預制裝配式地鐵車站施工技術探析

許文華

（中鐵十六局集團地鐵工程有限公司，北京 100020）

1 工程簡介

長春地鐵2號線建設街站為地下2層雙跨島式車站，車站長179m，其中現澆段位于車站兩端，總長度為58.2m，現澆段車站主體寬度22.3～23.4m，站臺寬度為10.5m，采用明挖法施工；預制裝配段位于車站中部，總長度為118m；預制裝配段車站主體寬度為20.5m，高度為17.45m，環寬2m，沿車站縱向共布置59環；其中標準環為51環，出入口環為8環；車站向東連接文化廣場站、向西連接解放橋站。兩端區間采用盾構法施工，裝配段結構設計形式：每環寬度2m，由7塊預制塊組成 （圖紙編號 A、B、C、D、E） 共 59 環， 重量分別為37.6，39.5，31.0，48.3t與 54.3t； 樓板設備孔洞多且不規則，采用現澆結構；口部采用預制洞口環梁的結構形式。本文以此工程為例，對預制裝配式地鐵車站施工技術進行分析和探討。圖1為裝配結構效果。

2 工程地質及水文地質情況

依據中冶地勘巖土工程有限責任公司提供的《長春地鐵2號線一期工程建設街站巖土工程詳細勘察報告》，工程地質和水文地質概況如下。

1）車站及區間主要穿越雜填土層：①-1層 粉質黏土；②-2層 粉質黏土；②-3層 粉質黏土。

2）場地內存在2層地下水，第1層為孔隙潛水，第2層為泥巖裂隙水。本場地未見砂層，淺層承壓水缺失。1層地下水在勘測期間地下水埋深2.60～4.70m，高程213.00～234.96m。2層泥巖裂隙水含水層巖性為全、強、中風化泥巖，賦存于泥巖裂隙內，主要接受上部孔隙水及側向的徑流補給，排泄方式主要為相對含水層中的徑流形式及人工開采。

3 預制裝配式地鐵車站施工內容

通過分析已經建成投入使用的預制裝配式地鐵站的施工情況，主要包括以下內容。

1）深基坑開挖 基坑挖掘采取的主要措施為縱向分層、橫向分段，按照設計圖紙的要求對基坑土方進行挖掘。

2）錨索支護 基坑開挖結束以后，及時對基坑進行錨索支護，通過采用外拉錨的形式可以在拼裝作業期間提供1個敞開的施工空間，另外采用這種結構可以防止下雨等外在因素給基坑的安全性和完整性造成影響。

3）預制構件拼裝 完成錨索支護施工后，緊接著開展拼裝預制構件工作，使用的主要形式為連貫式作業，從而使施工的連續性得到保證。

4 預制裝配式地鐵車站施工技術

4.1 拼裝方式和合理步序

4.1.1 拼裝方式

預制裝配式地鐵站的拼裝形式主要有2種，即通縫式和錯縫式。該車站在施工時主要使用的拼裝形式為通縫式，在開展通縫式拼裝施工時，應及時處理底板構件不同步的問題，因此實現對測量工作的科學管理，從而合理地回避錯臺問題。對預制構件的錯峰情況和通縫情況進行科學模擬，使其全部符合設計要求。

4.1.2 拼裝施工

圖1 裝配結構效果

預制裝配式地鐵站施工時，拼裝預制構件的順序主要有2種，分別是成環拼裝和梯次拼裝。施工時，使用成環拼裝對頂板和側墻進行施工會導致互相干擾，梯次拼裝很好地解決了這一問題，使頂板、側墻和底板實現了有效的獨立拼裝，而不會出現任何互相干擾，使臺階式流水作業得到有效實現，使拼裝的速度不斷提高。經過科學對比，使用梯次式拼裝是預制構件拼裝的最佳形式。

4.2 大型裝配式構件吊裝施工

4.2.1 對吊裝施工作業進行控制

經過對龍門式起重機的性能進行限制，使龍門式起重機的安裝精準度和速度都滿足設計標準。龍門式起重機共設計5個檔位，在速度最快時，可以達到5m/min的速度。在吊運預制構件時，也可以使用這樣的檔位進行施工。在吊運速度最慢時，每分鐘可以達到1m左右，安裝的精度保持在3mm以內，因此預制試件拼裝可以使用該檔位。

4.2.2 吊裝錨栓施工

在錨索吊裝過程中，可以使用DEHA圓錐頭進行操作。使用圓錐頭吊裝錨栓的長度和等級有許多模式，給不同模式的鋼結構預制件提供了良好的解決方法。在凹槽中進行吊裝錨索，可使預制構件的突出問題得到解決。以預制構件的結構特點和吊點位置為依托，科學設置吊具的形式。

4.3 拼裝定位及拼裝施工

4.3.1 拼裝定位

1）底板 在進行底板拼裝時，可以使用龍門式起重機和輔助定位裝置進行操作，優先拼裝A塊，對A與A之間的縱向榫槽對接情況進行科學設置。對B塊使用對稱拼裝的辦法，科學設置B與B之間的縱向榫槽對接和B與A之間的環向榫槽對接。

2）側墻 在運輸龍門式起重機時，將吊掛和千斤頂安置在拼裝設備上進行接力，使三維得到科學定位。

3）頂板 對龍門式起重機進行分塊安置和運輸，在拼裝設備的千斤頂和頂部平臺上進行合龍，使三維定位更加精準。

4.3.2 糾偏控制

1）線軸 在預制構件上設置十字線，使用全站儀進行嚴格管理，每隔3環進行1次仔細的復核和校正。

2）垂直度 側墻縱向和環向垂直度需要嚴格的管理，在對其進行測量時，需要使用激光垂準儀進行操作。在進行調整時，需要使用千斤頂進行操作，每隔1環進行1次仔細的復核和校正。

3）構件端面 累積的縫寬誤差需要進行消除，每隔3環進行1次仔細的復核和校正。

4）接縫寬度和張拉力 縫寬一定要保持在設計規定的范圍內，在對預制構件進行糾偏時，需要使用調整張拉力大小的辦法進行操作。

4.4 基面精平度控制

理論上要求基底墊層要與底板預制構件緊密連接，預制構件的拼裝精度受基底墊層施工的平整度影響。認真分析局部平整和整體平整2種方案，最后決定使用精平條帶的辦法。具體的施工程序：找平→清底→預埋→施工→打磨。角鋼采取縱向預埋的辦法，使用高精度水平找平。條帶之間澆筑的混凝土強度要一致，條帶與混凝土之間的高度差保持在2cm左右。在進行填充時，使用砂漿泵注射無收縮灌漿料進行施工。

4.5 榫槽注漿

從理論角度分析，預制構件、預制構件接頭和基底需要緊密聯系，通過分析拼裝形式和結構特點，需要使用后填充的辦法得以完成，解決預制裝配式結構整體性的核心為注漿設備、注漿技術和填充材料的科學研發。

基底注漿施工流程如下：拆除反力架→回填底板側壁混凝土→封堵首環基底接縫→基底注漿→循環作業。使用精平條帶的辦法對墊層進行施工，兩側條帶比后澆帶高出2cm，將鐵質注漿管埋設好，預制構件與填充墊層之間的縫隙使用高強度無收縮水泥砂漿材質進行填充，該材料具有良好的流動性和強度，使用的主要注漿設備為臥式砂漿攪拌機350型和JRD300型砂漿灌漿泵。

5 結語

以實際工程為例，分析已經竣工的預制裝配式地鐵站的施工情況，根據實際情況對施工技術進行了分析和探討，工程取得了良好的施工效果。實踐證明，在施工過程中，為了保證施工質量，首先要制定詳細的施工計劃，然后對預制構件的拼裝形式和施工順序進行科學設置，并嚴格控制預制構件的吊運施工；在實際施工時，要深入系統地研究基地和榫槽注漿材料、使用機械和施工技術，通過分析工作的實際情況，選擇最佳的注漿材料和施工流程。

對專用的拼裝設備和吊運設備進行科學研發，使拼裝和吊運施工開展更加順利。在進行施工時，需要不斷完善預制裝配式地鐵站的施工技術，對施工過程中遇到的施工重難點進行及時處理，從而使我國預制裝配式地鐵車站施工技術不斷發展和進步，為今后的施工提供更多便利。