地鐵車輛段大面積裝配式屋面施工技術研究

葛怡

（中鐵十一局集團第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

近年來，隨著科學技術的飛速發展，建筑技術也得到了前所未有的提高，大面積裝配式屋面技術在工業建筑中的廣泛應用，對縮短施工工期，節約環保、提高工業化裝配率有很好借鑒意義。地鐵車輛段大面積裝配式屋面施工工程具有屋面結構梁跨度大、梁截尺寸小、結構承載力要求高的特點，屋面梁采用后張法預應力梁，屋面板采用輕型屋面板，全部采用裝配式安裝。分布于運用庫主庫、檢修庫主庫及工程車庫主庫屋面區域。

1 裝配式屋面施工工藝原理

（1）大跨度預應力鋼筋混凝土屋架地面原位重疊預制技術，是在吊裝區間內平行于軸線進行預制，每榀屋架采用平臥預制方式進行，第一榀屋架支撐采用地膜，第二榀及以上屋架預制時都以做好的下榀屋架為支撐，待屋架混凝土強度達到設計或規范要求后進行預應力張拉，屋架重疊高度不宜超過四層。

（2）采用臨時支墩的方式將平臥屋架進行翻身起吊，確保屋架豎直并進行定位控制線標記。屋架就位后利用工具式卡箍將待固定屋架與已安裝好的屋架臨時連接并進行校正，有效防止梁片側向倒塌，確保了安裝精度。

屋面板與屋架同步施工技術，每施工完成3榀屋架，在最后一榀完成的屋架端頭采用吊車進行屋面板吊裝，避免后期屋面板安裝的倒運工作，同時利用屋面板將屋架連成整體，提高穩定性。

2 裝配式屋面施工工藝流程

裝配式屋面工程運用庫預應力屋架采用原位重疊預制；屋架及屋面板采取“節間吊裝法”，分節間（縱向每跨）依次吊裝屋架、下弦支撐、上弦支撐、屋面板。

總體施工順序為：確定屋架預制位置及角度→澆筑屋架底?！鷿仓菁堋魧幽佔印鷱埨?、灌漿→彈線、標記→屋架翻身（起臺、扶直）→安裝屋架連接件→吊裝→臨時固定及安裝屋架支撐→安裝屋面板。

3 屋架預制及張拉操作要點

3.1 確定預制位置及角度

預制位置橫向需要考慮預留通道位置，同時又要與柱子保留1m左右避免起吊時觸碰柱子；縱向位置需要考慮相鄰屋架張拉距離、起吊時需要間距，同時要根據柱間跨距減少起吊時屋架在空中移動產生晃動造成屋架變形；角度與柱軸線為30°最佳，避免起吊后需要大旋轉造成屋架變形。

3.2 澆筑底模

位置確認后，現場撒線定位，平整地基。本工程薄型折線形屋架最大跨度27m，單榀重量最大12.77t，采用原位預制首先考慮地基承載力是否能夠達到要求同一位置4榀屋架預制完成后重量要求，其次地基是否平整、無局部薄弱點，避免不均勻沉降導致屋架開裂，預應力屋架對于裂縫要求極其嚴格。

3.3 澆筑屋架

除了嚴格按照圖集中標注的尺寸、鋼筋、灌漿預留管、吊環等常規施工步驟施工外，運用庫、檢修庫庫內屋架上還需要考慮接觸網、吊車梁等構件安裝所需預埋件，造成同一型號的梁，在不同軸號位置時屋架上預埋件不同。預應力混凝土屋架不同于鋼結構屋架，如若漏掉預埋件后續無法進行補救，因此在屋架預制時必須嚴格按照繪制的屋架順序圖從下到上預制，不得顛倒順序，防止需要重新翻梁或安裝位置錯誤，澆筑后在屋架側邊標注軸號。

3.4 批隔層膩子

屋架平臥疊層預制時，最多四層。本工程現場根據排版采用此方法。批隔層膩子后繼續上一層屋架的鋼筋綁扎、模板安裝及澆筑作業，防止上下兩榀屋架澆筑后不能自然隔離，起吊上層屋架時，下層屋架被帶起，產生開裂。隔層膩子需要滿批，并保證一定的平整度，尤其是屋架邊界位置，上層屋架澆筑后，出現漏漿等與下層屋架粘結處，要及時清理。

3.5 張拉灌漿

張拉前對兩臺張拉設備YCW100B-200進行校驗，查看設備說明書，提前計算好不同階段不同張拉應力對應儀器表上數據，確保兩端張拉同步。為保證屋架下弦的要求，錨板對中，夾片夾緊；孔道中心、錨具中心、千斤頂中心“三心合一”。灌漿前水泥送檢、灌漿中制作試塊，完畢后及時封閉錨具。

3.6 最大吊裝重量的機械選擇

本工程屋架單榀重量為12.77t，吊鉤、吊具按1t計算，實際最大吊重為13.77t。采用4個平衡滑車6點吊。

起吊高度=柱頂高度+場地高差+安裝高度+構件高度+鋼絲繩高度+吊鉤長度=11+0.5+1.0+3.660+14.5+3=33.66m。選用36m臂長，吊車最大回轉半徑取10m，主臂起吊達19.9t，滿足要求[1]，吊裝條件示意圖如圖1所示。

圖1 吊裝條件

3.7 吊點及鋼絲繩選擇

（1）吊點選擇：屋架的翻身和起吊是通過六點實現的，選用直徑為20的圓鋼作為吊點，位置在上弦兩側，吊點設置示意圖如圖2所示。

圖2 吊點設置

（2）鋼絲繩、輪滑、卸扣選擇及承載力驗算：本屋架吊裝采用10t平衡滑車4個，輪滑直徑選用210mm，卸扣采用10t級，平衡滑車、卸扣選用10t級均滿足要求。上部長鋼絲繩許用拉力和鋼絲繩受力計算如下[2]：

許用拉力[Fg]=P/K×α=65.36/8×0.85=8.35t

鋼絲繩受力：Fg=13.77t÷sin60÷2=7.95T＜[Fg（]鋼絲繩滿足要求）

下部短鋼絲繩許用拉力和鋼絲繩受力計算如下：

許用拉力[Fg]=P/K×α=25.71/8×0.85=2.732t

鋼絲繩受力：Fg=13.77t÷sin60÷6=2.650t＜[Fg（]鋼絲繩滿足要求）

通過以上驗算得知，吊裝所用鋼絲繩、平衡滑車、卸扣等均滿足吊裝要求。

3.8 屋架吊裝校正

工具式校正法：即在二榀屋架上弦。（開始的第一個節間）或在一榀屋架上弦和前一節屋面板的吊環相連接設工具式校正起器，校正時正向轉動搖把，即可改變兩榀屋架的間距，使其垂直度滿足要求[3]，工具式校正器校正屋架如圖3所示。

圖3 工具式校正器校正屋架

3.9 屋面板吊裝

屋架上下弦支撐在屋架固定完成后進行，對于加工的支撐件要做好標識，按圖紙設計對號入座，安裝過程相對較簡單，應重點檢查焊縫質量。屋面板的吊裝應在屋架上下弦支撐安裝焊接完畢后進行。

天溝板吊裝時，為減少吊索對溝壁的壓力，防止溝壁損壞，吊索綁扎處天溝應撐以木撐加強。天溝板板壁較薄，易損壞，在吊裝時應加橫撐，必須四點起吊，必須四點焊。

4 結束語

地鐵車輛段是地鐵交通運輸管理的關鍵位置，因為地鐵車輛段在建設中會占用較大的面積，所以需對其上部空間資源進行有效利用。地鐵車輛段大面積屋面采用裝配式建筑可以有效解決傳統施工模式存在的問題，也符合未來的發展趨勢。