預制裝配式清水混凝土站臺柱雨棚研究

王欣

（中國鐵路設計集團有限公司，天津300142）

1 研究背景

近年來，隨著高鐵建設不斷推進，各種高鐵技術和裝備也在快速發展，其中鐵路站臺柱雨棚作為必不可少的客運設施，從最早的鋼筋混凝土雨棚到鋼結構雨棚再到疊合板雨棚，雨棚的建造技術一直緊隨著工程技術的發展變革，圍繞著造價、工期、建筑效果這幾個要素不斷發展、不斷創新。

裝配式建筑作為近年來國家大力發展的新型建筑技術已經日漸成熟，工廠化生產的建筑構件不但質量更優異、更穩定，同時還能節約建筑材料，避免浪費，而模塊化的安裝更容易被熟練掌握，能夠大大加快現場施工速度，裝配式建筑正越來越受到工程建設者的青睞。

清水混凝土利用混凝土成形后的自然質感作為裝飾效果，不僅對混凝土構件的外觀質量要求很高，對同一工點不同批次的構件的色差也有嚴格要求，要從模板、澆筑、養護等多個方面嚴格控制才能保證清水混凝土的建筑效果，往往導致成本大大增加，而裝配式建筑構件均采用工廠預制能很好地解決這一問題。

2 整體方案

站臺柱雨棚縱向總長度一般均為450m，寬度為8m、9m、12m 等，與站臺寬度基本一致。由于縱向長度較長，往往分割成縱向長度20～40m 的結構單元以變形縫聯結，寬度較小時為單柱列雨棚，寬度達12m 時采用雙柱列雨棚，柱距均為9m。

站臺柱雨棚一般采用框架結構體系，本文研究的預制裝配式混凝土雨棚即采用這種結構體系，框架柱采用預制混凝柱，框架梁、次梁采用疊合梁，屋面板采用桁架鋼筋混凝土疊合板，檐口等構件可采用預制混凝土板。為提高雨棚板的飾面效果，疊合板可采用單向板，一方面可減少板底現澆帶，避免后澆混凝土與預制構件的表面差異對裝飾效果的不利影響，另一方面單向板之間的接縫處理得當，規則的接縫可形成類似蟬縫的飾面效果（見圖1）。

圖1 單向疊合板模板示意圖

本方案裝配率較高，大部分構件采用預制構件，可以充分利用預制構件工廠化生產的優勢，保證清水混凝土飾面效果。主要的現場澆筑為疊合梁、板的后澆部分，該部分基本不影響整體飾面效果，但仍有部分必須現場制作節點或接縫，如上下柱之間的連接節點、梁與柱連接節點、主次梁之間連接節點。這些現場澆筑部分必須嚴格控制各工序的質量，避免影響整體飾面效果。

3 預制構件的制作

各種預制構件的制作可以利用鐵路建設配套的預制梁場進行，在經濟發達地區也可從當地預制件廠采購，無論采用哪種方式，都必須滿足清水混凝土對構件制作的嚴格要求，大致分為模板工程、鋼筋工程、混凝土工程3 部分。

1）清水混凝土模板可采用金屬框木模板、塑料模板、金屬模板等，同時搭配裝卸方便、三維受力較好的模板夾具，考慮到預制化生產模板重復利用率較高，可采用全鋼模板并進行針對性的模板設計和制作。模板安裝過程前需要檢查模板清潔度，核對明縫、蟬縫、裝飾圖案位置、控制線等，檢查連接是否牢靠，并均勻涂刷脫模劑[1]。板拆除時應注意對構件的保護，并及時清理和修復模板。

2）鋼筋應清潔、無明顯銹蝕和污染，鋼筋的切割、焊接、成型均在鋼筋車間內完成，確保鋼筋尺寸準確，采用專門的成型架嚴格控制位置。

3）由于清水混凝土自身具有的性能特點和施工工藝的特殊性，其在原料選擇上比普通混凝土的要求更高，具體有：水泥宜采用硅酸鹽水泥，并要求供應商提供固定等級、批號產品；細集料宜采用Ⅱ區中砂，要求產地、細度模數、顏色等均一穩定；粗集料應選用質量好、強度高、形狀呈立方形、色澤差異小，且最大粒徑≤31.5mm 連續級配的碎石，同時含泥量等參數均應符合國家標準，配制清水混凝土時，應采用礦物摻合料。混凝土配合比設計應根據設計要求進行試配以確定混凝土表面顏色，應根據原材料試驗結果以確定外加劑型號和用量，應考慮工程所處環境，根據抗碳化、抗凍害、抗鹽害和抑制堿-骨料反應等容易影響混凝土耐久性的因素進行配合比設計[2]。構件澆筑時，分層厚度以≤500mm為宜，分層澆筑的間隔時間應根據實際情況進行嚴格控制。

在混凝土構件表面應涂刷透明保護涂料以增加清水混凝土耐久性，采用的涂料應與混凝土表面有很好的黏結性，在露天環境下有很好的抗老化性。預制構件可在工廠內涂刷，安裝施工完成后還需要對現場澆筑的部分進行補刷，涂刷應注意均勻、平整光滑，無流墜、刷痕。

在預制構件的生產、運輸、存放等環節，應注意預制構件的成品保護，外露的鋼筋、預埋件、連接件應采取相應的保護措施，每種預制構件均應編制相應的保護方案。

4 預制構件的安裝

在安裝施工前，應按照施工方案對預制構件進行編號，吊裝時嚴格按編號順序起吊。關于吊具和起重設備，應根據預制構件形狀、尺寸及質量和作業半徑等要求進行選擇。預制構件吊裝就位并校準定位后，應及時設置臨時支撐或采取臨時固定措施[3]。

1）預制柱安裝應按照如下吊裝工藝流程：基層處理→測量→預制柱起吊→下層豎向鋼筋對孔→預制柱就位→安裝臨時支撐→預制柱位置、標高調整→臨時支撐固定→摘鉤→堵縫、灌漿。就位前應預先設置柱底抄平墊塊，控制柱安裝標高，預制柱安裝就位后應在2 個方向設置可調斜撐作臨時固定，并應進行標高、垂直度、扭轉調整和控制，采用灌漿套筒連接的預制柱調整就位后，柱腳連接部位應采用相關措施進行封堵。

2）疊合梁安裝應按照如下吊裝工藝流程：測量放線→支撐架體搭設→支撐架體調節→預制梁或疊合梁起吊→預制梁或疊合梁落位→位置、標高確認→摘鉤。安裝前，應測量并修正柱頂和臨時支撐標高，確保與梁底標高一致，柱上彈出梁邊控制線；根據控制線對梁端、兩側、梁軸線進行精密調整，誤差控制在2mm 以內，同時復核柱鋼筋與梁鋼筋位置、尺寸，對梁鋼筋與柱鋼筋位置有沖突的，應按經設計單位確認的技術方案調整。安裝時，梁伸入支座的長度與擱置長度應符合設計要求。安裝就位后應對安裝位置、標高進行檢查，臨時支撐應在后澆混凝土強度達到設計要求后方可拆除。

3）疊合板安裝應按照如下吊裝工藝流程：測量放線→支撐架體搭設→支撐架體調節→疊合板起吊→疊合板落位→位置、標高確認→摘鉤。安裝預制疊合板前應檢查支座頂面標高及支撐面的平整度，并檢查結合面粗糙度是否符合設計要求，預制疊合板之間的接縫寬度應滿足設計要求。吊裝就位后，應對板底接縫高差進行校核；臨時支撐應在后澆混凝土強度達到設計要求后方可拆除。

5 結語

本文以利用預制裝配式建筑技術優勢作為出發點，將預制裝配式建筑技術和清水混凝土技術進行了有機的結合，并就建設過程各主要環節進行了研究，對如何將兩者應用在鐵路站臺柱雨棚的建設中，形成了一個完善的方案。隨著在工程實踐中不斷探索和完善，未來可以進一步發掘新的建設用途，拓展2 種技術的應用范圍。