淺談明挖地鐵車站主體結(jié)構(gòu)施工方法及工藝流程

覃明

（中鐵二局西北公司）

1 工程概況

蘭州市軌道交通1號(hào)線一期工程銀安路與規(guī)劃中的世紀(jì)大道交叉口設(shè)置世紀(jì)大道站，車站則處在銀安路路中心下方平行于銀安路的東西方向，設(shè)計(jì)起點(diǎn)YDK12+022.4至終點(diǎn)YDK12+327.55，全長305.15m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為21.6m，總高13.74m，結(jié)構(gòu)底板埋深約17.34m（盾構(gòu)加深段地板埋深約18.5m），中心里程處頂板覆土厚約3.5m，車站總建筑面積為17608.98㎡。車站采用地下兩層雙柱三跨的結(jié)構(gòu)形式。在銀安路南北兩側(cè)各設(shè)兩個(gè)出入口，在北側(cè)設(shè)置兩組風(fēng)亭。施工方法為明挖方案。

2 主體結(jié)構(gòu)的施工流程

2.1 主體結(jié)構(gòu)選擇分段施工

根據(jù)流水段劃分，為滿足東側(cè)盾構(gòu)下井條件，在基坑開挖完成后，自東而西進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施作，并順次組織平行流水作業(yè)做結(jié)構(gòu)的施工。車站主體結(jié)構(gòu)施工段計(jì)劃設(shè)定為共14節(jié)段，每段20m上下。施工周期為每段為25d，考慮段與段之間的交叉，節(jié)段施時(shí)間定為20d，以“縱向分段、豎向分層”的施工規(guī)范對(duì)車站的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，結(jié)合施工規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)施工縫為相鄰中間柱跨距1/4～1/3的位置。

2.2 施工準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作

（1）挖基坑滿足規(guī)范要求，嚴(yán)格測量。

（2）明確車站的結(jié)構(gòu)澆筑，清楚支撐拆除的操作流程規(guī)范，側(cè)墻、中（頂）板模型支撐系統(tǒng)則要有設(shè)計(jì)，檢算，并上報(bào)監(jiān)理業(yè)主校核，結(jié)合施工進(jìn)度超前部署進(jìn)料。

（3）針對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工順序、進(jìn)度安排以及方法和技術(shù)要求必須像所有參與人員進(jìn)行詳細(xì)解釋說明。

（4）在墊層澆筑前，確保接地網(wǎng)等的已經(jīng)優(yōu)先施工完成。

3 鋼筋部分

3.1 鋼筋切削

（1）鋼筋進(jìn)場前必須嚴(yán)格具有質(zhì)檢說明。

（2）進(jìn)場鋼筋分批抽樣送檢，施工中若發(fā)生不合格現(xiàn)象，則進(jìn)一步加做化學(xué)成份分析檢測。

（3）加工后鋼筋形狀、尺寸嚴(yán)格滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，且必須保證表面清潔、干凈。

（4）鋼筋的彎鉤以及彎折選取國標(biāo)GB執(zhí)行。

（5）鋼筋宜在常溫狀態(tài)下加工，不宜加熱。彎制鋼筋宜從中部開始，逐步彎向兩端，彎鉤應(yīng)一次完成。

（6）加工后的鋼筋，削弱鋼筋截面產(chǎn)生的傷痕再表面不該存在。

3.2 鋼筋焊接

（1）鋼筋焊接中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)選取的焊條、焊劑品牌號(hào)、性能和接頭中采取的鋼板以及型鋼。

（2）焊接完成后，焊接處做專業(yè)處理。并對(duì)焊接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測試流程檢驗(yàn)。鋼筋端子處出現(xiàn)的扭曲、彎折嚴(yán)格校直或切除。

（3）嚴(yán)格按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》驗(yàn)收鋼筋焊接的接頭形式、焊接工藝和質(zhì)量。

（4）軸心受拉和小偏心受拉桿件中的鋼筋接頭，焊接處理的幾種工程情況：普通混凝土中若遇到鋼筋直徑大于22mm，輕骨料混凝土中直徑I級(jí)鋼筋和直徑大于25mm的Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋大于20mm的接頭。

3.3 綁扎和安裝鋼筋

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鋼筋的級(jí)別、鋼種、根數(shù)、直徑等挨個(gè)進(jìn)行甄別。

（2）焊接完后，不存在松動(dòng)和變形的情況對(duì)于網(wǎng)片以及骨架必須牢固以保證在安裝及澆注混凝土。

（3）鋼筋的底面和側(cè)面保護(hù)層厚度不得小于35mm。要求1m范圍內(nèi)同一截面上（兩焊接接頭間距30d或50cm以內(nèi)均視為同一截面）焊接接頭數(shù)少于兩根。

（4）綁扎、焊接接頭和鋼筋彎曲處間隔大于主筋直徑的10倍，避開最大彎矩位置。

（5）通過焊接貫通方案來規(guī)避雜散電流。

（6）選取較多強(qiáng)度的墊塊置于鋼筋和模板中間，以保證鋼筋的保護(hù)層滿足規(guī)范。

（7）若存在綁扎雙層鋼筋網(wǎng)，需通過鋼筋撐腳且強(qiáng)度滿足要求，達(dá)到鋼筋網(wǎng)的精確定位。

4 模板施工

4.1 模板及支架體系的比選

世紀(jì)大道站主體結(jié)構(gòu)模板系統(tǒng)采用碗扣式滿堂支架體系。支架基礎(chǔ)為施工完的車站結(jié)構(gòu)底板和中板，承載力滿足要求，無需另行處理。模板均采用2440×1220×18mm木質(zhì)膠合板，支架采用φ48×3.5mm碗扣式支架，主楞為10cm×10cm木枋，次楞為5×10cm木枋，剪刀撐采用扣件式鋼管。

4.2 側(cè)墻模板施工

側(cè)墻模板采用1.8cm厚膠合板，木模板后豎向安放斷面為5×10cm的方木，間距為30cm。橫向分配梁采用斷面為10cm×10cm的方木。側(cè)墻支撐采用與碗扣支架聯(lián)成一體的通長鋼管對(duì)口撐（加頂托），間距為60cm，步距60cm。側(cè)墻與板分開施工時(shí)于需設(shè)置鋼管拋撐，拋撐頂端安置可調(diào)支托，拋撐鋼管和架體立桿、水平桿可靠連接，間距為120cm×120cm。

4.3 中、頂板模板腳手架施工

中板頂板立桿縱向（沿車站）間距90cm、橫向間距60cm，橫桿步距120cm。碗扣支架立桿底部墊鋼板底托，頂部加頂托。中間縱向每4.5m設(shè)通長剪刀撐1道，橫向每隔4跨布置剪刀撐l道。站臺(tái)層架體頂端、中間和底部設(shè)置水平剪刀撐，剪刀撐為扣件式鋼管系統(tǒng)每層支架底部設(shè)置通長掃地桿。頂托上安放10×10cm的木枋縱梁，其間距同立桿間距（60cm），縱梁上設(shè)置5×10cm的方木橫梁，間距為30cm。

4.4 立柱模板及支架

柱模板由四面?zhèn)劝?、柱箍、支撐組成。柱子四邊側(cè)模都采用豎向側(cè)板。側(cè)板外設(shè)置5×10cm木楞作為豎梁，柱箍采用φ48×3.0雙鋼管，間距為0.6m。并沿縱向在每層柱箍處設(shè)置三道φ12對(duì)拉螺栓。

4.5 梁模板及支架

頂板翻梁底模板采用1.8cm膠合板，模板下鋪5×10cm的方木作為縱梁，間距為300mm；在支架頂托上設(shè)置10×10cm的方木作為橫梁，間距為600mm。梁下設(shè)置3立桿，立桿間距為600mm。梁側(cè)模板設(shè)置雙鋼管為縱梁，加固體系為對(duì)拉螺栓，間距為300。

中板翻梁底模板采用1.8cm膠合板，模板下鋪5×10cm的方木作為縱梁，間距為350mm；在支架頂托上設(shè)置10×10cm的方木作為橫梁，間距為700mm。梁下設(shè)置2立桿，立桿間距為600mm。

頂板梁及中板梁底面支架立桿間距加密，原縱向900mm間距內(nèi)固定扣件式鋼管支架，與碗扣式支架體系連為一體。

4.6 模板施工技術(shù)規(guī)范

（1）首先，模板要有牢固、穩(wěn)定的支撐，杜絕松動(dòng)、跑模和超標(biāo)準(zhǔn)的形變下沉等情況。此外，若遇到超重、大體積混凝土施工情況，則需計(jì)算模板支撐剛度，并報(bào)送監(jiān)理驗(yàn)算。

（2）模板拼縫密封性確保良好，防滲漏。模板安裝完隨即報(bào)驗(yàn)和澆混凝土。

（3）安裝模板，第一步正確放樣、檢查后尚可立模安裝。

（4）中、頂板結(jié)構(gòu)支架支起后，鋪設(shè)模板不能不考慮預(yù)留沉降量。若跨度大于4m，為了滿足凈空和限界要求模板起拱的高度保持在跨度的3%。側(cè)墻模板選擇大模板，模板拼縫處需要考慮漏漿情況。

（5）若有結(jié)構(gòu)變形縫，則該處端子需要安裝填縫板，變形縫中心線和中埋式止水帶中心線選取模板做牢固處理，防止跑模。

5 混凝土施工

5.1 澆注施工方案

車站頂板、側(cè)墻、縱梁、橫梁、底板采用C40抗?jié)BP8補(bǔ)償收縮防水混凝土，中板及梁采用C40混凝土，柱采用C50混凝土，軌頂風(fēng)道、站臺(tái)板及樓梯采用C30混凝土，選取C20混凝土做墊層。1～2臺(tái)汽車泵負(fù)責(zé)為每個(gè)工作面運(yùn)送混凝土。泵管端頭用人工擺動(dòng)、調(diào)節(jié)方便的耐高壓橡膠管（4～6m）作為活動(dòng)端。用插入式搗固器整個(gè)灌注過程中振搗。用φ32mm直徑的搗固器在密肋梁和過梁較密搗固，而側(cè)墻選取8m長的搗固器振搗。

側(cè)墻混凝土選擇分層澆筑，分層的高度區(qū)間是50～70cm。澆筑過程確保整個(gè)施工段內(nèi)的混凝土面在澆筑過程中確保平整上升，避免混凝土發(fā)生離析。

5.2 混凝土澆筑及振搗

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范，在保證抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B標(biāo)號(hào)的情況下，地鐵車站的主體結(jié)構(gòu)均選取防水混凝土。

（2）混凝土澆注過程中該注意的問題

①在灌注混凝土的時(shí)候，為避免由于超高而使混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，需嚴(yán)格選擇串筒、溜槽以及振動(dòng)流管下落來保證傾落高度。

②混凝土要用振搗器振搗，振搗時(shí)間確保在10～30S，標(biāo)準(zhǔn)為混凝土開始泛漿但是不存在氣泡。

③插入式振搗器的移距要求為小于作用半徑的1倍，插入下層混凝土的深度大于5cm，鋼筋、模板、預(yù)埋件以及止水帶等在振搗時(shí)不能碰撞。表面振搗器移距與已振搗混凝土搭的接寬度大于10cm。

④混凝土從低處往高處分層連續(xù)灌注時(shí)要盡量縮短間隙時(shí)間，此外在前層混凝土凝結(jié)尚未凝結(jié)前，次層混凝土灌注結(jié)束。

⑤插入式振搗器情況下混凝土每層灌注厚度，選取原則為小于其作用部分長的1.25倍；表面振搗器小于200cm。

⑥在施工中針對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)埋件（管）、預(yù)留孔洞、鋼筋密集以及其它特殊部位要加強(qiáng)振搗，不能遺漏。

（3）結(jié)構(gòu)施工縫需要置于剪力最小的位置，選擇規(guī)范如下：

①梁底交界處約50cm處擱置柱子施工縫。

②在柱跨1/3～1/4范圍內(nèi)，且受剪力最小處擱置板的施工縫。

（4）如要在施工縫處要持續(xù)灌注混凝土，則按照以下標(biāo)準(zhǔn)：

①止水帶以及膨脹止水條需要準(zhǔn)備妥當(dāng)。

②灌注完成的混凝土強(qiáng)度垂直施工縫的位置大于2.5MPa，水平施工縫的位置大于1.2MPa。

③施工縫的位置混凝土需要認(rèn)真、仔細(xì)振搗，確保新舊混凝土緊密聯(lián)結(jié)。

6 結(jié)構(gòu)外防水層施工

選取結(jié)構(gòu)自防水為主的防水措施對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，統(tǒng)一增設(shè)柔性全包防水層。結(jié)構(gòu)防水混凝土標(biāo)號(hào)按以下標(biāo)準(zhǔn)選?。航Y(jié)構(gòu)安全、耐久抗裂、防滲等要求確定，以C40為強(qiáng)度指標(biāo)，抗?jié)B等級(jí)取P8?；炷涟l(fā)生的的裂縫寬度小于等于0.2mm，杜絕產(chǎn)生貫穿性裂縫。附加防水層底板和側(cè)墻采用瀝青基聚氨酯預(yù)鋪防水卷材，頂板采用2.5mm厚的優(yōu)質(zhì)單組分聚氨酯防水涂料，并設(shè)置1.5mm厚PVC抗根系刺穿層，頂、底板防水層上設(shè)C20細(xì)石混凝土保護(hù)層，側(cè)墻設(shè)1：2.5水泥砂漿找平層。

明挖車站結(jié)構(gòu)的水平施工縫采用鍍鋅鋼板止水帶和預(yù)埋一道注漿管，垂直施工縫均采用鋼邊橡膠止水帶、粘貼加強(qiáng)防水層和預(yù)埋一道注漿管。鍍鋅鋼板厚4mm，寬300mm，鋼邊橡膠止水帶寬35cm，注漿管6～8m為一個(gè)單元。車站與通風(fēng)道、車站與區(qū)間隧道、選取遇水膨脹止水條以及預(yù)埋注漿管的解決方案做防水處理盾構(gòu)隧道后澆環(huán)梁側(cè)面的施工縫。

車站、區(qū)間、通道、風(fēng)道的結(jié)構(gòu)突變處，區(qū)間與車站結(jié)合部位，通道、風(fēng)道與車站的結(jié)合部位，區(qū)間與聯(lián)絡(luò)通道、迂回風(fēng)道的結(jié)合部位，區(qū)間人防兩側(cè)應(yīng)設(shè)置變形縫。結(jié)構(gòu)混凝土整環(huán)設(shè)置寬度為35cm的中埋式鋼邊橡膠止水帶、襯墊板，Ω型背貼式橡膠止水帶粘貼再側(cè)墻和底板，將迎水面嵌縫膠涂抹再頂板的迎水面變形縫內(nèi)、防水加強(qiáng)層、冷自粘防水卷材，同時(shí)，結(jié)構(gòu)頂板、側(cè)墻、底板在背水面變形縫內(nèi)設(shè)置聚硫密封膠，最后為接水槽（結(jié)構(gòu)施工時(shí)按設(shè)計(jì)預(yù)留凹槽）。

7 總結(jié)

①本文就明挖車站施工的影響因素進(jìn)行分析，而且重點(diǎn)闡述了工藝流程；②就世紀(jì)大道車站施工所取得的成果做了匯總；③考慮到蘭州城市的特殊性，為后續(xù)地鐵明挖車站主體結(jié)構(gòu)施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）.2011.

[2]《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2001）.

[3]《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164-2011）.

[4]《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ107-2010）.

[5]《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18-2003）.

[6]世紀(jì)大道站主體結(jié)構(gòu)施工圖.圖紙會(huì)審記錄及相關(guān)會(huì)議紀(jì)要.

[7]蘭州市軌道交通1號(hào)線一期土建工程土建施工圖紙、業(yè)主提供的參考資料等.