150-152.
[5]GB50007-2011.建筑地基基礎設計規范[S].
[6]DB33/1035-2006.建筑施工扣件式鋼管模板支架技術規程[S].
[7]GB50157-2013.地鐵設計規范[S].
[8] GB50204-2015.混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].
[9] GB50209-2010.建筑地面工程施工質量驗收規范[S].
[10]GB50204-2015.混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].