地铁站工程中的叠合装配式建造施工技术

张 伟

(中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 100000)

1 叠合装配式工艺优缺点分析

1.1 优点

(1)针对各安全回路线接地所用的钢筋布设和接触面预制块安装这两项作业，此次施工依仗全自动化科技赋能的手段来实现制作、加工及定型化的优良效果，在确保无缝斜街的同时，也精准地提升了工程的整体质量。(2)为更好地优化和完善整个工程的支撑框架体系，在预制工作方面，特选用工厂集中化加工处理的方式，将临时模板和支撑架构用预制好的成品予以更换，以达到节约材料的终极目的。(3)为保证工期的正常进度，在钢筋绑扎环节予以线路的优化处理，做到各工序的有效斜街。(4)浇筑期间选用密实度较高的混凝土原料予以灌注，杜绝捣振期间因原料不合格导致各类问题的频繁出现。(5)浇筑后严格按照规范要求对混凝土的强度予以验收，确保其的施工质量与初始设计方案中的要求相互一致。(6)以专业化、标准化、规格化为施工作业前提，按照科学合理的工序要求逐一开展，降低各工序重复操作的频率。(7)以环保施工为作业标准，最大限度地降低施工场地内部的噪音和杂质粉尘对周边环境的影响。(8)针对各环节的钢筋绑扎操作要因地制宜的予以处理，增强预制结构的抗震性和完整性。

1.2 缺点

(1)介于此次施工作业在精度和进度两方面的要求高于常规的地铁项目，故而在前期的施工组织方面，涉及的项目管理、运营模式、工艺选择等内容均有待提升和完善。(2)作业方式不够先进，均以配合预制装配作业为主要施工，不利于各节点成本的有效管控。(3)受工厂集中化预制因素的制约，每次预制的数量有限，在资金投入方便要高于常规房建预制操作的30%左右。

2 工程概况

龙子湖东站车站的全长为373 m，标准段的宽度设置为20 m，盾构段宽度设置为24 m，车站的形式为地下二层岛式结构，采取明挖施工方法，地质类型以细砂、粉质黏土和粉土为主，地下水位高度设置为12 m左右，顶板埋深设置为3 m，内支撑联合钻孔桩是围护结构的主要形式。设置安全出口两个，风亭两组，出入口四组。叠合装配式选取标准段长度约237 m为预制范围，侧墙、中板及顶板局部厚度以标准宽度1.95 m为模数沿车站纵向分块内皮预制。

3 叠合装配式技术解析

3.1 具体方案

模板支撑环节，针对侧墙、顶板及墙板等不同部位，以实际情况为出发点，按照具体的设计宽度由外到内实现分块的预制工作，并将专用的析架筋、接驳器、吊钩等设备作为此次预制构件中的重点对象；预制的U形结构设立在专用的排风通道部位，并在预制板的表层预留出一定规格尺寸的孔位，便于后续的灌浇操作；模板的组成宜选用墙与板的预制件，同时加装一层灵活性能较为突出的拉杆构件做定型处理，将可移动支架设置于各墙边与各房梁部位，用以整个模板支撑架构的搭建。[1](1)侧墙操作：预制厚度宜在0.13 m为最佳，具体高度可以设计方案中的参数值为标准去设立，底部涵盖的钢筋通过专业的套管实现最后的统一连接。(2)顶板及中板操作：预制厚度宜在0.22 m为最佳，细节操作方便要始终确保板与板之间的腋角位置的跨度满足规范要求，所含钢筋通过专用的接驳器设备与墙面实现斜街和固定。

3.2 预制板建造

(1)以60次为转动标准实现模具的整圈转动操作，在刚度满足设计方案规定值以后，依据实际情况再次增加模具的转动次数，遇模具受损等不良情况，要随即停止转动操作并分析成因，必要时剔除旧膜拟建新模。(2)脱模剂在使用前需依据数值要求进行严格的配比，掺杂所用原料比宜按照1∶2的方式展开配置，当配比率上升到1∶4的阶段时，务必要保证两次配比的偏差允许值在5%之下才能算全部合格。涂抹次数宜控制在1次即可。(3)为达到更好的斜街效果，需在预制和现浇接头部位设立超过综合面80%的粗糙面；针对侧墙、中板及顶板的实际深度，宜各自控制在>0.6 cm和>0.5 cm之上。(4)养护阶段可直接选用蒸汽养护的方式，并将专业的薄膜盖于墙面之上，以起到保护墙面的最佳效果；根据具体情况实现温度升降速率的控制，最高不超过15 ℃/h，最小不超过8 ℃/h，整体温度始终保持在60 ℃以下即为养护环境的合格。

3.3 运输操作

选用专业的运输设备车辅助施工，车辆运输前需在车厢的底板位置安放减震器，有效增强车辆运输过程中的平稳性，保证预制板抵达作业场地后处于完整状态。存放处提前安放好一定数量的工字钢，同时在上方添置厚度为150 mm的橡胶垫用于加固。采用科学合理的布置装车、运输及存放形式。

3.4 底板钢筋固定及灌浆套筒操作

在灌浆套筒的实际安装环节，其的重点操作是对外漏部位实际高度的控制，且最佳参数值在0.5～1.5 cm之间。从头至尾操作期间，以1 000为数量单位，做3个抽样选择送至相关检测部门予以实体检测。除此之外，对套筒内部所含的掺杂物及其他废固物体予以熟知并掌握，便于后续灌浆原料的实际配比，同时为提升和增强灌浆原料的密实程度，配比方式宜采用1∶4的配置率予以操作。

3.5 层板、顶板板梁结构模板施工

使用排架法来处理层板、顶板板梁结构，使用纵横向剪刀撑联合钢管扣件式脚手架完成固定，施工时，使用的主要施工技术类型为木模联合方木形式。模板在施工以前要将脱模剂涂刷均匀，使混凝土表面变得更加光滑。依据梁尺寸来制作梁模板，使梁模的施工要求得到最大程度的满足。为保证板面平整度，顶横杆上放150 mm×150 mm大方木，大方木上铺设100 mm×100 mm小方木，其上再铺木模板。脚手架行距、排距、步距以及大方木、小方木间距均根据层板及纵梁的形式经检算而定。

3.6 模板工程施工流程

模板施工工艺流程具体为：清理干净模板→清理工作面→拼装→补缝→加固→测量检查→调整→终测。

3.7 边墙侧模设计方案

使用大型钢模板来完成边墙结构施工时，使侧墙模板的整体性得到显著的提高，使用三角定型钢架来充当支撑系统。将进料口设置在钢模的中间位置，将特制的上口模安装在模板顶部位置处，混凝土接茬面要比上口模的顶面略低一些，为后续的混凝土振动施工提供便利，合模后即可进行混凝土的浇筑。

3.8 边墙组合钢模施工技术

上层和下层梁板结构施工完成以后，捆扎结实本层边墙钢筋，接着对边墙侧模进行施工，施工按预定的单元进行。前期施工完成的混凝土接茬面要凿毛处理，使用清水将其表面冲洗干净，显著提升混凝土接茬的施工质量，确保其与设计的标准一致。组合钢模板施工程序：第一步：在地面将大型钢模及三角背撑系统组装完成后，通过盾构吊装孔和出土进料孔吊放至施工层，每两榀支架连成一组，人工推至施工单元边墙处。

第二步：涂刷脱模剂，按编号将钢模板推至指定位置进行定位，模板支腿与预埋地锚、尾桩对齐。

第三步：安装止水腻子橡胶条，安装外连杆并紧固螺栓、支顶、扣件等。

第四步：调整和复核模板安装精度，验收合格以后开始浇筑边墙混凝土。

3.9 模板的拆除

板梁结构的主要类型为脚手架支撑系统，当板梁结构强度满足设计要求时，将板梁结构支架放松，拆除板梁模板。严格按照设计的标准来拆除梁板的模板，养护时间要保持在两周以上。在混凝土强度达到2.5 MPa以上时，混凝土表面和棱角的强度达到了设计的标准，拆模不会给其造成任何的影响时才能拆除模板。依据气温的变化情况来合理设置混凝土拆模时间，其他结构的拆模时间遵循规范要求。

4 现场施工管理

4.1 人员管理

施工现场需配备预制板钢筋安装人员组以及预制板拼装人员组，采取现场安装的方式来处理侧墙预制板钢筋，施工人员的具体安排情况详见表1所示。

表1 人员组情况

4.2 材料管理

(1)在运输预制构件时应当确保构件安全，避免磕碰等情况影响构件质量，应当根据构件的形状与材质采取具有针对性的固定办法。

(2)运输车辆应为15 m及以上平板拖车。

(3)在装车之前，应当首先在车厢底部安装减震设施与支护装置，避免运输过程中构件损坏，可以在车厢底部设置两根十号Ⅰ字钢，在这基础上防止1.5 cm及以上厚度的橡胶垫或其他减震垫。

(4)预制构件投入使用之前，应当检查其尺寸、外观、材料、预埋空洞位置是否与既定标准相符。

4.3 设备管理

起重设施主要需要配合预制板卸车、拼装、模板安装拆除施工；2台13 m板车经改造后配合预制板进场。

预制板拼装工作，应当考虑起重机的悬臂长度和预制板起吊高度，以及起重机一侧支腿的最大距离。中板和顶部预制板较长，预制板从基坑侧边吊起，因小型起重机的同侧支腿间距不够，预制板很难旋转。所以，在安装这种预制板时，必须使用支腿最大间距较大的门式起重机配合拼装，具体机械设备使用情况如表2所示。

表2 机械设备使用情况

4.4 质量管理

(1)在混凝土浇筑施工以前，事先清理干净模板内的杂质；在支架与模板施工时，要将防止倾覆的临时固定设施准备齐全。

(2)如果梁板的跨度超过了4 m，采取中间位置起拱的处理办法来高效处理。

(3)梁、柱接头处模板和悬式模板接合必须牢固、严密。

(4)依据模板平面图来设置边墙钢模板位置，相邻模板支腿不能出现互相碰撞的情况。

(5)预埋件在固定到模板上以后，做好预埋洞的处理工作。

(6)每次立模前先检查防水层、预埋件及防水设施是否达到设计要求，钢筋是否经过检查验收，确认后再立模。

(7)在支设模板以前，认真检车模板的平整度，不合格的模板坚决不能使用到施工中。

(8)模板检查合格以后将施工检查表填写好，上报监理部门验收。

4.5 安全管理

(1)所有进入到施工现场的工作人员必须要做好防护工作，高空作业人员佩戴安全帽和安全绳，对于那些易于出现碰撞、失衡、划跌和自身重量比较大的配件，采取小组合作的方式完成施工。

(2)在安装和拆除高度大于5 m的模板时，做好防护工作并搭建脚手架，确保整个施工过程安全。

(3)在遇到大风天气时不能开展高空作业。在雨后施工时，需要将施工现场清理干净，路干后方可施工。

(4)不得在脚手架上堆放大批模板等材料。

(5)在安装和拆除高空、复杂结构模板时，一定要将保护措施落实到位。

(6)在抬运模板时，抬运的两个人要密切配合，使用运输工具或者绳子将模板捆绑结实，在升降施工的过程中不能出现随意乱抛的情况。在安装和拆除组合模板时需要安排专人负责接应，拆掉的模板要随时运走，不能出现高空直接抛投的问题。

(7)在支立模板的过程中遇到中途停歇的情况，需要把柱头、搭头和支撑等钉结实。妥善管理那些活动的支撑、牵杠和模板，将坠落、扶空、踏空等问题控制在最小范围之内。

(8)在模板拆除的过程中，施工人员需要停留在安全地点来施工，上下尽量不要停留在同一垂直面上，吊装模板时操作人员停留在安全位置处，注重对施工人员安全意识的培养。

(9)将拆除的模板设置为方台底模时，分批次完成顶撑的拆除工作，依据先后顺序将背楞和底模拆除掉，将模板大面积掉落的危险控制到最低。

(10)在高空作业的过程中，事先将操作平台和脚手架搭设好，使用梯子来攀登脚手架或者是操作台，大梁底模上不能走人，操作人员施工时要穿工作鞋。

5 叠合装配式产生的效益

(1)不受任何施工环境的影响，尤其是在冬季作业条件下，仍能按照工期进度要求如实操作，对施工场地要求极低且作业面积范围小，保障既有线路及周边环境交通的顺畅；有效增强混凝土的灌浇质量，由此降低整体结构中出现的涌水不良现象；适用范围不受地域环境局限。

(2)作业施工组织及调配兼具明显的统一性，拥有完整的专业流程化运作的标准和方

式，用工总数量被有效降低的同时，也增强了施工的安全性；优化后的支撑体系可明显提升作业场地的使用需求，较为便捷。

(3)大大提升了施工现场的高度使用率，就钢筋绑扎处理和支架设置操作这两方面，有效的缩减的工期进度，将成本降低至原先的30%以上，不影响既有道路的正常使用，就后续作业场地的清理工作提供了可靠的基础和保障，便于之后的贯通测量和其他分项作业的顺利开展。

6 结 语

总而言之，在该项目建设阶段，项目建设及管理队伍突破了重重阻碍，解决了人员、环境、安全等多方面问题，将工程安全放在第一位，坚持以建设高质量优秀工程为目标，坚持样板引路建设精品工程的理念，严格落实安全管理与质量管控工作，显著提升了工程施工质量，深受社会各个阶层的好评和认可。