地鐵暗挖車站側(cè)墻施工工藝質(zhì)量控制探究

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摘要：在地鐵暗挖結(jié)構(gòu)施工中，二襯結(jié)構(gòu)作為地鐵主要受力關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保證其施工質(zhì)量顯得尤為重要。在部分深埋地鐵暗挖車站中，傳統(tǒng)的高大側(cè)墻施工需要在鋼筋和混凝土澆筑兩個環(huán)節(jié)中持續(xù)搭設(shè)腳手架平臺和拆除，工效和施工質(zhì)量都不易控制。通過對地鐵側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工工藝、材料及方法等進行質(zhì)量控制和創(chuàng)新，在工裝等方面進行了數(shù)據(jù)對比和方案優(yōu)化，確立了利用鋼筋自身結(jié)構(gòu)設(shè)置的多功能操作平臺和裝配模架型鋼體系。并利用對策表和目標(biāo)值進行了最終的效果檢查，確認達到了預(yù)期目標(biāo)，保證了側(cè)墻施工的工效和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制；側(cè)墻施工；操作平臺；裝配模架

隨著城市的不斷發(fā)展，地鐵已經(jīng)逐漸成為各大城市重要的交通出行方式。根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會《城市軌道交通2020年度統(tǒng)計和分析報告》，截止2020年底，全國共有65個城市城軌交通線網(wǎng)規(guī)劃獲批，在施建設(shè)的有61個[1]，各大城市已經(jīng)掀起新一波地鐵建設(shè)施工熱潮。地鐵暗挖施工作為重要的施工工法，在城市中心及環(huán)境較復(fù)雜的地段有著廣泛的應(yīng)用，具有占地小、影響小、施工靈活等優(yōu)點。但是由于地鐵暗挖施工也存在一定的局限性，尤其是二襯結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量相對明挖法等不具備優(yōu)勢，因此如何保證其施工質(zhì)量成為眾多研究的內(nèi)容之一。李盼結(jié)合地鐵工程施工特點，從項目管理的角度指出了當(dāng)前地鐵施工中存在質(zhì)量通病的管理問題，并從主體、規(guī)劃、目標(biāo)、機械和法規(guī)等層面提出了質(zhì)量控制措施[2]。張洪軍等以質(zhì)量控制小組為基礎(chǔ)，結(jié)合整個質(zhì)量控制過程，對地鐵暗挖車站鋼管柱質(zhì)量進行了分析和研究[3]。劉朋瑞以某個實際地鐵暗挖車站側(cè)墻為基礎(chǔ)，對單側(cè)墻模架體系進行了加固和驗算，提出了質(zhì)量控制措施，為地鐵其他類似工程側(cè)墻混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制提供了參考[4]。本案例以北京地鐵在建項目某暗挖車站為研究背景，重點對二襯結(jié)構(gòu)側(cè)墻施工工藝進行質(zhì)量控制和創(chuàng)新應(yīng)用研究。

1項目概況

該車站位于北京市西三環(huán)北路與西路交叉口，位于立交橋西側(cè)的重要交通干道，周圍環(huán)境復(fù)雜，交通繁忙。為了最大限度減少對周邊影響，采取暗挖逆作法施工，具體為PBA機械洞樁法。車站為地下三層暗挖島式車站，負一層為設(shè)備層，負二層為站廳層，負三層為站臺層，風(fēng)險等級為一級。車站頂板覆土深度為7-9米，地板埋深35.4米，在目前在建的地鐵車站中屬于埋深較深的車站。車站整體結(jié)構(gòu)高度為25.26m，負一層到負三層側(cè)墻高度分別具體如圖1所示，尤其負三層側(cè)墻部分地段高度超過10m，在暗挖施工中處于較高且施工難度較大的二襯側(cè)墻。

2質(zhì)量控制分析

為了保證整個側(cè)墻施工質(zhì)量和工效，減少不必要的后期質(zhì)量問題。首先項目團隊成立了質(zhì)量控制（QC）小組，由技術(shù)負責(zé)人、安全質(zhì)量負責(zé)人、生產(chǎn)負責(zé)人和相關(guān)技術(shù)人員分工明確，并按照實施方案進行了如下質(zhì)量控制活動。

2.1設(shè)定目標(biāo)值

由于傳統(tǒng)施工方法需要反復(fù)拆卸腳手架和模架并倒運，尤其高大側(cè)墻施工重量較大，存在較大的安全風(fēng)險，施工效率低下。因此在保證安全的前提下，設(shè)定施工效率要比傳統(tǒng)工藝提升1.5倍以上。

2.2工法比選

2.2.1傳統(tǒng)腳手架+散拼模架。腳手架是最常見的施工操作平臺之一，在側(cè)墻二襯鋼筋施工中可以滿足不同高度的需求，如圖2所示。散拼模架也是常見的單側(cè)立模用于側(cè)墻混凝土施工的工藝，具有拆卸方便，成本較低，易于施工的優(yōu)，如圖3所示，但是他們?nèi)秉c也比較明顯。(1)鋼筋腳手架和混凝土散拼模架需要不同階段施工反復(fù)安裝和拆卸，會造成較多的工序浪費及材料占用，工效較低。(2)暗挖車站一般為逆作法施工，先施工側(cè)墻鋼筋，再施工中板，然后在中板混凝土完成澆筑后再施工側(cè)墻混凝土。腳手架施工會存在側(cè)墻與中板鋼筋交叉作業(yè)，存在一定的風(fēng)險。(3)混凝土散拼模架架體較高較重，尤其是在高大側(cè)墻施工中，風(fēng)險較大，多次對模板的拆卸不利于混凝土施工質(zhì)量的控制。2.2.2門式架+整拼模架門式架。為定型產(chǎn)品，操作和移動方便，占用空間小，如圖4所示。整拼模架可以實現(xiàn)整體移動，工效較高，且利于質(zhì)量控制，如圖5所示。不過此工藝缺點如下：(1)門式架一般適用于較低側(cè)墻鋼筋施工，但是不能承受過多荷載，容易出現(xiàn)安全風(fēng)險。(2)整拼模架一般也為定型產(chǎn)品，適用于標(biāo)準(zhǔn)段施工，對于非標(biāo)準(zhǔn)段和不同高度的側(cè)墻混凝土施工需要多次定做，成本較大。2.2.3鋼筋多功能平臺+裝配式模架利用鋼筋自身強度，創(chuàng)新設(shè)置操作平臺。如圖6所示。將豎向鋼筋與原側(cè)墻（端墻）預(yù)留主筋進行直螺紋連接（同一位置并排兩根），豎向鋼筋之間采用連接鋼筋焊接，焊接長度單面不小于10d（雙面不小于5d）?？v向距離設(shè)置2m一道，橫向鋼筋上滿鋪50mm厚腳手板（3塊）。橫向鋼筋與豎向鋼筋焊接牢固，縱向腳手板與橫向鋼筋進行綁扎，并在端頭設(shè)置防護網(wǎng)、梯籠進行必要的安全防護。此操作平臺利用了鋼筋自身結(jié)構(gòu)，不再重復(fù)搭設(shè)其他平臺，施工方便，工效較高。創(chuàng)新裝配式模架，即為定做型鋼支撐模架，根據(jù)車站整體結(jié)構(gòu)高度，合理設(shè)置不同層高的型鋼尺寸，并可以進行拆卸和拼裝，且實能現(xiàn)整體移動，適用于不同層高側(cè)墻混凝土施工，如圖7所示。針對以上3個施工工藝的不同特點，質(zhì)量控制小組結(jié)合現(xiàn)場實際情況，分別從可實施性、施工質(zhì)量、施工過程安全性、施工周期、施工經(jīng)濟性共五個方面對三個方案的實施情況進行研究。充分論證后，最終從施工質(zhì)量、施工周期、安全性、經(jīng)濟性四個方面對以上三個方案進行評價打分，確立了鋼筋多功能平臺+裝配式模架方案為最優(yōu)方案，得分為170分。如表1所示。

2.3制定對策表并實施

根據(jù)質(zhì)量控制小組確定的最優(yōu)方案，結(jié)合地鐵暗挖施工方面施工經(jīng)驗，按5W1H制定詳細的對策表并按照此對策表實施。如表2所示。

3質(zhì)量控制效果

3.1效果檢查

3.1.1通過對工人進行培訓(xùn)教育及考核，綜合素質(zhì)得到整體提升。結(jié)合進行施工推演，明確各組施工任務(wù)及施工流程，現(xiàn)場施工循環(huán)有序，未見安排不當(dāng)停工，窩工現(xiàn)象，工作面有序展開施工。3.1.2施工隊伍能夠進行流水作業(yè)，緊密施工，正常情況下每段側(cè)墻鋼筋施工時間降低至3.5天，比預(yù)定目標(biāo)每段時間減少約15%，超過預(yù)期目標(biāo)。3.1.3側(cè)墻鋼筋多功能操作平臺創(chuàng)新應(yīng)用，減少了多次搭設(shè)和拆卸腳手架平臺，鋼筋自身強度和連接強度均滿足規(guī)范要求。3.1.4裝配式側(cè)墻型鋼模架，實現(xiàn)了不同層高的混凝土澆筑，安拆便捷，達到了多次利用的目標(biāo)。

3.2最終目標(biāo)檢驗

通過對各個階段的效果檢驗，在側(cè)墻鋼筋施工和混凝土施工兩個工藝均能實現(xiàn)既定目標(biāo)，而且某些方面還超出了預(yù)期。鋼筋施工階段單段施工周期降低了4天，模架施工階段施工周期降低了2天，總體工效提升了1.8倍以上，且施工質(zhì)量也到了保證。

4結(jié)論

通過對地鐵某暗挖車站側(cè)墻工藝鋼筋和混凝土施工兩個階段的工法研究，創(chuàng)新應(yīng)用了利用鋼筋自身的多工能操作平臺和裝配式型鋼模架，對過方案對比和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)了工效和質(zhì)量提升的目標(biāo)，在地鐵其他結(jié)構(gòu)施工中具有較高的推廣價值。

作者:崔磊 單位:中鐵一局集團第二工程有限公司