预制装配式地铁车站施工技术研讨

1引言

预制装配式施工技术在国外的地下工程施工中应用比较早。近些年，国内开始对地铁建设工程的预制装配式施工方式进行研究，并逐步扩大其应用范围。总体上看，对预制装配式地铁车站施工技术的研究和应用还在初始阶段。随着我国自主研发的预制装配式施工机械设备越来越多地被应用，预制装配式地铁车站的施工技术已经逐渐成熟，并应用到了实际的地铁车站建设工程当中。

2预制装配式地铁车站施工的工艺流程

预制装配式地铁车站的施工过程和技术要求与普通的预制构件装配施工有着很大的区别。预制装配式地铁车站的结构通常是封闭式的桶状结构，施工工艺是将整体结构从纵横两个方向分割成多个标准的单元，然后将各个单元进行拼装，完成整体结构的施工。以已经采用预制装配式施工技术完成建设的长春地铁2号线袁家店站为例，地铁站的整个预制结构由7块预制构件组成，预制件每环宽度为2m。编号A、B1/B2、C1/C2、D、E，重量分别为37.6t、39.5t、31t、48.3t与54.3t。预制构件在纵横和环向施工过程的固定采用榫槽和榫头进行连接。D、E连接口上下各2个精轧螺纹钢孔道，剩余的部位都采用高强螺栓进行连接。采用压力注浆的方式填充环氧树脂材料填缝，预制构件及环向和纵向设计要有凹槽并安装防水密封垫，防止地下水渗漏对施工造成影响。底板预制块A与B之间采用环向错缝拼装，预制块B和C以及C和D/E之间采用环向、纵向通缝拼装，预制块D、E之间采用错缝拼装。预制块A和B前后环之间设置纵向定位销，各预制块环向设置定位销，方便快速拼装及高精度定位。

3预制装配式地铁车站施工的主要内容

从已经建成的预制装配式地铁站施工情况看，主要包括以下几个方面的内容。

3.1挖掘基坑

通常按照横向分段，纵向分层的原则，按照图纸设计要求展开基坑的土方挖掘工作。

3.2锚索支护

需要在完成基坑的挖掘工作后，迅速对基坑进行支护作业，避免因为下雨等外来因素破坏基坑的完整性和安全性。3.3拼装预制构件拼装预制构件是在支护固定作业完成后紧接着就进行施工，通常采用连贯作业的形式，以此来保证施工的连续性。

4预制装配式地铁车站关键施工技术

4.1科学确定拼装方法

预制装配式地铁车站施工过程中，预制构件的拼装主要有错缝拼装和通缝拼装两种拼装方法。从实际施工操作的情况看，错缝拼装的方式在预制构件的拼装过程中同步性不容易掌控，需要精准测量，对接错位的现象时有发生；采用通缝拼装的方式，在预制构件的拼装过程中，同步性比较容易掌控，测量的工作量也有所减轻，对接错位的现象也得到了很好的解决。从测试数据看，两种拼装方式均能够满足预制构件的承载力要求，因此，在具体的施工中，确定了采用通缝拼装的方法。

4.2合理确定拼装顺序

预制装配式地铁车站施工过程中，预制构件的拼装顺序主要有成环拼装和梯次拼装两种方式。在实际的施工操作中发现，成环拼装的顺序在侧墙和顶板的拼装过程中会出现相互干扰的情况，而“梯次拼装”的顺序就很好地解决了相互干扰的问题，底板、侧墙及顶板独立拼装互不干扰，形成了台阶式流水状态，大大提高拼装的速度。经过科学分析，确定采用梯次拼装顺序完成预制构件的拼装。

4.3预制构件吊装技术

由于预制装配式地铁车站的预制构件都比较重，吊装作业的空间受到限制，因此要确保吊装设备的运行速度平稳，能够被精准控制。科学计算，合理设置吊装点，圆锥头吊装锚栓应处于预制构件表面的凹槽内，不会凸出于预制构件。吊装点为万向的方便在任何角度进行吊装。

4.4拼装定位技术

底板拼装：依靠吊装设备及辅助定位装置完成。侧墙拼装：通过吊装设备，拼装装备上设置的吊挂架、千斤顶完成三维调整动作进行定位。顶板拼装：吊装设备分块运输及安放，拼装装备上的顶部平台与千斤顶完成合龙、推进及同步下落等动作，实现三维调整精确定位。

4.5基础平面处理技术

预制构件的拼装施工，理论上讲底板预制构件应保持水平。由于底板与基础相接处，想要保证底板预制构件的水平，就需要对基础平面进行平整处理。具体操作中有整体平整和局部平整两种方式，但经对比实验后发现，采用精平条带的方法更加能够确保基础的平整度。工艺流程：基础找平（机械和人工处理）→预埋角钢→精平条带施工→剩余垫层施工→机械打磨。纵向预埋角钢，高精度水平仪调平，带宽1.2m横向设置5道。条带之间浇筑等强度的混凝土，混凝土面比条带标高低15mm，并埋设30mmm的铁质注浆管，采用砂浆泵注射无收缩灌浆料填充。精平条带的精度控制在±1mm，局部不达标的地方可采用磨石机进行处理。

4.6基底及榫槽注浆技术

预制构件与基底、预制构件连接处在理论上需紧密连接成一个整体；根据预制结构特点及拼装形式，可以采用后填充的方法来实现整个预制构件的一体化。可以根据实际情况采用多功能树脂和无收缩水泥砂浆作为填充材料，采用高压灌注等方式完成注浆施工，实现装配式结构整体性。

5预制装配式地铁车站施工重点及难点问题

5.1提高拼装工作速度

从预制装配式地铁车站施工的实际情况看，每环预制构件由7块组成，完成拼装的工程量较大，在施工空间受限的情况下，如何提高拼装工作的速度是施工的重点，也是拼装施工技术研究的重点。因此，要科学合理地确定拼装方式和拼装顺序。

5.2研制专用吊装设备

通用的吊装设备完成吊装工作通常都是在地面上完成的，作业空间足够大，而地铁车站的吊装施工需要在地下20多米的深度，在相对狭小的空间内完成吊运和安装工作。这就要求吊装设备既能满足吊运对力量和速度的要求，又要满足对精确度精准控制的要求。因此，需要研制专用的吊装设备，实现预制构件吊运安装需要的各种功能。

5.3提高拼装的精确度

预制构件的拼装施工要求极高的精确度，哪怕每一步只是很小的误差，累积起来就有可能导致施工无法继续下去。因此，在具体的施工中精确拼接、科学纠偏定位是工程施工的难点。

5.4提高注浆施工效果

预制构件拼装成环后，由于榫接结构本身有空隙，形成不了整体且达不到抗震要求，需要一种无收缩、流动性好及高强度的黏结材料填充，应用配套的注浆设备完成施工，也是预制装配式地铁站施工的技术难点。

6结论

从我国已经建成的预制装配式地铁车站施工情况看，预制装配式地铁车站的施工技术比较复杂，需要准确做好每一个步骤的施工才能确保施工的质量。具体来讲要做好以下几个方面的工作：

（1）科学合理地确定预制构件的拼装方式及拼装顺序。

（2）精确控制预制构件的吊运工作。

（3）预制构件拼装施工过程中要精确定位，严格纠偏。

（4）采用合理技术工艺完成基础的平整施工。确保预制构件的底板水平。

（5）通过对基底和榫槽注浆材料、设备、工艺进行深入系统的研究，并结合实际施工确定科学的注浆施工材料及工艺流程。

（6）研制开发并不断改进专用的吊运和拼装机械设备。确保吊运、拼装工作顺利展开，快速完成。

通过在实际施工过程中，对预制装配式地铁车站施工技术进行不断的完善和发展，更好地解决施工过程中的重点难点问题，就一定能够推动我国预制装配式地铁车站施工技术不断向前发展。