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全国首例地铁装配式车站顺利完成,实现技术新突破

阅读次数: 发布时间:2016-07-29
全国首例明挖式地铁装配式车站——长春地铁二号线袁家店站,在完成60%的预制构件拼装后,目前已进入中板现浇阶段。袁家店站不仅是国内首座预制装配式地铁车站,也是国内外目前为止规模最大、结构体系最独特的地铁车站。


 
 
▲部分安装完工的袁家店站
 
长春地铁2号线袁家店站的整体规模为高17.5米,宽20.5米,长174米,横向切割成87环,每环切割成7块,共计609块预制构件。该地铁站设计为地下两层结构,一层为站厅层,二层为站台层,站厅层无立柱,站台层设计一排中柱与中板采用现浇结构,其外部主体采用装配式建设。





 
地铁装配式车站是将车站框架外墙主体按纵向分成2米一环,一环分七段进行工厂预制,现场拼装连接,站内上下层之间中板采用混凝土现浇,上层两头设出入口。基坑围护结构采用桩、锚结构,浇筑完垫层混凝土形成拼装作业面后,采用专用拼装台车进行结构构件拼装,车站顶部土方压实回填。

相比传统工艺,装配式车站建设有诸多优点,车站节能环保,周转材料有大量的节约,仅木材节省量就达800立方米;施工现场材料占地减少,作业空间变大;建筑垃圾减少80%;现场施工劳动力节省50%以上;工期缩短1至2个月,施工噪音小,对周边单位及居民的影响降低。同时,工期缩短,保证我国北方地区地铁标准站建设在一年内完工,消除因开展冬季施工带来的火灾隐患。

装配式车站预制构件以环为单位,每环预制结构包括7片预制构件,分别是1块A块、2块B块、2块C块、1块D块、1块E块,预制构件试生产时,每天生产不足一环,期间,施工单位认真研究预制构件的生产技术,开展自主创新活动,多次改进钢筋胎具和混凝土配合比,确保了预制构件内实外美。目前,预制构件工厂化生产已形成规模,达到日产1.5环的批量生产目标。
 




 
工人们在预制构件工厂生产构件
 


▲钢筋加工场地
 
车站进行装配式建设,将传统的地铁车站施工中的钢筋加工、模板施工、混凝土施工在厂内形成流水线作业模式,预制构件生产完成后,将其放置在厂区内存放。
 


 
预制构件厂区散放
 
根据地铁车站施工需求,将这些生产出来的成环预制构件,通过平板运输车运送施工现场进行吊装,以“搭积木”的方式建造地铁站,使现场部分施工实现工厂化生产。
 
施工中,工人们依靠“龙门吊”将一块底板和左右两块角墙预制件吊运到底板基面混凝土的设计位置,拼装到一定长度时,在两侧角墙的固定平台位置安装轨道,并架设台车和移动吊架,依照先下部、后上部,先侧墙、后顶板的阶梯式流水拼装顺序,实施构件的吊运和拼装。


 
 
吊装预制构件
 
在袁家店车站预制混凝土构件拼装现场,龙门吊正在将重达55吨的构件,平稳顺畅地吊到安装位置,并通过精轧螺纹钢将每环七个构件牢牢地固定在一起,每一个构件内都设有球形阀门,这是用来注入环氧树脂对构件缝隙进行密封,同时,在每环顶板用非固化沥青、玻璃纤维布等材料进行防水处理,整个施工程序简洁清楚,施工现场干净利索。
 


 
长春地铁二号线袁家店站工作现场
 
在项目施工中,工人们遇到了很多施工难题,也都一一讨论创新,克服困难,在技术上取得了突破。

以精平条带为支点,隔断预留空间注浆

如果不能做到基面精平,拼装后的整个站体就不会稳定,这是全国首例装配式车站建设不能回避的一个重要课题。为解决这一难题,项目部总工程师选用了精平条带为支点,隔断预留空间注浆的新方法,解决了基面精平的难题。

预制构件定位及纠偏技术

在生产过程中,工人们研发了一套“预制构件定位及纠偏技术”,并开发了一系列的辅助工器具,在实际使用中取得了理想的效果,目前,每块构件拼装仅需1小时,达平均每天一环的设计拼装速度。

三项措施确保潜水式站体不渗不漏
(1)减少构件自身的“微裂纹”。

在预制构件厂,生产构件的原材料采用抗渗混凝土及耐久性配合比技术,将砂、石、水泥及多种外加剂按照一定的配合比进行混合搅拌后,注入绑好钢筋的模具内进行振捣密实,采用厂内窑内蒸养技术实施养护。通过这种工艺生产出来的构件里面的微裂纹少,保证构件的防水性。

(2)在构件上安装“密封圈”。

构件在拼装前,防水工人在预制好的两条构件沟槽中安装密封胶条,这是复合型的防水材料,构件和构件拼好后,其缝隙依靠这两条防水圈防水,为了防止吊装时碰坏防水圈,操作人员还在防水圈上蒙上透明宽胶带。

(3)为拼装好的站体穿上“非固化沥青”和“聚乙烯丙纶复合防水卷材”两层“雨衣”。

构件安装完成后,项目部安排工人利用齿状刮板在顶部和立面刮涂和喷涂具有渗透能力的非固化沥青,形成第一道大面积防水层;其后,在涂层外面覆盖具有抗拉能力的聚乙烯丙纶复合防水卷材作为第二道大面积防水层。
车站外墙体防水做完后,还要用2公分厚的泡沫板拼成保护层,防止回填土时破坏防水层。

 
地铁站采用装配式新技术符合国家部委对工程建设行业产业化、预制化相关政策和发展趋势的要求,该施工工艺的成功应用,标志着我国地下工程预制装配式技术达到新的高度,地铁装配式车站将成为今后地铁车站建设的新趋势。