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大跨度地铁车站拱部钢筋下沉控制技术
文/ 曲晓辉 大连地铁有限公司 辽宁大连 116000
【摘 要】在地铁暗挖车站施工中,柱拱法或者拱盖法已作为一种新的工法广泛运用于地铁设计中,但其拥有一个共同的特点,就是施工跨度较大,在结构施工过程中防止拱部钢筋因跨度大、自重导致挠度加大,不满足设计要求时常发生,为解决该类问题,笔者引入了骨架梁施工方法,可以有效防止钢筋下沉,不但成本低,而且便于操作,在地铁施工中具有参考价值.
【关键词】大跨度；钢筋；弯沉；骨架梁
在隧道二衬钢筋施工中,经常会因钢筋自重导致拱部钢筋自然下沉.在半径较小的隧道中,由于拱度大,矢量大,二衬钢筋下沉较小,一般不采取措施；但在大跨度隧道二衬钢筋施工中,会因跨度大,拱度小,矢量小,导致拱部钢筋下沉量较大,一般会采取在拱部预留吊钩或在二衬钢筋作业台车上加设支撑来控制二衬钢筋的下沉.采用预埋吊钩会破坏防水,造成隧道防水质量无法保证；采用在台车上加设支撑,会造成现场施工繁琐,且不方便,总体施工难度增大.随着大跨度隧道在地铁工程中的应用,加之地铁工程防水等级的提高,原有控制拱部二衬钢筋下沉量的措施已无法满足和确保现有施工需要,因此,解决大跨度地铁车站拱部二衬钢筋下沉量施工技术显得极为重要,为此,我们引入了增加骨架梁（也叫格栅骨架）,利用骨架梁的刚性来克服大跨度隧道二衬钢筋的挠度,从而控制拱部二衬钢筋的下沉量.
1、骨架梁的原理及特点
采用格栅骨架作为单个受力体系,纵向将各榀格栅骨架梁连接成整体,形成整体受力体系,利用格栅骨架的整体刚度来控制二衬拱部钢筋由于自重而发生下沉,格栅骨架各节段间采用角钢和螺栓连接,拱脚处采用L 型钢筋将格栅骨架与冠梁处钢板牢固焊接,格栅骨架梁各榀之间,利用二衬纵向钢筋连接,形成整体受力体系,最终达到控制二衬拱部钢筋下沉的目的.采用该方法不但简单易操作,加大施工工效,还可以有效的控制大跨度地铁车站拱部二衬钢筋施工中的钢筋下沉量,避免拱部二衬钢筋下沉而破坏拱部防水,确保了车站整体防水效果及防水质量.
2.骨架梁施工方法及工艺流程
2.1 施工方法
按照设计图纸对骨架梁进行加工并试拼完成后,现场进行钢骨架的架设,架设间距严格按照检算间距进行,架设过程中必须确保骨架各单元之间连接牢固,架设高度由技术人员现场测量控制,确保架设精度,骨架之间可利用二衬纵向钢筋进行连接,完成后开始进行二衬钢筋的绑扎,绑扎时二衬的外层纵向筋与骨架的外层钢筋进行连接,二衬的内层纵向筋通过拉结筋进行连接,二衬环向钢筋按照设计进行施工,具体如下图所示：
3.操作要点
骨架梁的加工必须严格按照设计尺寸进行加工,其加工后拼装偏差需在设计要求范围内；当骨架节点部位螺栓连接达不到等强要求时应在节点部位每根主筋焊接与主筋直径相同钢筋连接,以保证节点部位强度.骨架梁所有焊缝均为双面搭接电弧焊,焊缝高度不应小于8 毫米.焊接完成后应将焊渣清理干净.
4.质量控制
4.1 易出现的质量问题
4.1.1 接头连接质量
骨架梁加工过程中接头连接主要是钢架两头连接脚板及螺栓孔加工,连接脚板和螺栓孔在钢架加工过程中出现角度或尺寸上的小偏差,就会导致钢架在拼装时连接变形或无法连接.
4.1.2 焊接质量
骨架梁主要是将原材经过焊接而连接起来的产品,而焊接是一件技术和经验兼备工作,操作人员的任何失误都有可能造成质量的不合格.
4.2 保证措施
骨架梁的钢材品种和规格必须符合设计要求,每批钢材必须检查质量证明文件并进行相关性能试验.骨架梁的原材应平顺,无损伤,表面不得有裂纹、油污、锈蚀.骨架梁加工操作人员必须持证上岗,规范操作,确保加工质量.由于已加工骨架梁部分变形,接头不能正确对位时,采取绑焊等措施必须可靠,确保骨架梁整体受力满足要求.骨架梁焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷.每榀骨架梁加工完成后,先在加工场地上进行试拼,各节骨架梁拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺.骨架间间距严格按照设计尺寸布置,质检不合格的返工直至合格.
5.应用实例
5.1 工程简介
大连地铁一期工程106 标段一二九街站设在中山路与高尔基路交口处、沿中山路由东向西设置,车站全长173.6 米,车站顶板覆土厚度最大13.74 米,最小8.22 米,车站主体结构位于微风化辉绿岩、中风化板岩中,围岩等级主要为Ⅳ级,地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水,地下水埋深4.5 米～ 11 米之间.结构宽度为22.4 米,高度为17.8 米, 属大跨度隧道施工.
5.2 施工情况
本车站自2010 年10 月19 日主体开始施工以来,采用国内首创的大跨度拱盖法施工,至目前已顺利完成了173.6 米的拱部开挖支护工作.自2011 年11 月10 日开始拱部二衬施工以来,现已完成拱部二衬施工120 米,施工中针对大跨度拱部二衬钢筋的下沉问题,我们采取了增加骨架梁的措施来确保其下沉量在规范允许的范围内,既保证了防水质量,也提高了施工工效,为此,我们成立的QC 攻关小组研究的《降低大跨度隧道施工中拱部二衬钢筋下沉量》获得了陕西省建筑业协会优秀QC 小组一等奖,目前正在申报国家级优秀QC 成果.
结语：
在地铁暗挖车站PBA 工法施工中,顶纵梁施工是一个重要的节点,顶纵梁体积大,作业空间小,施工难度大,质量要求高,模板及支撑体系要求坚固安全且保持精度,黑石礁车站顶纵梁模板及支撑体系的设计及受力检算在实际工作中收到良好效果,顶纵梁施工质量得到保证,在地铁施工中具有参考价值.
参考文献：
[1] 城市轨道交通工程测量规范
（GB50308-2008）. 中国建筑工业出版社（2008年9 月）
[2] 城市轨道交通工程测量﹒秦长利主编. 中国建筑工业出版社（2008 年7 月）
[3] 地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999. 中国建筑工业出版社（2008年9 月）
[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002. 中国建筑工业出版社（2008年9 月）
[5] 钢筋焊接及验收规程JGJ18-84. 中国建筑工业出版社（2008 年9 月）
地铁车站论文范文结:
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