［摘要］在城市轨道交通工程建设施工中，轨顶风道作为轨道交通车站主体结构施工的重要内容，其质量优劣将直接影响整个车站乃至整条轨道交通路线的施工管理水平。以南宁市轨道交通5号线一期工程地下3层岛式车站轨顶风道土建施工为例，从钢筋植筋、支架搭设、混凝土浇筑3个关键工序详细阐述轨顶风道施工质量控制。
［关键词］车站主体；轨顶风道施工；土建工程；质量控制
1工程概况
南宁市轨道交通5号线一期工程所有车站均为地下车站。轨顶风道结构位于车站轨行区上方中板下方，属于车站主体结构施工内容。该车站为盾构始发车站，待车站主体中板施工完成且盾构洞通后，再施工轨顶风道结构。轨顶风道结构底板厚度为218mm，宽度为3650~3900mm，吊墙厚度为250mm，混凝土采用C35高性能混凝土，钢筋采用HPB300与HRB400型钢筋，轨顶风道结构最外层钢筋的混凝土保护层厚度：轨顶风道及风阀墙等板、墙为30mm，梁、柱为35mm。
2施工质量控制
2.1质量目标
轨顶风道结构施工质量目标：钢筋植筋拉拔力检测合格率达到100%、支架搭设验收一次性通过、混凝土质量验收合格率达到100%。对施工管理人员提出了更高的质量管理要求，对施工质量有一定的促进作用。
2.2质量控制重难点分析
轨顶风道结构施工质量控制重难点为钢筋植筋、支架搭设和混凝土浇筑3个关键工序质量。钢筋植筋严格按照施工图设计要求和JGJ145—2013《混凝土结构后锚固技术规程》标准中的规定执行；支架搭设采用满堂扣件式钢管支架；混凝土浇筑严格按照施工图设计要求、GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB50164—2011《混凝土质量控制标准》、GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》及JGJ/T385—2015《高性能混凝土评价标准》等现行国家技术标准中的规定执行。
2.3施工分块及施工流程
2.3.1施工分块
轨顶风道结构施工缝成为施工质量控制难点，为减少其施工缝数量并结合车站施工现场情况，以每26m为1个施工区段将轨顶风道结构划分为若干施工单元。
2.3.2施工流程
轨顶风道结构施工流程：钢管支架搭设→底板模板安装→钢筋植筋→钢筋植筋拉拔力检测→整体钢筋制安→孔洞、预埋件预留及检查→钢筋验收→安装吊墙模板→模板验收→浇筑混凝土→混凝土养护→模板支架拆除。
2.4控制方法
2.4.1严格控制钢筋植筋质量
钢筋植筋既是轨顶风道结构施工的第一道关键工序，也是轨顶风道结构施工质量控制的重难点。因轨顶风道是在车站主体中板浇筑完成后再施作，故在中板施工时，需在风阀墙部位预留轨顶风道吊墙钢筋和浇捣孔（150、孔间距1500mm）；在车站主体侧墙施工时，因使用单侧钢模大模板造成无法预留轨顶风道结构底板钢筋，须在车站主体侧墙部位对底板钢筋采用植筋处理。化学植筋最小锚固深度不小于20倍钢筋直径且不小于300mm，且不产生混凝土基材破坏及拔出破坏。由于轨顶风道结构构件的耐火等级设计为1级，其后锚固连接耐火等级不低于轨顶风道结构构件的设计耐火等级即为1级，植筋锚固用植筋胶采用A级胶。植筋锚固施工流程为：测量放线确定孔位→钻孔→清孔→注胶→植筋→植筋保护→植筋拉拔力检测→下一道工序。（1）测量放线确定孔位：根据施工图设计的钢筋位置及数量，在车站主体侧墙上，首先经测量放线弹出植筋孔位水平墨线，再在水平墨线上使用钢筋检测仪扫描，通过上下、左右移动植筋孔位方法来错开车站主体侧墙钢筋位置并定位出钢筋植筋孔位，确保同一水平层的所有植筋孔位同处一水平线上；同时，采用相同的方法确定第二水平层的所有植筋孔位；最后，确保轨顶风道结构底板钢筋的混凝土保护层厚度符合设计和施工技术规范的规定要求。（2）钻孔：轨顶风道结构的植筋钢筋为14，其钻孔孔径为18mm，钻孔深度为320mm。采用空气钻在定位出钢筋植筋孔位处进行钻孔，保持孔洞顺直。（3）清孔：清孔是钢筋植筋中最重要环节，钢筋植筋质量的优劣直接取决于植筋孔内灰粉、灰渣的清洁程度。清孔方法：待植筋孔钻孔完毕后，首先使用带有长棒的圆形毛刷伸入植筋孔底，沿孔壁环向清扫5圈；其次使用空气压缩机气管伸入孔底，吹出植筋孔内浮尘；最后使用脱脂棉蘸易挥发的酒精或丙酮擦洗植筋孔内壁，严禁使用不易挥发的水擦洗植筋孔内壁。（4）注胶：将一组A级植筋胶装进注胶枪套筒内，安装在带有加长塑料管的手动注胶枪上，缓慢扣动扳机排出铂包口处较稀的胶液，再将注胶枪嘴伸入植筋孔底，扣动扳机连续均匀地向植筋孔内注入植筋胶，边注入植筋胶边将注胶枪向植筋孔外移动，使植筋孔内植筋胶液占植筋孔体积的80%以上，即可进行植筋操作。（5）植筋：植筋胶注入完毕后，使用钢丝刷反复刷除钢筋植入部分锈污，再使用酒精或丙酮清洗钢筋插入部分，立即插入钢筋。插入钢筋时，采用手送轻慢地插入并单向旋转钢筋（插入钢筋过程中严禁逆向旋转）直至钢筋伸入植筋孔底，并加以固定定位，静置120min以上。（6）植筋保护：钢筋植入后，在植筋胶完全固化前注意养护，不能敲击钢筋，其端部不得悬挂重物，不得水淋和人为破坏。（7）植筋拉拔力检测：待植筋胶固化时间达到7d或植筋达到设计强度后，每种规格的钢筋随机抽取不少于3%的植筋总数（且不少于5根）进行非破坏性拉拔力检测，拉拔力达到0.95Asfyk时，则可判定植筋质量符合设计要求。在植筋拉拔力检测合格后，方可进行下一道工序施工。
2.4.2严格控制支架搭设、模板安装质量
（1）支架材料要求。1）钢管采用符合现行国家标准GB/T3091—2015《低压流体输送用焊接钢管》中规定的Q23548×3.0普通钢管，其钢材质量符合现行国家标准GB/T700—2006《碳素结构钢》中Q235级钢的规定。2）扣件：采用可锻铸铁或铸钢制作，其质量和性能符合现行国家标准GB15831—2006《钢管脚手架扣件》中的规定，扣件分为直角扣件、旋转扣件和对接扣件3种。扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N•m时不得发生破坏。3）可调托撑采用托撑螺杆外径不小于36mm，直径与螺距符合现行国家标准GB/T5796.2—2005《梯形螺纹第2部分：直径与螺距系列》和GB/T5796.3—2005《梯形螺纹第3部分：基本尺寸》中的规定。可调托撑受压承载力设计值不小于40kN，支托板厚不小于5mm，可调托撑的螺杆与支托板焊接牢固。4）钢管表面不得有裂缝、弯曲、变形、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道或严重锈蚀等缺陷；扣件不得有裂缝、变形、螺栓滑丝缺陷；可调托撑支托板、螺母表面不得有裂缝缺陷；铸件表面不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼、浇冒口残余披缝缺陷，毛刺、氧化皮清除干净。5）扣件与钢管接触部位不得有氧化皮，贴合面须整形，确保扣件与钢管扣紧时接触良好。扣件活动部位能灵活转动，旋转扣件两旋转面间隙小于1mm，扣件表面须进行防锈处理。（2）支架搭设、模板安装。支架搭设为轨顶风道结构施工的第二道关键工序和重难点。支架采用满堂扣件式钢管支架（钢管选用外径48mm，壁厚3.0mm的焊接钢管），立杆纵向间距900mm，横向间距900mm，横杆步距1200mm。架立杆顶部设置可调节托撑，托撑上设置48×3.0双钢管托梁作为主楞，次楞采用钢管48×3.0，间距300mm；模板采用915mm×1830mm×15mm覆膜胶合板，每区段施工缝处端头封缝模板采用50mm×100mm方木，下一区段施工前对封口位置进行凿毛处理。吊墙采用50mm×100mm间距300mm方木或48×3.0钢管作为次楞，主楞采用48×3.0，间距600mm双肢钢管，拉杆采用M14螺栓，在施工完成后割除螺栓多余部分。（3）质量要求。支架搭设、模板安装质量符合JGJ130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和JGJ162—2008《建筑施工模板安全技术规范》现行国家标准中的规定要求。
2.4.3严格控制混凝土浇筑质量
（1）混凝土的组成材料。1）水泥：选用比表面积为342m2/kg、碱含量为0.17%的润丰P.O42.5普通硅酸盐水泥，其质量符合GB175—2007/XG3—2018《通用硅酸盐水泥》标准中的规定要求。2）粉煤灰：选用细度为18.1%、烧失量为3.16%、氯离子含量为0.011%、碱含量为0.19%的F类II级粉煤灰，其质量符合GB/T1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准中F类II级粉煤灰的规定要求。3）机制砂：选用颗粒级配为Ⅱ区、细度模数为2.4、单级最大压碎值为16%、孔隙率为42%、石粉含量为9.8%、可溶性碱含量为0.0004%、快速碱–硅酸反应（14d膨胀率）为0.07%的卵碎石机制砂（其掺配合比例为卵石∶碎石=1∶1），其质量符合GB/T14684—2011《建设用砂》标准中II类中砂的规定要求。4）粗骨料：选用连续级配5~25mm、含泥量为0.5%、泥块含量为0.2%、针片状颗粒含量为3%、压碎值为10%、空隙率为44%、氯离子含量为0%、快速碱–硅酸反应（14d膨胀率）为0.08%的碎石，其质量符合GB/T14685—2011《建设用卵石、碎石》标准中II类的规定要求。5）拌和用水：选用氯离子含量为11.53mg/L、碱含量为4.31mg/L的饮用水，其质量符合JGJ63—2006《混凝土用水标准》中钢筋混凝土的规定要求。6）外加剂：选用氯离子含量为0.03%、总碱量为0.27%、减水率为28%的缓凝型高性能减水剂，其质量符合GB8076—2008《混凝土外加剂》标准中的规定要求。（2）混凝土配合比。根据设计要求，轨顶风道结构混凝土采用C35高性能混凝土，每立方米混凝土材料用量为水泥∶粉煤灰∶机制砂∶碎石∶水∶减水剂=315∶90∶885∶950∶155∶8.5（单位用量为kg）。该混凝土配合比中水胶比为0.38，坍落度初始值为195mm、1h经时变化量为20mm，28d抗压强度为49.2MPa，符合JGJ/T385—2015《高性能混凝土评价标准》、设计和施工要求。（3）施工工艺及要求。轨顶风道结构混凝土施工，须确保混凝土浇筑连续、振捣密实，不得有空洞、蜂窝等质量缺陷。1）轨顶风道结构混凝土采用预拌混凝土，采用配有搅拌器运输车+混凝土输送泵方式输送至浇灌地点，灌注入模后由专人振捣。由于轨顶风道结构上部为车站主体中板，轨顶风道结构混凝土浇筑具有一定的难度。对此在车站主体中板施工时，严格按照施工图设计要求预留轨顶风道结构吊墙浇捣孔（150、孔间距1500mm）；在轨顶风道结构吊墙混凝土浇筑时，采用规格为50插入式振捣棒，由预留浇捣孔插入轨顶风道结构吊墙内进行振捣。2）混凝土输送管布置，根据车站及盾构施工时预留情况并结合预留洞口封堵工期安排，混凝土泵管从盾构用管片吊装口引入，站内混凝土输送管根据具体的施工现场条件布置；或根据现场实际情况，采用人工辅助运送混凝土入模。3）在吊墙浇捣孔上方放置一个不锈钢圆锥漏斗容器进行混凝土布料，混凝土布料点间距不超过1500mm，使混凝土料能自然摊平、不得堆积，混凝土布料采用50插入式振捣棒摊平，以免混凝土离析而产生空洞、蜂窝。4）混凝土浇筑前，须逐车对混凝土拌合物进行性能检验，内容包括：混凝土拌合物的均匀性、颜色一致性、坍落度及其损失、扩展度、工作性能、泌水率、含气量、凝结时间、水溶性氯离子含量、砂浆密度、单位体积混凝土中粗骨料含量及入模温度检验。坍落度控制在160~190mm，夏季高温季节温度控制不高于30℃，冬季寒冷季节温度控制不低于12℃。5）混凝土浇筑时，首先浇筑轨顶风道结构底板和吊墙底部，其次浇筑吊墙上部，最后在吊墙上部混凝土初凝前，将振动运转着的振捣棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣，振捣棒拔出时混凝土能自行闭合、不留有空隙作为振捣时间进行混凝土二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，增加混凝土密实度，防止因骨料自重下沉导致塑性变形而产生裂缝。6）混凝土振捣采用50插入式振捣棒，快插慢拔、上下抽动、插点并列或交错式均匀排列，振捣移位间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，与模板面板保持50~100mm距离，每一振捣点的振捣时间为20~30s，直到混凝土拌合物表面停止下沉、不出现气泡、呈现泛浆时，可视为振捣密实；振捣过程中经常观察模板、支架和钢筋的情况，如有发生变形、移位时采取措施处理，如加设斜撑，增加垫块等。7）底板板面混凝土初凝后进行压实、抹面，终凝后通过定时喷雾养护装置进行喷雾养护，喷雾养护用水温度与混凝土表面温度之间温差不大于15℃。8）由于轨顶风道结构空间狭窄，其内外混凝土表面温差较大，容易使轨顶风道结构混凝土表面产生温差裂缝。对此，在养护期14d内对轨顶风道结构内外混凝土表面须每日进行2次温度测试，并通过对其采用保温、降温方式，使其内外混凝土表面温差控制不大于20℃。9）轨顶风道结构施工完毕后，须对轨顶风道结构混凝土进行高性能混凝土评价。评价内容为水溶性氯离子最大含量、拌合物性能、力学性能和耐久性能，其中：拌合物性能主要为坍落度、扩展度、和易性、匀质性、观察有无分层、离析和泌水现象；力学性能主要为混凝土抗压强度；耐久性能主要为混凝土抗渗等级、28d碳化深度、28d电通量、抗冻强度等级、抗硫酸盐等级及早期抗裂性。
3结束语
城市轨道交通工程设计使用年限为100年，属于国家民生基础设施工程，其质量的优劣直接关系着国家财产和人民生命安全。在工程建设中，应不断总结施工经验、改进施工工艺、提高工程建设施工质量，以达到质量最优效果。
参考文献
[1]混凝土结构后锚固技术规程：JGJ145–2013[S].
[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范：JGJ130–2011[S].
[3]高性能混凝土评价标准：JGJ/T385–2015[S].
[4]混凝土质量控制标准：GB50164–2011[S].
作者:夏从阳 单位:南宁轨道交通集团有限责任公司