中国水利水电第三工程局有限公司 陕西省西安市 710024
摘要:主要结合西安某地铁项目实施经验,对地铁项目主要涉及的施工内容进行梳理,并对各项施工内容之间在工序转换过程中存在的问题进行总结,提炼出各项施工内容的关键衔接控制点,以便做好施工过程控制,避免对后续施工造成影响,增加施工成本。
关键词:地铁 工序衔接 控制点
1. 引言
随着全国各大城市现代化进程的加快,城市轨道交通在各个城市的普及率越来越广。对于地铁项目施工质量控制,最关键的就是规范做好各工序施工内容,尤其是前后各工序之间的衔接控制,避免因上道工序不合格造成下道工序施工困难,形成根源性质量问题。
2. 项目施工内容
本文主要结合西安某地铁项目实施经验进行归纳总结,该项目车站及区间均为地下结构,采用明挖顺做法施工和盾构法施工。主要施工内容有场平布置、围护桩施工、冠梁挡墙施工、管井降水施工、高压旋喷桩加固施工、开挖支护施工、挂网喷锚施工、钢支撑安装、锚索施工、防水施工、主体结构施工、盾构施工等。各施工内容之间存在有一定的先后顺序或交叉施工情况。
3. 衔接控制点
3.1 场平布置衔接控制点
场平布置是后续一切工作的前提,布置的科学性和合理性会影响到后续施工的难度和成本。主要控制点有以下八方面:
(1)结构外放
指在平面布置时要考虑围护结构和主体结构外放的范围,合理确定场内道路或硬化地坪的范围。一般围护桩外放按照10~20cm考虑,主体结构外放3~5mm。
(2)开挖放坡
指在平面布置时要考虑冠梁挡墙施工时开挖放坡的作业面,冠梁挡墙的开挖深度结合本项目情况来看,一般在1~3.5m之间,在进行施工时必然要进行沟槽开挖,要考虑到开挖的放坡坡比,在布置场内道路或硬化地平时进行预留,避免造成返工。
(3)降水布置
指基坑降水的统筹布置,要在场平布置时考虑好降水井的位置、排水管路、排放点和明暗敷设形式。降水井的位置应避开龙门吊轨道,在出入口附近的降水井应进行微调,力争在后期出入口施工时能够兼做出入口的降水,避免出入口施工时被废除或拆除;降水排放点要进行详细的实地勘察,优先排放至河渠内,尽可能避免排放至市政管网内,如不得已排放至市政管网内,应对市政管网的排放能力按照最不利工况进行核算,并核实市政管网的水最终排往何处,部分路段可能存在雨污水混流,最终导致抽排水排放至污水处理厂,给污水处理厂带来极大的处理压力,情节严重甚至会遭受行政处罚。对于排放的管路同样要充分考虑,对于场内、场外过路段应进行地埋敷设。
(4)轨道布置
轨道的布置要结合结构形式,合理确定轨道跨度、基础形式,跨度应满足需求的情况下尽可能小,基础形式应优先选用地埋式基础,使轨道与地面齐平;重点是确保轨道的水平度,特别是在现状道路上施工,现状道路多设计有纵坡,但轨道不能随道路坡度进行布置,更要考虑好轨道的基础形式。
(5)材料存放
主要是指施工所需钢筋、模板、支架、钢支撑等材料存放的场地,以及钢支撑、钢模板预拼装的场地,避免占道存放和拼装作业,影响其他作业施工。
(6)机械站位
重点要考虑汽车吊、塔吊、泵车等机械站位,塔吊要设置基础和防护区,汽车吊和泵车作业时要伸展支腿,占地空间比较大,应避免其作业时场内道路受到影响。
(7)临建设施
主要指场区内需要布置的必要的临时设施,如盾构拌浆站、监控室、材料仓库、应急物资仓库、洗手间、现场办公室、会议室等。
(8)循环回路
主要指场内道路、排水路由、电力管路等,在条件具备的情况下尽可能保证形成循环回路,以备出现堵塞、断停时能够及时保通、保供。
3.2 围护桩衔接控制点
围护桩是明挖结构施工最常用的支护形式,其后续还有冠梁、挡墙、挂网喷锚、钢支撑、防水铺贴、主体结构等施工。因此围护桩的施工质量非常重要,在保证合格桩身的情况下,要做好以下四方面的控制。
(1)桩基外放
桩基外放主要目的是避免主体结构施工时空间不足,造成侵限。桩基外放数值,要结合基坑开挖深度、地质情况、施工水平确定,一般外放10~20cm。
(2)桩位精度
冠梁宽度一般与桩径相同,桩位精度不够,线型不顺直,会造成冠梁加宽增加成本(如下图),同时也会给后续挂网喷锚、钢围檩安装带来麻烦,造成平整度不够、围檩背后空隙过大等问题。
(3)桩垂直度
桩基垂直度控制不到位,可能会出现上部空间满足净宽要求,下部空间不足情况,造成主体结构侵限。
(4)桩顶标高
桩顶标高的控制,关键是抗浮措施的控制,避免担杠压制护筒,影响桩顶标高,造成有效桩长不足或桩顶外露钢筋过长,冠梁施工时还需进行切割或弯曲,增加工作量、降低工作效率。
3.3 开挖支护衔接控制点
围护桩施工完并不是基坑就此可以一挖到底,还是要分层开挖,采取其他支护措施。比如本项目其中一个车站采取的围护桩+钢管内支撑支护形式,另一个车站采取的围护桩+锚索形式,还有区间采取的钢花管支护形式。关键是做好以下几项控制点:
(1)预埋件定位
避免冠梁预埋钢板定位不准影响钢支撑安装,造成钢支撑不水平、或不在设计部位、或钢支撑端面无法与冠梁侧面面对面贴合,影响支撑结构安全。
(2)开挖分层
基坑的开挖分层首先要结合地质情况,确定分层厚度,一般取2m为一分层,主要是考虑人员挂网喷锚施工方便,且成品钢筋网片的规格多为2m宽。但对于砂层、粉土层,易出现坍塌,应减小分层厚度。另外钢围檩和钢腰梁的位置,应考虑人员和机械作业方便进行调整,一般开挖面在钢支撑中线下1m便于人员作业,开挖面在钢围檩下50cm钻孔机打孔方便。
(3)喷锚平整度
喷锚面的平整度较差,一方面会影响钢围檩、钢腰梁安装,造成钢围檩或钢腰梁背后脱空,影响钢支撑或锚索轴力施加,或造成轴力损失。另一方面也会影响防水卷材铺贴,卷材在悬挂后与喷锚面存在较大空隙,混凝土浇筑时挤压卷材与喷锚面贴合的同时可能会撕裂卷材,造成防水功能丧失。
(4)喷锚收面
按照规范要求,挂网喷锚后要进行收面处理,但因喷锚料速凝时间短,收面较为困难,所有喷锚施工都没有安排收面,但喷锚收面不处理容易造成尖锐物刺破防水层。
(5)背后填筑
指钢围檩、钢腰梁背后填筑,背后脱空填筑不到位容易受力不均,造成支撑轴力加载困难,或加载后轴力随着围檩的变形逐渐丧失,锚索的预应力也随着钢腰梁的变形逐渐丧失,使基坑存在较大安全隐患。
3.4 防水施工衔接控制点
防水施工不仅仅指外包防水卷材,还包括防水涂料、水泥基结晶材料、止水带、止水钢板施工。重点要做好:
(1)铺贴拼接紧密:避免混凝土浇筑时撕裂卷材或拼接缝开裂。
(2)固定牢固:指卷材悬挂固定牢固,止水带、止水钢板固定牢固,避免脱落、变形、移位。
(3)搭接控制:包括卷材的长边搭接、短边搭接宽度控制,止水带、止水钢板的搭接形式控制,顶板预留搭接长度控制,以及卷材错位搭接控制。防水卷材长边搭接宽度一般不小于10cm,短边搭接宽度不小于50cm;止水钢板搭接宽度不小于5cm,且双面焊接;止水钢板与钢边橡胶止水带“十”字接口处应采用专用接头进行热熔连接;顶板预留搭接长度不小于25cm,卷材错位搭接率不大于50%。
(4)细部构造处理:指阴阳角处细部构造,纵向、环向施工缝处理,防水涂料与防水卷材搭接。阴角处应设置5cm倒角或圆角,并设置加强层;纵向、环向施工缝处,应严格按照设计图纸凿毛处理、涂刷水泥基结晶材料,设置中缝止水带或止水钢板、背贴式止水带和防水卷材加强层;在顶板处防水涂料和防水卷材搭接要注意交错搭接,先涂刷1~2遍防水涂料,再粘贴防水卷材,之后再涂刷1~2遍防水涂料。
3.5 主体结构衔接控制点
主体结构的衔接工序主要是站后装修、轨道施工、顶板防水回填,主要控制点是结构空间不侵限、不渗漏水、顶板收面平整。
(1)空间不侵限:指上下净空满足要求、左右净宽满足要求、底板高程坡度满足要求。
(2)不渗漏水:结构虽有全包外防水,但根据经验总结,作用只有30%,70%靠结构自防水。故在主体结构施工时,能用钢模尽量不用木模,同时尽可能减少施工缝设置。
(3)顶板收面平整:主要会影响到防水涂料施工质量,易造成涂料厚度不均、产生气泡、刺破涂膜等问题。
3.6 盾构施工衔接控制点
盾构施工是机械化程度较高的施工方法,但盾构与土建之间其实也有很多衔接配合需要注意。
(1)场地布置
拌浆站、膨润土池、监控室、输送管路、出渣口、渣土池、材料存放区、管片吊装口、冷却水池、吊装设备等,要全面考虑,与主体结构的场平布置充分结合。
(2)主体结构
盾构始发与接收均需要提前完成主体结构,主体结构施工需准确预留洞门。
(3)旋喷加固
一是盾构端头加固,需在围护桩施工后,基坑开挖前完成,避免开挖后旋喷加固施工浆液从桩间溢出,或旋喷加固后围护桩施打困难。二是联络通道地表旋喷加固,需在盾构穿越前28天施工完成,否则盾构穿越后无法进行旋喷加固施工。
(4)降水施工
一是盾构始发、接收端降水,需在盾构始发和接收前降至隧道底1m以下;二是联络通道降水,需在盾构穿越后施工,否则可能因盾构注浆造成管井堵塞。
4. 结语
地铁项目施工周期长,影响因素多,施工组织涉及项目的各个方面。以上仅仅是从纯施工组织上进行了归纳和总结,并结合场平布置、围护结构、防水工程、主体结构、盾构施工等各个工序间的衔接关系,阐述了地铁工程工序衔接的控制点。但每个施工项目都是独立的、不同于其他项目,有着自身特点,因此在工序衔接管控中,还要结合工程自身特点,把握原则,不能生硬借用其他工程经验,应进行完善和提升。
参考文献:
[1] 刘春洋 信瑞旺 马跃原 公路工程进度控制及工序衔接要点分析 西部论丛 2018[第7期]
[2] 李东明 地铁明挖车站施工技术要点探析 魅力中国 2021[第42期]
[3] 陶勇 关于地铁施工技术要点的具体分析 中国房地产业(中旬) 2020[第9期]