地铁区间施工成套工装研究

张新波

摘要：本文针对地铁区间施工存在的工艺落后、工装简陋、质量差、工效低、成本高等实际问题，介绍了地铁区间施工工艺改进和成套工装研发的思路、采取的技术措施和取得的成果，谨供同领域技术同行参考。

Abstract： This paper introduces the practical problems of subway section construction process improvement and complete craft equipment research and design idea， technical measures and achievements obtained in view of the problems in construction， such as， backward technology， poor craft equipment， poor quality， low work efficiency， high cost， and so on， to provide reference for technical peers.

关键词：地铁区间;防水板;混凝土;工装设备;研究

Key words： subway section;waterproof board;concrete;craft equipment;research

中图分类号：U231+.3                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）09-0121-03

1  概述

石家庄市是河北省会城市，市域机动车保有量剧增，交通压力日甚，为缓解日益增长的交通压力，石家庄地铁1号线一期及3号线一期首开线路（长30.3km，车站25座）于2013年3月首先开工建设，并于2017年6月开通运营。石家庄市成为河北省第一座、华北地区第三座拥有地铁的城市，也是全国第一座初始开通两条线路的城市。按照国家批准的建设规划，将陆续完成地铁1-6号线建设，以缓解日益增长的市区交通压力。

2  地铁区间施工存在的问题

①拱顶及边墙防水板挂设施工，采用站在作业台车上，自拱顶向两侧人工托举挂设方式，存在用工量大、工效低、劳动强度大等问题。

②由于隧道内场地狭窄，只能安排单机单窗作业，台车两侧混凝土入仓高度不一致，台车横向偏移，导致出现衬砌厚度和中线误差;为预防混凝土堵塞泵管，采用混凝土泵送工艺时，混凝土的水灰比大、流动性好，混凝土单窗入模后流动距离较远，易出现混凝土浆料分离，混凝土的均匀性较差。

③在拱顶掘进超挖、端模泵送混凝土入料口位置偏低、拱顶密闭空间内空气压缩后造成灌注阻力大及混凝土经振捣下坠等因素的综合作用下，二衬混凝土拱顶部位易出现脱空。虽然设计考虑在二衬混凝土达到一定强度后采用压浆工艺对拱顶脱空进行填充处理，但水泥浆凝固后远远低于混凝土设计强度。

④由于隧道二衬施工技术的快速发展，衬砌台车+泵送混凝土工艺的应用，机械化程度的大幅提升，衬砌施工循环周期缩短，导致二衬混凝土带模养护效应大幅削弱。同时随着高速铁路的发展，高性能混凝土的应用对混凝土的质量提出了更高的要求。加之施工人員的惯性思维，忽视了二衬混凝土养护的重要性，导致现有的混凝土养护措施不力，衬砌混凝土逊强、表面开裂、脱皮掉块等质量问题频发。

3  拱顶及边墙防水板挂设改进

自20世纪80年代开始，随着防水卷材技术的发展，隧道设计逐步采用了全包式防水技术，即沿着隧道断面轮廓，在初期支护与二次衬砌之间设置一层塑料防水层，达到防止地层内地下水向隧道内渗漏的目的。

目前，拱顶及边墙防水板挂设施工，采用站在作业台车上，自拱顶向两侧人工托举挂设方式，存在用工量大、工效低、劳动强度大等问题。

本文从防水板挂设台车研究入手，对挂设防水板工艺及工装台车进行改进。

3.1 装置组成

台车装置主要由移动支架、电动葫芦、电动葫芦走行梁、限位槽形轨道、限位轮、作业台、作业台液压升降板、作业台折叠踏板、卷材储放托辊、防水板挂设抚平托辊等组成。见图1。

3.2 工艺步骤

①将作业台6降至一侧底梁5上，适当抬升作业踏板9后，将整卷的卷材（无纺布或防水板）14-1置于卷材托辊15上，并将卷材14牵出，作业踏板9回位，将卷材14跨过抚平托辊11后固定在隧道边墙21底部;

②将翻转作业踏板9-1翻转至隧道边墙21侧增加有效宽度;适当抬高作业台6至下一作业高度;利用后方抚平托辊11支撑卷材14形成人工作业空间;利用前方抚平托辊11将卷材14抚平后，将抚平托辊11的伸缩顶杆12的根部插入凹形齿盘13的齿槽内将卷材14顶紧在隧道侧壁21上，人工将卷材14固定牢固;

③反复实施步骤②。自下而上逐渐向隧道拱顶20挂设卷材14，直至电动葫芦8达到提升极限;

④将作业台6的走行轮7落在限位槽道5内，适当抬升剪式液压升降机10至合适高度;调节后方抚平托辊11的角度和长度，继续挂设卷材14至隧道拱顶20中心位置;

⑤操作人员180°转身后，自上而下按之前步骤逆向操作，直至完成拱顶20及另一侧隧道侧墙21卷材14的挂设;