地铁车辆段柱式检查坑短柱优化及质量控制

张 克 能

(中铁四局集团建筑工程有限公司，安徽 合肥 230022)

1 工程概况

广州地铁官湖车辆段与综合基地位于十三号线线路的东端，官湖站的南侧，段址位于新塘镇官湖村和石下村境内，总征地面积约41.48 hm2。官湖车辆段与综合基地是广州市轨道交通A型车的第二个大架修基地，设计停车能力为36列位、双周检/三月检4列位、大/架修3列位、定修2列位、临修、静调、吹扫及镟轮线各1列位。设计层高为8.5 m,盖下结构主要包含柱式检查坑、检修平台、整体道床以及自流坪地面等。柱式检查坑区域为筏板基础，筏板厚度为300 mm，坑底为400厚筏板，主筋配筋均为三级钢HRB400φ12@150，双层双向设置，短支柱底部为纵向全长设置上下各6根HRB400φ25加强梁，柱式检查坑数量约8 000多根，短柱设计截面尺寸为400×400方形钢筋混凝土柱，配置12根φ18钢筋，高度1 100 mm，车辆段库内轨道铺设在短柱上，见图1。

2 方案优化

2.1 短柱截面优化

项目在车辆段库内柱式检查坑短柱施工之前和监理单位、建设单位及地铁设计研究院进行沟通，说明优化思路将原设计的400 mm×400 mm方形直角柱调整优化为四角半径50 mm的圆弧柱，优化后的柱体造型美观，施工过程中可以避免混凝土浇筑不到位造成柱体角部出现缺棱掉角及其他混凝土质量通病，同时，避免后期运营单位在使用过程中碰伤工作人员。

2.2 短柱钢筋优化

项目将原设计柱体12根φ18的钢筋顶部弯钩锚固端优化为柱顶钢筋直锚，同时，在柱体顶部15 cm范围内设置3道箍筋进行加密处理，加密间距为5 cm。通过顶部钢筋优化，可以避免轨道专业锚固螺栓与柱体钢筋交叉碰撞问题，钢筋优化后方便混凝土浇筑和振捣作业，可保证短柱混凝土成型质量。

2.3 模板优化

2.3.1方案比选

本工程柱式检查坑设计短支柱8 000个，根据本工程特点及现场实际情况，拟采用三种方案进行，具体如下：

1)方案一(木模板)：木模板选用15 mm厚竹胶合板，侧模采用方木做竖楞，间距为250 mm，主楞采用双钢管。

方案一特点：a.模板材料成本低，周转灵活；b.模板拼装加固慢，延误施工进度；c.施工过程中模板、方木等材料损耗大；d.模板重复利用次数少，多次周转后混凝土结构成型效果差。

2)方案二(钢模板)：根据本工程结构尺寸重复率高的特点，拟采用定制钢模。

方案二特点：a.模板重复利用率高；b.拼装时间短，能有效缓解工期压力；c.钢模板材料成本高；d.混凝土结构成型效果良好。

通过对方案的对比分析，考虑到工程工期和模板、方木等材料的浪费问题及成型质量，本工程选择方案二进行施工。

2.3.2模板设计与安装

1)模板设计。项目拟对短支柱部分购买定制钢模，钢模板尺寸为400 mm×400 mm×1 100 mm，盖下结构施工时间持续100 d，其中短支柱施工时间为60 d，共计8 040个短支柱，钢模板周转率为3 d，共需投入钢模板402套。定制钢模全部采用厚度3 mm厚优质薄钢板制成，具体见图2。

2)模板安装。技术人员及时向协作队伍提出书面技术交底。现场放线定位，根据施工图用墨线弹出结构边线和中心线，下端设置定位钢筋，间距500 mm,植入垫层。便于模板安装和校正。保证模板位置正确。a.用水准仪抄出模板的底面标高，用1∶3水泥砂浆预先找平，防止模板底部漏浆。b.短支柱定制钢模，用A12对拉螺栓及辅助支撑，辅助支撑采用钢管固定，沿短支柱顶部往下20 cm及80 cm各设置一道，采用抱箍+钢管抱顶形式固定短支柱的间距、平面位置。保证足够的强度、刚度和平整度。模板用汽车运到现场，可采用人工搬运安装，模板拼缝精密，表面平整，支撑牢固，表面涂刷脱模剂。模板安装就位后测量其中心位置及垂直度。使用过的模板要进行修理达到平整度要求后才能使用。c.对拉螺栓孔应平直，穿对拉螺栓时，不得斜拉硬顶。模型安装和加固完后，立即用线锤对模型垂直度进行调整。d.模板安装完成，必须经过检查验收合格后，方可进行下一道工序施工。

3 施工工艺要点

1)钢筋绑扎工艺流程。在垫层上放地沟中线、弹出结构边框墨线、验线→用红漆标出吊模、柱位置→用粉笔标出底板钢筋间距线→铺底板下层钢筋网→放置马凳→铺底板上层钢筋网→吊柱线并移到上层钢筋网上→放置柱、侧墙插筋并临时固定→调整、固定墙、柱立筋→清理杂物、自检合格→报验。

2)底板钢筋绑扎完毕放置马凳，马凳用C12@1 000 mm，与下排钢筋绑扎牢固。

3)短柱钢筋下料需严格控制，下料长度务必一致，确保短柱插筋高度一致。

4)绑扎完毕对照图纸，校对钢筋规格形状、间距位置、锚固长度、搭接长度以及搭接头错开的情况。校对无误后方可进行下道工序的施工。

5)质量检验与验收。

a.钢筋绑扎完毕后需核对钢筋型号、数量、间距等是否符合设计要求，确保短柱插筋不偏位。

b.钢筋绑扎完毕后必须验收立柱定位是否准确，需项目部验收，确保后期轨道施工准确无误。

4 质量控制

车辆段库内柱式检查坑短柱施工质量控制要点。

1)短柱钢筋插筋务必带线控制，防止短柱插筋偏位；

2)混凝土浇筑振捣密实，短柱顶部浇筑完毕撒放石子，防止浮浆太厚开裂；

3)混凝土振捣到位，防止气泡无法排除，造成柱体外观麻面等缺陷；

4)短柱钢筋预留长度高度要一致，箍筋间距均匀，数量符合设计，特别注意短柱主筋顶部及柱顶第一道箍筋的保护层一定要符合设计规范要求(全数检查)；

5)混凝土短柱顶部与轨道垫板要密贴密实；

6)短柱施工过程中和轨道专业密切配合，确保轨道锚固螺栓不偏位，位置准确。

5 实施效果

官湖车辆段库内柱式检查坑短柱角部圆弧形外观造型美观;角部混凝土不易形成蜂窝麻面等质量缺陷。在柱式检查坑短柱施工中采用定型钢模浇筑，混凝土成型外观质量好，现场实体质量得到了相关方的高度认可，见图3。

6 结语

随着城市地铁车辆段建设发展，如何对地铁车辆段建设过程中的存在的问题及时分析总结，提出较为合理的对策措施，将影响地铁运营及使用效果的设计缺陷在施工阶段进行解决，对提高地铁车辆段的工程质量起着关键作用，本文对地铁车辆段柱式检查坑的短柱优化施工得到了业主和设计单位的高度认可，这些优化措施及对策，也可为类似工程的设计施工提供借鉴。

参考文献:

[1] GB 50666—2011,混凝土结构工程施工规范[S].

[2] GB 50164—2011,混凝土质量控制标准[S].

[3] 《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册[M].第5版.北京：中国建筑工业出版社，2003.