轨道交通停车场工程关键施工技术研究
2018-09-07施智亮
施智亮
上海建工五建集团有限公司 上海 200063
1 工程概况
轨道交通停车场的作业范围基本为列车停放和日常检查、一般故障处理、清扫洗刷及定期消毒等日常维护保养,并根据运营管理模式要求,必要时负责段配属列车的乘务作业[1]。
上海青浦朱家角停车场(图1)位于沪青平公路以南,A9高速公路以北,朱枫公路与复兴路之间的地块内。工程征地面积16.3 hm2,房屋建筑总建筑面积41 583 m2,包含运用库、洗车库、调机工程车库、综合楼等16个单体。本工程采用房建与市政一体化的总承包模式,涵盖房建、市政、机电、轨道、信号等众多专业。结构形式上运用库屋面采用预制混凝土梁、板结构。
图1 朱家角停车场效果图
2 工程施工技术难点
1)本工程占地面积大,达到16.3 hm2,建筑单体16个,此外还包含大量市政管网、路基、机电专业施工,涉及的施工内容较广,而总工期仅456 d,十分紧张。一个合理、高效的施工布局和流程部署,将直接影响整个工程的施工进展。
2)本工程位于上海市青浦区,属于典型的软弱地基。土石方工程挖方量约为60 000 m3,填方约144 000 m3,其中AB组填料约17 000 m3,C组填料45 000 m3,工程量巨大,对于土方施工的要求较高。
3)本工程运用库屋面主跨结构采用预制混凝土折线形屋架,数量约210榀,屋架下方有电缆沟、检修坑,因此需要在施工流程、屋架预制、安装机械选择、吊装工艺、安装测量等多方面进行严格控制,从而保证屋架安装过程高效、安全。
4)作为城市轨道交通建设的一个重要环节,停车场库内线柱式检查坑建设因其精度高、工期紧、安全性要求高,而日益引起重视[2]。其结构包括检查坑、小立柱,每个立柱单体必须独立安装模板,混凝土浇筑方量少,且浇筑难度较大,给轨道架设中的模板支立、混凝土浇筑均带来一定的影响[3]。
3 针对本工程技术难点的应对措施
3.1 优化施工流程
针对本工程占地面积大、专业多的特点,通过对施工内容、工程量、施工机械、施工工艺方法及较合理的流水搭接要求等方面的综合分析,在施工中优化施工流程组织,将现场(图2)分为运用库区(西区)和综合楼群区(东区)。
图2 工程分区示意
其中西区内房屋建筑工作量较大,占总建筑面积的70%,因此先进行房建施工,后进行市政施工。而东区内正好相反,房屋建筑相对较少,市政管网、路基工作量较大,因此应先进行市政施工,后进行房建施工。各区内组织流水搭接施工,使施工强度有所降低、施工峰值均衡合理,并实现各工序间立体交叉施工。通过上述施工部署,使得本工程得以同时开展房建和市政施工,降低了相同工种使用的峰值,加强了流水施工,有利于劳动力的调配,保证了施工的进度。
3.2 土体改良及土方平衡
3.2.1 土体改良
由于A、B、C组填料要求高,而上海及周边地区能直接满足要求的回填料又几乎没有,因此在技术上合理和可行的前提下,为节省工程造价,不得不就近取用力学性质较差的黏性土作为填料,所以必须对填料进行土体改良[4]。
石灰土技术作为路基土质改良方法之一,近年来得到了越来越广泛的应用,生石灰的掺入,可有效地改变土壤的性质,增大黏性土的强度,提高黏性土的抗侵蚀能力,特别是增强了抗体积胀缩的稳定能力[5]。
实际施工时,根据设计提供的填料参数,采用12%石灰拌和的方法进行土体改良。石灰拌和土主要以压实度和K30检测作为依据,通过检测分别得出干密度与含水量的关系曲线(图3)以及K30检测数据,达到原设计回填土填料的技术参数。
图3 干密度与含水量关系示意
3.2.2 土方平衡
本工程普通土方的回填量较大,而青浦地区可用于回填的土方不能满足现场的进度需求。本工程通过内部调配的方法,来进行土方平衡。
在本工程场地内的东区,有一片绿化景观区,其中需要挖设一个面积较大、深度较深的景观湖区,业主原计划该施工将在最后阶段进行。
实际施工时,经过协调调整,将该工程中的土方开挖内容提前,以此来进行场地内部的土方平衡,满足施工中对土方回填量的需求。
3.3 现场预制屋架
本工程运用库主跨屋面结构采用预制混凝土折线形屋架和预制屋面梁(临修库)。屋架跨度分别为18、15 m,纵向间距5.4、6.0 m,折线形屋架数量共210榀。临修库屋面结构为单跨预制梁,跨度12 m,共30根。屋架之间设置钢构件连接,屋面板采用轻骨架屋面板。
在实际施工时,考虑到混凝土屋架跨度大,且无预应力结构,侧向稳定性差,运输难度大,因此采用现场屋架预制的方式。
同时为减少现场驳运,保护构件质量,故在运用库跨内预制,养护达到强度后直接吊装到位。
屋架预制采用重叠预制技术,其第1榀屋架模撑采用地膜,第2榀及以上的屋架模板支撑在下榀屋架结构上,达到重叠预制的目的。各预制场地一次连续预制4榀叠放,中间设置隔离层,只有当下层屋架混凝土强度不低于15 MPa(达到30%设计强度——拆模强度)时方可进行上层屋架的制作[6]。
屋面结构采用综合吊装法吊装,即立柱完成后吊装柱间支撑→混凝土屋架吊装→上下弦支撑安装→屋面板吊装→电动钢天窗安装→天窗屋面板吊装。其中,屋架上下弦支撑安装顺序为:垂直支撑→下弦支撑→上弦支撑[7]。采用6台50 t履带吊分3区同步进行吊装,各区配置2台履带吊,其中一台跨内吊装混凝土屋架,另一台跨外吊装钢支撑、屋面板(图4、图5)。
图4 运用库屋面吊装平面布置示意
图5 运用库屋面吊装示意
由于运用库地面有检修坑和电缆沟,综合工期与质量、安全的考虑,先进行吊装作业,后进行检修坑与电缆沟的结构施工。
3.4 检查坑及轨道架设一体化施工
针对检修线施工质量和精度难以保证的难点,本工程在施工中采用了检查坑及轨道架设一体化施工的方法,实现了轨道铺设一次性安装到位,确保了轨道架设的精度,既然避免了轨道二次调整,又能保护土建成品且能够节约工期。
首先进行检查坑小立柱的钢筋绑扎工作,然后搭设架设铁轨用的轨道支撑架,轨道支撑架采用工字钢,间距4 m左右。
接着进行轨道的架设及埋件的固定(图6),利用钢轨整体刚度强的特点,反向确定预埋件的位置。轨道架设完毕后进行模板的安装、固定及混凝土浇筑。模板需采用具有一定刚度的木模,立柱模板由4块组成,采用扣压的方式组装,立柱与立柱间的模板采用木方进行连接固定,在模板侧向搭设斜支撑,防止模板变形[8],模板固定完成后,利用轨道支撑架的螺旋腿进行轨道的几何尺寸精调工作,调整轨道的高程和方向,调整完成后,浇筑混凝土(图7)。
图6 埋件及轨道架设示意
图7 支模及混凝土浇筑示意
4 实施效果
本工程在施工前,针对工程的技术难点做了充分、详细的分析,制订了合理、有效的应对措施和技术路线,在实际施工中,通过合理的施工部署,顺利解决了劳动力供应、工种分配、土方供应的难题;同时,通过施工技术改良,解决了预制屋架的制作、吊装,以及检修坑施工的精度控制等难题,使工程按要求在既定的工期内顺利完成。
5 结语
通过本次工程在施工前期的策划,到施工过程中的应用,既满足了设计功能要求,又降低了施工成本,同时还满足了施工工期和施工质量,较好地解决了上海轨道交通停车场施工中经常遇到的一些施工和技术难题,为后续类似停车场项目提供了一定的借鉴。