地鐵車輛段柱式檢查坑短柱優化及質量控制

張 克 能

(中鐵四局集團建筑工程有限公司，安徽 合肥 230022)

1 工程概況

廣州地鐵官湖車輛段與綜合基地位于十三號線線路的東端，官湖站的南側，段址位于新塘鎮官湖村和石下村境內，總征地面積約41.48 hm2。官湖車輛段與綜合基地是廣州市軌道交通A型車的第二個大架修基地，設計停車能力為36列位、雙周檢/三月檢4列位、大/架修3列位、定修2列位、臨修、靜調、吹掃及鏇輪線各1列位。設計層高為8.5 m,蓋下結構主要包含柱式檢查坑、檢修平臺、整體道床以及自流坪地面等。柱式檢查坑區域為筏板基礎，筏板厚度為300 mm，坑底為400厚筏板，主筋配筋均為三級鋼HRB400φ12@150，雙層雙向設置，短支柱底部為縱向全長設置上下各6根HRB400φ25加強梁，柱式檢查坑數量約8 000多根，短柱設計截面尺寸為400×400方形鋼筋混凝土柱，配置12根φ18鋼筋，高度1 100 mm，車輛段庫內軌道鋪設在短柱上，見圖1。

2 方案優化

2.1 短柱截面優化

項目在車輛段庫內柱式檢查坑短柱施工之前和監理單位、建設單位及地鐵設計研究院進行溝通，說明優化思路將原設計的400 mm×400 mm方形直角柱調整優化為四角半徑50 mm的圓弧柱，優化后的柱體造型美觀，施工過程中可以避免混凝土澆筑不到位造成柱體角部出現缺棱掉角及其他混凝土質量通病，同時，避免后期運營單位在使用過程中碰傷工作人員。

2.2 短柱鋼筋優化

項目將原設計柱體12根φ18的鋼筋頂部彎鉤錨固端優化為柱頂鋼筋直錨，同時，在柱體頂部15 cm范圍內設置3道箍筋進行加密處理，加密間距為5 cm。通過頂部鋼筋優化，可以避免軌道專業錨固螺栓與柱體鋼筋交叉碰撞問題，鋼筋優化后方便混凝土澆筑和振搗作業，可保證短柱混凝土成型質量。

2.3 模板優化

2.3.1方案比選

本工程柱式檢查坑設計短支柱8 000個，根據本工程特點及現場實際情況，擬采用三種方案進行，具體如下：

1)方案一(木模板)：木模板選用15 mm厚竹膠合板，側模采用方木做豎楞，間距為250 mm，主楞采用雙鋼管。

方案一特點：a.模板材料成本低，周轉靈活；b.模板拼裝加固慢，延誤施工進度；c.施工過程中模板、方木等材料損耗大；d.模板重復利用次數少，多次周轉后混凝土結構成型效果差。

2)方案二(鋼模板)：根據本工程結構尺寸重復率高的特點，擬采用定制鋼模。

方案二特點：a.模板重復利用率高；b.拼裝時間短，能有效緩解工期壓力；c.鋼模板材料成本高；d.混凝土結構成型效果良好。

通過對方案的對比分析，考慮到工程工期和模板、方木等材料的浪費問題及成型質量，本工程選擇方案二進行施工。

2.3.2模板設計與安裝

1)模板設計。項目擬對短支柱部分購買定制鋼模，鋼模板尺寸為400 mm×400 mm×1 100 mm，蓋下結構施工時間持續100 d，其中短支柱施工時間為60 d，共計8 040個短支柱，鋼模板周轉率為3 d，共需投入鋼模板402套。定制鋼模全部采用厚度3 mm厚優質薄鋼板制成，具體見圖2。

2)模板安裝。技術人員及時向協作隊伍提出書面技術交底。現場放線定位，根據施工圖用墨線彈出結構邊線和中心線，下端設置定位鋼筋，間距500 mm,植入墊層。便于模板安裝和校正。保證模板位置正確。a.用水準儀抄出模板的底面標高，用1∶3水泥砂漿預先找平，防止模板底部漏漿。b.短支柱定制鋼模，用A12對拉螺栓及輔助支撐，輔助支撐采用鋼管固定，沿短支柱頂部往下20 cm及80 cm各設置一道，采用抱箍+鋼管抱頂形式固定短支柱的間距、平面位置。保證足夠的強度、剛度和平整度。模板用汽車運到現場，可采用人工搬運安裝，模板拼縫精密，表面平整，支撐牢固，表面涂刷脫模劑。模板安裝就位后測量其中心位置及垂直度。使用過的模板要進行修理達到平整度要求后才能使用。c.對拉螺栓孔應平直，穿對拉螺栓時，不得斜拉硬頂。模型安裝和加固完后，立即用線錘對模型垂直度進行調整。d.模板安裝完成，必須經過檢查驗收合格后，方可進行下一道工序施工。

3 施工工藝要點

1)鋼筋綁扎工藝流程。在墊層上放地溝中線、彈出結構邊框墨線、驗線→用紅漆標出吊模、柱位置→用粉筆標出底板鋼筋間距線→鋪底板下層鋼筋網→放置馬凳→鋪底板上層鋼筋網→吊柱線并移到上層鋼筋網上→放置柱、側墻插筋并臨時固定→調整、固定墻、柱立筋→清理雜物、自檢合格→報驗。

2)底板鋼筋綁扎完畢放置馬凳，馬凳用C12@1 000 mm，與下排鋼筋綁扎牢固。

3)短柱鋼筋下料需嚴格控制，下料長度務必一致，確保短柱插筋高度一致。

4)綁扎完畢對照圖紙，校對鋼筋規格形狀、間距位置、錨固長度、搭接長度以及搭接頭錯開的情況。校對無誤后方可進行下道工序的施工。

5)質量檢驗與驗收。

a.鋼筋綁扎完畢后需核對鋼筋型號、數量、間距等是否符合設計要求，確保短柱插筋不偏位。

b.鋼筋綁扎完畢后必須驗收立柱定位是否準確，需項目部驗收，確保后期軌道施工準確無誤。

4 質量控制

車輛段庫內柱式檢查坑短柱施工質量控制要點。

1)短柱鋼筋插筋務必帶線控制，防止短柱插筋偏位；

2)混凝土澆筑振搗密實，短柱頂部澆筑完畢撒放石子，防止浮漿太厚開裂；

3)混凝土振搗到位，防止氣泡無法排除，造成柱體外觀麻面等缺陷；

4)短柱鋼筋預留長度高度要一致，箍筋間距均勻，數量符合設計，特別注意短柱主筋頂部及柱頂第一道箍筋的保護層一定要符合設計規范要求(全數檢查)；

5)混凝土短柱頂部與軌道墊板要密貼密實；

6)短柱施工過程中和軌道專業密切配合，確保軌道錨固螺栓不偏位，位置準確。

5 實施效果

官湖車輛段庫內柱式檢查坑短柱角部圓弧形外觀造型美觀;角部混凝土不易形成蜂窩麻面等質量缺陷。在柱式檢查坑短柱施工中采用定型鋼模澆筑，混凝土成型外觀質量好，現場實體質量得到了相關方的高度認可，見圖3。

6 結語

隨著城市地鐵車輛段建設發展，如何對地鐵車輛段建設過程中的存在的問題及時分析總結，提出較為合理的對策措施，將影響地鐵運營及使用效果的設計缺陷在施工階段進行解決，對提高地鐵車輛段的工程質量起著關鍵作用，本文對地鐵車輛段柱式檢查坑的短柱優化施工得到了業主和設計單位的高度認可，這些優化措施及對策，也可為類似工程的設計施工提供借鑒。

參考文獻:

[1] GB 50666—2011,混凝土結構工程施工規范[S].

[2] GB 50164—2011,混凝土質量控制標準[S].

[3] 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊[M].第5版.北京：中國建筑工業出版社，2003.