站台墙施工工艺论文

2022-04-20

摘要:城市地铁轨道铺设一般采用机铺和散铺两种方法。机铺法施工时,占地面积较大,而且主体结构需要预留轨排井,以便进行轨排吊装;散铺法施工功效低,基本为机铺法的一半。根据现场实际情况,提出了一种地铁无砟轨道防震整体道床铺装技术,并将其应用于长沙地铁4号线轨道铺装。以下是小编精心整理的《站台墙施工工艺论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

站台墙施工工艺论文 篇1:

砂卵石地层地下连续墙施工关键技术

摘要:文章介绍了长沙地铁一号线汽车北站卵石地层地下连续墙的导墙施工工艺及操作要点,并对施工关键点——成槽垂直度的控制、槽壁稳定控制做了详细描述,以期为类似工程提供参考。

关键词:砂卵石地层;地下连续墙;导墙施工;成槽垂直度;槽壁稳定控制

一、工程概况

(一)工程简介

汽车北站是长沙市地铁一号线一期工程起点站,本站为地下两层岛式车站,起讫里程K9+907.4~K10+366.9,车站总长459.5米,有效站台宽度11米,标准段基坑宽度19.7米,车站主体基坑深度约16~23米、结构覆土厚度2~3米。车站主体围护结构采用地下连续墙+内支撑支护体系,主体结构采用明挖顺作法施工。

(二)工程地质及水文地质

拟建场地从地貌上属湘江Ⅰ级阶地,具二元结构沉积地层。人工填土下为湘江Ⅰ级阶地的粉质粘土、砂砾石层,下伏基岩为中厚—厚层状中元古界冷家溪群板岩(Pt)。粉质粘土层分布较连续;但强透水层细砂、粗砂、圆砾、卵石相变较大,分布不稳定;基岩层面较平缓,分布较稳定。地层自上而下依次为:杂填土,层厚0.7~5.3m;粉细砂,层厚1.0~4.5m;中粗砂,层厚0.7~5.3m;圆砾、卵石,层厚1.4~7.5m;强风化板岩,层厚0.2~8.4m;中风化板岩,层厚7.5~32.11m。结构顶板处于杂填土层,结构底板处于强风化板岩、中风化板岩层。

地下水类型分为第四系松散层中的孔隙承压水、强-中风化基岩裂隙水,局部分布赋存于人工填土、粘性土中的上层滞水。水位埋深1.5~4.3m。主要富存在中粗砂、砾砂及圆砾层中,主要含水层厚度12~16m,大气降雨是本地区地下水的主要补给来源。

(三)工程周边边界条件

车站位于长沙市芙蓉北路与江湾路丁字路口处,为始发站,沿芙蓉北路南北呈一字型布置;汽车北站站址周边用地为商业和居住用地。周边建筑有东侧为京广铁路和采砂场,西北角为金霞大型居住小区,西侧为长沙市汽车北站和湘江世纪城大型居住小区。车站所在芙蓉北路为长沙市南北方向主干道,现状道路红线宽60m。

二、工程难点分析

1.车站结构位于芙蓉北路西半幅,原路面结构以下为杂填土,质地松散,分布连续,层厚大,卵石、砾石含量较高,在导墙施工开挖过程中容易垮塌,不易成型,即使成型也不稳定,不利于成槽设备安全施工。

2.连续墙体穿越的主要地层同样也为杂填土、粉细砂、粗砂、圆砾石,层厚大,分布连续,在成槽设备施工过程中如何控制槽壁稳定,防止坍塌难度较大。

3.连续墙成槽过程中,首先成槽机进行冲抓,进入强、中风化岩层时,采用冲击钻施工,泥浆调配、冲程控制、泥浆置换是控制难点。

三、地下连续墙的设计

根据该工程的难点分析,车站围护结构设计在满足车站施工各阶段的受力要求的前提下,首先考虑对周边环境和建筑物的保护,同时还应考虑施工难度及可操作性。连续墙设计宽0.8m,墙体采用C30钢筋混凝土。基坑开挖深度16~21m。连续墙设计深度19~26m,嵌岩深度3~5m。

整个车站共分168幅,基本类型有“一”字型、“L”型、“Z”型共三种,标准槽幅长度6m,异性槽幅根据机械开槽能力适当减小,槽幅之间采用“工”字钢连接。

四、地下连续墙施工

(一)工艺流程

根据车站总体施工进度要求,地下连续墙采用1台BH-12型液压抓斗成槽机、24台CZ-50型冲击钻由南向北施工。标准幅宽配置两台冲击钻施工。施工时分双雌幅、双雄幅、雌雄幅,基坑转角处连续墙均作为闭合幅。地下连续墙施工工艺如图1所示:

(二)施工方法

1.导墙施工。地下连续墙导墙采用倒“L”型,导墙槽净宽850mm,肋厚150mm,翼面宽1150mm,C30钢筋混凝土结构。标准导墙的结构尺寸如图2所示:

2.成槽施工。成槽施工前对槽段进行编号,并在导墙上标明方位与顺序。正式施工前选择标准幅段作为成槽工艺试验段,以核对地质资料,检验所选用的设备、施工工艺及技术措施的合理性,取得成槽、泥浆护壁、混凝土灌注等第一手资料。

3.泥浆制作。为了保证槽壁稳定,采用膨润土泥浆进行护壁,泥浆液面控制在导墙下30~50mm。

4.清孔及刷壁。

(1)清孔是指成槽结束并终孔验收合格后,把槽孔中的不合格泥浆以及残留在孔底和孔壁上的淤泥物清除掉的工序。该工序采用撩抓法清底,在成槽完毕后进行。当槽底沉渣已经清除干净后应及时换浆。

换浆后距孔底50cm范围内泥浆性能应满足以下要求:槽底泥浆比重<1.15,黏度<40s,含砂量<6%,且保证槽底沉渣厚度不大于100mm。

(2)清孔换浆结束前,用刷壁器慢速沉入槽底部,再中速提升刷壁器,往复多次,直至完全清除土渣和泥皮。

5.钢筋笼制作加工及吊装。钢筋笼一次加工成型,并在上、下层主筋间距2m增设桁架筋,以满足起吊要求;钢筋笼吊放采用125T、55T两台履带吊抬吊空中回直、整体入槽的施工方法。

6.混凝土浇筑。混凝土浇注采用双导管法施工,导管直径为250mm,接头采用丝扣连接,丝扣间用橡胶密封圈密封,导管底距孔底30cm左右。导管吊装完成后,灌注水下混凝土。浇注过程中每30min测量1次导管埋深,并绘制浇注图,混凝土面上升速度控制在2m/h。

五、砂卵石地层地下连续墙施工关键技术

砂卵石地层地下连续墙施工关键技术在于如何控制槽体垂直度和保证槽壁的稳定。

(一)成槽垂直度的控制

1.导墙施工质量控制。导墙是成槽设备的导向,其施工质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高。因此,导墙施工时要保证其位置正确,内墙面要垂直,导墙拆模后墙内采用80×80mm方木支撑,上下两道,混凝土养护期间重型设备不得在导墙附近作业停留,成槽前支撑不允许拆除,以免导墙变位。由于导墙周边将承受成槽机、冲击钻等设备荷载的压力,所以导墙基础必须满足地基承载力要求,对于基础不符合要求的地段需先进行地基处理。

(1)导墙开挖后,结合设计提供地质资料,表层砂卵石层不超过3m,则采用换填粘土处理,换填宽度4m,分层压实,松铺厚度控制40cm,重型压路机压实,压实度>90,采用环刀法检测。

(2)导墙开挖后,若表层砂卵石层超过3m,则采用袖阀管注浆处理,处理深度结合设计提供地质资料,约6~8m。

2.成槽工艺控制。

(1)合理安排槽段开挖顺序,使抓斗两侧的阻力均衡,抓斗成槽时应匀速缓慢抓取。

(2)由于抓斗本身自重较大(达12t),每次抓斗提升出渣完毕下放时,要保持斗体稳定、垂直,缓慢下放至槽内,这样既可以对已成槽部分进行垂直检验,又可用斗体本身重量对槽孔偏移部分进行修偏处理。

(3)抓斗每抓取1次即旋转180°,且斗体匀速下落至槽底,也可以有效地控制槽孔的垂直度。

(4)在成槽过程中采取有效的检测手段分阶段对槽孔垂直度进行检测,发现问题及时处理,以确保成槽垂直度满足设计及规范要求。成槽过程中可采用重锤法每4m进行1次检测,终孔成槽后采用超声波进行检测。

(5)成槽过程中垂直度要勤测勤纠,避免一次纠偏过大造成塌孔;对于垂直度偏差过大的槽孔应采用黏土回填,自然沉降密实后重新开槽的办法进行处理。

(6)成槽机对槽段内杂填土、砂卵石地层抓槽完毕后,冲击钻迅速就位冲孔,防止静置时间过长,泥浆沉淀,易塌孔。

(7)冲击钻冲程控制在1.5~2m,防止冲程过大,震动造成塌孔,若出现偏孔现象,及时回填片石冲击予以纠偏。

(二)槽壁稳定的控制

1.泥浆质量控制。砂卵石地层中卵石含量高,地层孔隙率较大,所以保证护壁泥浆质量,是确保槽壁稳定的关键。该工程采用膨润土泥浆护壁,并在施工过程中加入适量的CMC及其他外加剂,以提高泥浆黏度,增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力,达到稳定槽壁的作用。

(1)新制浆液配合比见表1:

(2)泥浆性能检验。由于施工不同阶段对泥浆性能要求有所不同,泥浆性能指标控制标准见表2:

2.其他控制措施。

(1)施工中出现漏浆应及时补充,以便维持稳定槽段所必须的液位高度,保证泥浆液面不低于导墙顶面0.5m。

(2)施工过程中严格控制地面荷载,用2cm厚钢板铺垫在导墙周边分散成槽机、履带吊对槽壁的侧压力。

(3)吊装钢筋笼做到稳、准、平、缓,以防止钢筋笼摆动破坏槽壁。

(4)优化各工序施工方案,加强工序间的衔接,尽量缩短槽壁暴露的时间。

(5)导墙混凝土必须与原状土层接触密实,以防止泥浆从导墙底流失,造成上部杂填土孔壁失稳。

(6)优化槽段分幅,减小单元槽长度,尤其是拐角幅,也是控制槽壁稳定的一个有效措施。

(7)在靠近芙蓉北路侧尽量选择夜间进行成槽施工,最大限度地减小行车对槽孔稳定性的影响,并适量加大泥浆中CMC掺量,确保成槽稳定性。

六、结语

砂卵石地层地下连续墙施工过程中如何保证槽壁的垂直度与稳定是其关键技术所在,施工过程中只要采取适当措施,加强施工管理,就可以取得成功。长沙地铁1号线1标汽车北站主体围护结构地下连续墙施工于2011年10月开始,2012年2月结束,5个月共计完成168幅槽段施工,浇筑水下混凝土16000m3,目前该基坑开挖已经完成,从基坑开挖暴露墙体情况看,连续墙垂直度、平整度,防渗漏均满足设计要求。作为长沙砂卵石地层冲抓结合施工工艺成功运用,不仅为企业赢得了效益,也为此类地质以后施工树立了典范。

(责任编辑:赵秀娟)

作者:谭文武

站台墙施工工艺论文 篇2:

地铁无砟轨道防震整体道床铺装技术应用分析

摘 要:城市地铁轨道铺设一般采用机铺和散铺两种方法。机铺法施工时,占地面积较大,而且主体结构需要预留轨排井,以便进行轨排吊装;散铺法施工功效低,基本为机铺法的一半。根据现场实际情况,提出了一种地铁无砟轨道防震整体道床铺装技术,并将其应用于长沙地铁4号线轨道铺装。利用出土孔及盾构井位置的两台由钢梁及电动葫芦组成的起吊装置在站台层进行轨排拼装,轨道车将其运至铺轨作业面进行快速铺装,很好地解决了场地狭小、未预留轨排井条件下的快速施工问题。根据实际应用效果,该技术施工功效达到机铺法施工水平,对于普通减振道床和中等减振道床,平均功效为75 m/d。

关键词:机铺法;散铺法;铺装功效;整体道床

在地鐵建设中,轨道工程是其中的重要环节,也是影响地铁工程工期的重要因素之一。土建主体工程完工后,轨道要快速进场铺装,不可避免与土建二次结构存在交叉作业,同时必须为后续装饰装修、综合联调提供时间。因此,地铁轨道工程具有作业面狭小、作业条件差、工期紧、任务重的特点。城市地铁轨道铺设一般采用机铺(轨排支撑架设法)和散铺两种方法。机铺法施工时,占地面积较大,主体结构需要预留轨排井,方便轨排吊装;散铺法施工功效低,基本为机铺法的一半。目前,城市地铁施工中,尤其是城市闹市区,施工场地受到限制,无法为机铺提供施工条件。在场地受限制或未预留轨排井时,如何提高轨道铺装功效已成为一个急需解决的问题。

1 工艺原理

本文提出一种地铁无砟轨道防震整体道床铺装技术,即场地仅堆放材料及工装,利用车站端头盾构井将材料吊装至站台层存放,在出土孔及盾构井位置设置两台由钢梁及电动葫芦组成的起吊装置,在站台层进行轨排拼装。拼装完成后,由轨道车将其运至铺轨作业面,洞内小龙门吊(铺轨机)将其平行起吊至待铺位置,利用轨排支撑架进行固定,然后进行钢筋绑扎和轨道精调,最后浇筑混凝土。

新工艺主要有4大优点。一是占地面积小。施工时,场地只需要堆放钢轨、轨枕、扣件以及钢筋等原材料,无须在地面上进行轨排拼装,较机铺法施工而言,占地面积小[1]。二是施工功效高,工期短。施工功效达到机铺法施工水平,对于普通减振道床和中等减振道床,功效为75 m/d,大大缩短了工期。三是主体结构无须预留轨排井,对车站施工的影响小。施工时,利用车站端头盾构井进行材料及工装吊装,避免车站进行二次孔洞封堵。四是站台层进行轨排拼装,可充分利用地下站台层空间。预先将材料工装吊入站台层存放,并在站台层进行轨排拼装[2]。

2 施工流程

地铁无砟轨道防震整体道床施工工艺流程如图1所示。

3 施工控制要点

3.1 过渡段施工

其次,结合上部结构现状,准备1辆40 t载重车,如图2、图3和表2所示,设定加载工况,根据测试结果逐步加大加载等级。静力分级加载只有在前一级荷载作用时的结构变位相对稳定后,才能施加下一级荷载。某级荷载作用下,结构最大變位测点在最后5 min的变位增量小于前一个5 min变位增量的15%,或小于量测仪器的最小分辨率,即可认为结构变位相对稳定。本桥为钢筋混凝土结构,时间间隔取30 min。

最后,对一辆加载车的测试结果进行分析,若超过设计或规范限制,则立即停止试验,试验结束;若低于规范限制,则加大荷载值,重新进行承载力试验。

4 承载力测试结果分析

在一辆40 t加载车的试验荷载作用下,试验桥跨的挠度及应变结果如表3所示。

由表3可知,在试验荷载作用下,控制截面全部测点挠度校验系数均小于1,但应变校验系数大于1;控制截面的相对残余挠度均小于20%,但01号测点的相对残余应变大于20%,说明虽然该试验桥跨控制截面的竖向刚度满足要求,但是其抗弯强度不满足要求,桥跨结构已处于非弹性工作状态。

由于在1辆40 t加载车的荷载作用下,上部结构已处于非弹性工作状态,根据检测结果,加载试验结束,最终判定本桥的承载力小于40 t,远小于优化模型的计算值。

5 结语

随着时间的推移,桥梁管养问题也逐渐凸显,对当前旧桥检测评估的准确性直接影响到维护管养的效果。本文通过计算—模型优化—阶段性加载—判断分析的加载方案,较为准确地确定了本桥的承载力。本方案不仅提高了检测的准确性,而且避免了结构损伤,保障了桥梁安全。

参考文献:

[1] 田春艳,葛惠娟,郭晗,等.混凝土旧桥检测评估[J].中外公路,2019(6):126-129.

[2] 刘大鹏,孙建超.某公路旧桥承载能力检测评估研究[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2020(2):13-16.

[3] 毛德均,余文正,许鹏,等.钢板-混凝土组合加固RC梁抗弯承载力计算方法[J].公路交通科技,2021(4):63-70.

[4] 王磊,陈鹏飞,张旭辉,等.钢筋混凝土公路桥梁承载力评定的中美规范对比分析[J].中外公路,2017(6):93-98.

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.城市桥梁养护技术标准:CJJ 99—2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

作者:姬迎春

站台墙施工工艺论文 篇3:

整体模板台车技术在轨道交通项目中的应用

摘 要:在某地铁车站项目中采用侧墙整体模板台车和楼板整体模板台车技术进行施工,应用结果表明,该技术可以有效提高施工质量,降低项目成本。整体模板台车技术在地铁车站施工中的应用可以为同类工程提供指导和借鉴。

关键词:整体模板台车;地铁车站;工程施工

0 引言

与传统墙身模板施工技术相比,整体模板台车施工技术在提高施工质量及降低项目成本方面有着明显优势。传统墙身模板,是由钢管架与小型平板钢模板组合拼接而成,在一模浇筑完成后,必须重新对墙身模板进行拼接校模,确保模板无错台或变形,且因为传统墙身模板上拉杆孔较多,重复使用率较高,所以常出现胀模、漏浆等质量缺陷,导致难以保证施工质量,同时也加大了施工的管理难度。整体模板台车技术的特点是整体无拉杆,模板台车按照预铺设的轨道行走,以拆模要求强度为标准,达到标准后即可往前行走进行下一阶段的工作,按照预设的线路进行整个涵洞墙身的浇筑,整个浇筑过程中无须做烦琐重复的工作,如重新拼接模板、设置推拉杆等,能有效提高施工质量及施工效率。

当前,国内对于模板台车的研制和应用比较常见。庞计来[1]等在李楼铁矿和吴集铁矿(北段)联合建设工程中,研制和应用了整体移动式混凝土衬砌模板台车,解决了冶金矿山巷道钢筋混凝土支护质量差、施工速度慢及投入成本大等常见问题;李宁[2]等以重庆轨道交通9号线一期工程鲤鱼池站为例,通过改进模板台车结构体系,创造性地解决了特大断面液压模板台车的改制和应用问题。上述研究和应用主要是常规应用于隧道衬砌浇筑施工的场景,而本文创造性地将整体模板台车技术应用于轨道交通站台施工,将分别从方案确定、施工工艺、实施效果等方面进行详细介绍。

1 项目背景

某轨道交通站台长度为381.2 m,在标准断面处,站台外包的宽度为19 m,整个建筑主体部分面积为15 224 m2。采用的是两层两跨全明挖框架结构,砼强度等级为C35,站台负二层侧墙厚度为0.8 m,负一层侧墙厚度为0.7 m,顶板厚0.8 m,中板厚0.4 m,抗渗等级为P8,站台侧墙混凝土为防水抗渗砼。

图1为站台标准断面图。

2 整体模板台车技术方案

根据项目特点,按先浇筑车站侧墙后浇筑站台楼板的顺序施工,本项目采用了两台模板台车。

2.1    侧墙模板台车

根据项目结构尺寸特点,同时结合现场的实际情况,综合考虑过后,本次使用的侧墙模板台车采用的是全液压脱、立模,电动减速机自动行驶,速度慢、周转材料多、混凝土表面质量差等在传统单侧模板支架技术出现的问题得到了根本性解决,且不会再出现。对于本次采用的侧墙模板台车,经过分析研讨后开始设计建造,设计长度12 m,且曲线段可分拆,分拆后可当6 m台车使用,可应用于更多施工场景;因为兩边的侧墙需要同时施工,所以本次共设计加工了两套。侧墙施工时,每12 m为一个施工循环。考虑到站台的负一层和负二层高度不同,模板的高度也做了相应的调整,分为3.5 m和1.7 m两个部分,模板总高度为5.2 m。其设计图如图2所示。

2.2    楼板模板台车

在确保项目质量的前提下,将大跨度通过中间设立局部后拆模板支架变为小于8 m的跨度,这样做的目的是让台车系统模板在7天左右就可以拆模,然后向前推进继续施工,待顶板的砼强度达到要求后,再去拆除模板支架,既节约了脚手架的搭设时间,又节省了脚手架的用量,使得模板台车的施工进程加快。

本项目采用的楼板模板台车长度为21 m,曲线段同样可以分拆,分拆后当成10.5 m台车使用,同时考虑到施工速率问题,在左右线各使用3台,每个施工循环使用小台车共计6台,并在小台车之间搭设碗扣脚手架支架。钢管支撑架顶部距离楼板底面30 mm,在中间用泡沫做填充,待混凝土强度达到75%以后,钢模板台车下降拆模。

在设计的时候,因为负一、负二层高度的区别,整个楼板模板台车分别设计了行走系统、模板系统及高度调节系统3个互相配合的部分。楼板模板台车设计图如图3所示。

3 实施工艺流程

侧墙及楼板模板台车实施的工艺流程如图4所示。由于侧墙模板台车的钢模板是竖直的,而楼板模板台车的钢模板是水平的,因此两者在模板台车的调整阶段、顶升方面略有工艺上的差别。

4 防治措施

4.1    轴线位移的防治措施

对模板进行轴线测放后,不能立刻实施支模,必须先达到技术复核验收要求,才能实施支模;对墙、柱模板根部和顶部需特别注意,必须设置有效的限位手段和措施;支模时要洒水润湿,并且设置竖向垂直度控制线。根据现场砼结构不同情况,对模板进行分开的独立设计,确保模板及其支架的刚度、稳定性等达到要求,保证施工安全;在最后浇筑前,应再次对轴线、顶撑、支架、螺栓进行检查和核对,如出现异常立刻排查处理。

4.2    标高偏差的防治措施

在每一层都安置一个标高的控制点,竖向模板根部需找平;在模板的顶部位置做好明显的标高标识,施工时必须严格按照标识进行。

4.3    结构变形的防治措施

在设计模板支撑系统的过程中,对本身自重、荷载及砼自重及浇捣时产生的侧向压力要做好分析计算,设计时模板及支架的刚度和稳定性达到要求;浇捣砼时,下料需均匀且对称,并保持一定的浇捣高度。

4.4    接缝不严的防治措施

对施工用木模板的含水率要做好把控,在进行拼缝操作时要保证严密;对木模板的安装要做好规划,避免安装周期过长;浇筑混凝土时,要提前将木模板洒水润湿,使其胀开密缝。

5 应用效果

模板台车技术的应用能有效降低模板安装成本及材料成本。在轨道交通结构施工时,如果采用传统的钢模满堂支架或体积较大的模板台车技术,在立模与拆模上需耗费大量的时间,而且养护困难,难以把控施工质量。而采用模板台车技术施工的砼平整度好,两套模板台车周转次数至少达300次,节省了项目场地的使用及项目措施费。如12 m×2 m的侧墙施工,侧墙模板台车与配套大型钢模板施工比起传统工艺在工时上节约40.35%,在材料应用上,采用大型钢模板比传统木模板节约39.22%。混凝土浇筑效果如图5所示。

6 结语

采用整体模板台车技术进行施工,能够在有效提高砼的施工质量的同时,较大程度地降低采用传统技术时木方、钢管及胶合板等的周转成本,极大地提高施工效率。整体模板台车技术在轨道交通项目上,特别是地铁车站施工中的应用,可以为同类工程提供指导和借鉴。

[参考文献]

[1] 庞计来,丁冬.整体移动式混凝土衬砌模板台车的研制与应用[C]//2010年全国采矿科学技术高峰论坛论文集,2010:343-345.

[2] 李宁,管道祥,谢佳桓,等.特大断面液压模板台车的改制和创新应用[J].建筑施工,2021,43(1):95-97.

收稿日期:2021-04-16

作者简介:李杰(1987—),男,广东湛江人,工程师,研究方向:建筑工程检测。

作者:李杰

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