王廣峰 (中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司,北京 101100)
本文以地鐵成吉思汗公園站為例,其屬于在建呼和浩特地鐵2號線一期工程,該車站設(shè)計站位位于道路中央,施工前需將原道路向道路兩側(cè)進(jìn)行交通導(dǎo)行,保證道路通暢。經(jīng)調(diào)查車站西南象限導(dǎo)行路有一部分位于一地下超市結(jié)構(gòu)的上方,重疊范圍長約50m,最寬約5m,經(jīng)鑒定機構(gòu)鑒定,該超市頂板結(jié)構(gòu)無法滿足車輛通行要求。為保證交通導(dǎo)行期間地下超市的結(jié)構(gòu)以及上部行車的安全,最終研究采用清除頂板以上部分覆土,施做梁柱體系及拼接式鋼蓋板路面體系,解決該技術(shù)難題,完成了交通疏解路施工。這樣做可有效解決交通疏解路面的施工及地下超市結(jié)構(gòu)的安全問題,并形成一套鋼蓋板鋪蓋路面體系工法。
在車站項目施工中,結(jié)合本工程的實際情況,施工時為保證路面體系的穩(wěn)定性及安全性,技術(shù)人員在安裝和鋪蓋路面體系各構(gòu)件作業(yè)中,特將螺栓作為各構(gòu)件的主要連接方式,以起到前期鋼蓋板的安裝牢固和后期拆裝方便等效果。此外,施工中設(shè)計的構(gòu)件參數(shù)也滿足工程的通用原則,經(jīng)濟(jì)性強。
鋪蓋路面體系的布置一切以利于施工為準(zhǔn)則,以滿足施工場地機械施工以及出土、進(jìn)料、作業(yè)各環(huán)節(jié)的便捷性,同時為隨時檢測提供方便。該方式適用于路面下方存在地下結(jié)構(gòu)物且地下結(jié)構(gòu)物無法滿足地面車輛通行時的路面體系施工。其工藝原理是將路面體系結(jié)構(gòu)自重、地面車輛作用、汽車作用的沖擊作用、汽車水平制動力等永久作用、可變作用通過鋼蓋板路面、鋼結(jié)構(gòu)格構(gòu)柱傳遞至地下結(jié)構(gòu)柱,從而保證地面車輛行駛及地下結(jié)構(gòu)物安全[1-2]。
工藝總體流程:測量定位→土方開挖→格構(gòu)柱安裝→鋪蓋梁安裝→鋼蓋板安裝→路面鋪裝。
①精準(zhǔn)定位地下超市結(jié)構(gòu)位置,確認(rèn)開挖范圍。
②整體開挖至鋪蓋梁下緣以下100mm,結(jié)構(gòu)柱的位置1∶1放坡開挖至地下結(jié)構(gòu)頂面;開挖至地下超市結(jié)構(gòu)頂板以上200mm時改用人工開挖,避免破壞地下室結(jié)構(gòu)防水。
③安裝格構(gòu)柱并澆筑混凝土基座,基座強度達(dá)到設(shè)計強度的80%后,用素土或灰土回填至鋪蓋梁下100mm位置;格構(gòu)柱周邊應(yīng)回填密實,填土壓實度不小于93%。
④安裝鋪蓋梁。鋪蓋梁通過錨栓與格構(gòu)柱連接;梁外側(cè)砌筑擋土墻,擋墻高出鋼梁上翼緣50mm。
⑤拼裝預(yù)制型鋼蓋板,鋪蓋與梁之間通過錨栓連接牢靠;用素土或灰土回填擋墻外側(cè)土方,頂部與鋪蓋板表面齊平,填土壓實度不小于93%。
⑥鋪蓋板上部鋪設(shè)φ10mm@100mm×100mm鋼筋網(wǎng)片,澆筑80mm厚C35防水混凝土及50mm厚中粒式瀝青混凝土路面,施做防、排水系統(tǒng),疏解路以外部分恢復(fù)原狀地面。
3.2.1 工廠除銹
①除銹質(zhì)量等級:采用的除銹等級為Sa2。
②除銹方法:采用拋丸除銹的方式除銹。拋丸的原理是用電動機帶動葉輪體旋轉(zhuǎn)(直接帶動或用V型皮帶傳動),通過離心力的力量使選用的彈丸拋向工件的表面,最終讓工件表面滿足施工標(biāo)準(zhǔn),為了保證后期的噴漆作業(yè)更加粘固,工件表面要求有相對的粗糙度,或者利用彈丸使得工件發(fā)生壓應(yīng)力的改變,在優(yōu)化表面美觀的基礎(chǔ)上還保證了工件的工作使用時長。
③拋丸工序操作:a.拋丸電流的確定,拋丸機顯示的拋丸電流是拋丸器電機的負(fù)載,即鋼丸通過拋丸器葉片的流量,只有保證一定量的鋼丸通過葉片才能實現(xiàn)鋼丸壓痕覆蓋率,也就說鋼丸的數(shù)量至關(guān)重要,所以要隨時關(guān)注,發(fā)現(xiàn)欠缺做好填補,使拋丸機的運作電流在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);b.工件裝載量和拋丸時間的確定,待拋丸器運作完畢后開啟抽風(fēng)和滾筒正轉(zhuǎn),將時間控制在2min以上,利于鋼丸達(dá)指定位置的同時還能更好地吸收塵土;c.若操作的工件形狀比較多樣,根據(jù)情況加長一些時間;d.對螺栓的操作以M20mm為界,如有超出以手工出料為宜,可以避免不必要的螺紋損害;e.塵土的處理盡可能完善,涉及的濾芯也要做好清潔和更換;保證集塵箱潔凈,在提供一個干凈環(huán)境的基礎(chǔ)上還能避免火災(zāi)的發(fā)生;f.對工件進(jìn)行拋丸作業(yè)后將其移到下一工序,盡可能在8h內(nèi)完成涂覆。
3.2.2 油漆作業(yè)
①采用的油漆及工藝標(biāo)準(zhǔn)。所有鋼構(gòu)油漆采用防銹底漆兩道,面漆一道,涂膜總厚度不小于150um。
②鋼材除銹經(jīng)檢查合格后在表面涂完第一道油漆,一般在除銹完成后存放在廠房內(nèi),可在24h內(nèi)涂完底漆。存放在廠房外,則應(yīng)在當(dāng)班漆完底漆。油漆應(yīng)按設(shè)計要求配套使用,第二遍油漆干燥后再涂刷下道漆,保證涂層厚度達(dá)到設(shè)計要求。油漆在涂刷過程中應(yīng)均勻,不流墜。
3.2.3 包裝與運輸
包裝構(gòu)件編號時確定構(gòu)件編號是否符合設(shè)計要求,確認(rèn)無誤在規(guī)定的位置做好標(biāo)志,為包裝提供識別便利。包裝完成后運送,期間做好防護(hù),尤其是易碎部位特別要注意。若發(fā)現(xiàn)有所損壞及時處理一定要保證運送構(gòu)件的質(zhì)量。
3.3.1 準(zhǔn)備工作
首先是軸線、標(biāo)高復(fù)核,結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)再次檢查基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高,應(yīng)符合如下要求:基礎(chǔ)間距符合標(biāo)準(zhǔn)要求以及基礎(chǔ)標(biāo)高符合要求。
3.3.2 吊裝
①采用汽吊吊裝。鋼格構(gòu)柱吊裝采用旋轉(zhuǎn)回直法,鋼蓋梁、鋼蓋板采用2點綁扎法。在作業(yè)時將安全施工作為首位事項,同時為了精準(zhǔn)把控,在吊裝時嚴(yán)格遵照作業(yè)順序進(jìn)行,對于豎向構(gòu)件和平面構(gòu)件的作業(yè)也要安排好順序,盡可能避免不必要的失誤,造成反復(fù)作業(yè),引起過多的安全隱患。
②鋼格構(gòu)柱的吊裝與校正。鋼格構(gòu)柱的吊裝方法與裝配式鋼筋混凝土柱子相似,構(gòu)件到場按編號卸至安裝位置就位,然后使用旋轉(zhuǎn)回直法作業(yè)。吊裝前做好相關(guān)準(zhǔn)備,最好使綁扎點、柱腳中心與基礎(chǔ)中心成一個圓弧的形狀,這樣更有利于吊裝作業(yè)。起吊時不可求快,勻速將柱子吊起,吊到20cm的位置時停下對吊索吊車做檢查,在確定穩(wěn)固的前提下打開回轉(zhuǎn)剎車,再繼續(xù)吊運,當(dāng)柱子快要接近地點作業(yè)面時,利用參考基準(zhǔn)線,把柱底板螺栓孔對準(zhǔn)地腳螺栓,確定柱子垂直度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,如偏差超出20mm必須校正,達(dá)標(biāo)后利用起重機脫鉤,脫鉤后再次檢測柱子的垂直度,即發(fā)現(xiàn)即校正。柱子的垂直檢測通常會使用經(jīng)緯儀,對其校正測量一般會用到兩臺經(jīng)緯儀,將其安置在縱橫軸線上,先對準(zhǔn)柱底垂直翼緣板或中線,由下向上緩慢觀測,發(fā)現(xiàn)中線不在視線范圍內(nèi)說明柱子垂直度有偏差,利用拉繩或者敲打柱子對其調(diào)整?,F(xiàn)在在工程施工中通常會把所有的柱子立起來校正,把兩臺經(jīng)緯儀分別安置在縱橫軸線一側(cè),將偏離中線控制在3m之內(nèi),這樣更加省時省力。
③鋼蓋梁、鋼蓋板的吊裝。將鋼蓋板構(gòu)件和鋼蓋梁等運達(dá)施工場地,先拼裝,并把每個構(gòu)件的重心位置和吊點位置預(yù)先標(biāo)出,吊運時做到慢和穩(wěn),這樣可以有效避免鋼梁變形,同時保證每個受力點的相同。吊運到指定位置后由相關(guān)作業(yè)人員操作控制繩,使其旋轉(zhuǎn)到位,隨后下放安裝。
①頂板開挖前先人工開挖探溝,做好開挖范圍內(nèi)管線的保護(hù),確定無其他未知管線后方可采用機械開挖,土方開挖不得破壞超市頂板既有防水,如有破壞及時鋪設(shè)防水卷材并打設(shè)混凝土保護(hù)層恢復(fù),地下室頂板及周邊6m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載。
②格構(gòu)柱是整個鋪蓋支撐體系的主要受力構(gòu)件,其穩(wěn)定性是控制整個鋪蓋體系的重要因素之一,格構(gòu)柱的架立必須準(zhǔn)確到位,與地下結(jié)構(gòu)柱中心對齊,測量隊根據(jù)實測立柱坐標(biāo)將結(jié)構(gòu)柱位置打設(shè)在超市頂板上。等格構(gòu)柱吊裝就位后,應(yīng)立即校正,及時澆筑700mm×700mm×500mm混凝土基座。
③鋼蓋板表面做抗剪釘以提高臨時路面的防滑效果,栓釘與鋼蓋板應(yīng)焊接牢靠,以確保防滑效果。鋪蓋體系各鋼構(gòu)件均為工廠加工、現(xiàn)場拼裝,所有對接焊縫質(zhì)量等級為二級、角焊縫質(zhì)量等級為三級,構(gòu)件采用螺栓連接的部位,螺栓孔的制孔方法須采用鉆孔方式。此外,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須進(jìn)行除銹處理,除銹等級要求達(dá)到Sa2級,完成后立即涂防銹底漆兩道,面漆一道,涂膜總厚度不小于150um。連接接頭的接觸面和現(xiàn)場焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)安裝之前不涂漆。
④鋪蓋體系施工完畢后疏解路以外部分地表恢復(fù)原狀。土方回填采用素土或灰土回填,填土壓實度不小于93%;而其余三道邊梁外側(cè)均設(shè)置磚砌24擋墻,擋墻高出邊梁上翼緣50mm,擋墻采用M5砂漿砌筑,磚強度等級MU15。
綜上所述,鋼蓋板臨時路面體系較國內(nèi)常用的多跨軍用梁臨時路面體系有其獨特的優(yōu)勢,且標(biāo)準(zhǔn)化鋼蓋板提高了臨時路面板使用效率,同時降低了工程造價。在路面體系應(yīng)用中這種方式在環(huán)保方面的優(yōu)勢更加突出。此外,臨時路面體系中的臨時立柱與永久柱合一布置對結(jié)構(gòu)受力較為有利。