地铁管片预制场建设关键技术

兰 毅

中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司（201399）

0 前言

目前行业对地铁管片预制场基础建设还没有完善的建设方案和标准，企业在建场中应用关键技术才能减少返工，减少后期不合理方案造成施工成本增加，所以要选择一个成本低、满足施工要求、安全稳定的方案，以便确保后期使用。文章主要从勘测、设计和施工方面对地铁管片场建设中的基础工程的技术进行控制，建成一个成本低、满足施工要求的的预制场。

1 地勘阶段的关键技术应用

不管是购买还是租赁土地，前期尽量多选择地块，进行初步的了解和勘测。了解主要包括土地价格、地质情况（询问附近百姓，土地所有者等）、地底下是否有岩层、土质软硬情况、土地是否存在争议、土地的使用年限、政府后期对土地附近的规划、土地附近是否路通、水通、电通。勘测主要包括土地范围边界、高差。根据范围边界绘制场地平面图，根据高差、地质情况粗步计算木方量，再根据其他地块资料，编制可行性方案，选择一个成本低，结构功能全、后期无争议的地块，为决策者选地时提供必要的依据。

拿到土地后，需要先将地貌进行基本勘测，最基本的方式是地勘。地勘是对场地按方格网进行地勘测量，检测出地面以下土层的结构，为建设单位绘制场地平面图提供基本依据。建设单位可以根据地勘报告，合理布置一些荷载较大的基础建筑，如搅拌站基础、住宿办公楼、水养池基础、管片堆场地位置。原则是：基础不好的地方建设荷载较轻建筑，基础好的地方建设荷载较重的建筑。在基础开挖后，结合建筑物荷载和基础持力层荷载进行检测。

2 设计施工阶段的关键技术应用

基础施工，一般先建设混凝土搅拌站，混凝土搅拌站建好后，场区基建所需要的混凝土就可以自行搅拌生产，避免使用商品混凝土增加临建混凝土成本。场地基础建设顺序按先完成生产区后完成生活区原则：搅拌站建设→钢筋混凝土生产车间建设→流水线基础建设→养护池建设→养护池龙门吊基础施工→堆场建设→堆场龙门吊基础→厂区道路→生活区办公住宿建设。按顺序建设的目的是尽快把生产线建完，满足生产条件。管片场基建项目较多，合理安排项目的生产顺序，形成流水线施工，有利于减少人工成本，减少周转材料使用量。

2.1 平面布置图设计的关键技术

先设计出平面布置图，将平面布置图上建筑物进行放线定位，重点对搅拌站基础、厂房基础、办公楼基础进行二次勘测。如果土质满足设计荷载要求，再出具体单位工程的图纸；如果不满足要求，结合生产工艺流程调整平面布置图。如果厂区建筑物因生产工艺不能调整，就要结合土质基层荷载力调整建筑物的结构形式（如将砖混结构改成混凝土结构，独立基础改成筏板基础）和检测基础处理方案（换填土、加固基层以下土的密实度）。

2.2 搅拌站基础设计的关键技术

搅拌站土建主要包括：上料仓基础、斜皮带基础、主机基础、水泥罐基础。

1）上料仓基础关键技术：最好底板采用筏板基础，因为上料仓有4个储存口，主要存放砂子和石子，荷载重且荷载均匀。竖向荷载要考虑设备、砂石料、混凝土结构总的重量，采用筏板基础，能将4个料仓的荷载均分布在一个筏板基础上，再均匀，分布给大地。在筏板基础钢筋上绑扎4个料仓的柱子钢筋，柱子上预埋钢板与料仓设备焊接在一起。将料仓的荷载通过柱子传递给筏板基础，如图1所示。

2）水泥罐基础关键技术：120搅拌站设计4个罐子，储存水泥、粉煤灰、矿粉。采用筏板基础，将罐子基础柱钢筋直接绑扎在筏板钢筋上。土方开挖采用整体开挖，浇筑垫层，在垫层上使用全站仪进行放线。必须一次将全部点定位完成，减少再次放线时误差积累，造成设备安装偏移。将每个罐子四个柱子的中心定位。定位后，将柱子模板位置定位画线如图2所示。

图1 上料仓基础

图2 水泥罐基础

2.3 车间基础设计建设的关键技术

车间布置一般设置钢筋加工车间和混凝土浇筑车间，管片的生产工序主要在车间完成，人员主要集中在车间作业。车间钢结构的稳定性至关重要，除了钢结构的设计满足要求外，基础建设也是最重要的。车间基础采用独立基础＋地梁，用地梁将所有独立基础联成一个整体。这样钢结构荷载可以均匀地将重力压在地梁上，地梁在把荷载传递到独立基础上。施工前在外侧先放四个控制点，复合没问题后，对开挖点进行定位。开挖浇筑垫层后，用测距经纬仪在垫层上一次放线完成。当基础较深时，测站点必须建在较高地方，保证全部放线点的底部都能看到，避免造成后期钢结构安装不到位。钢结构基础示意图和钢结构基础施工如图3和图4所示。

图3 钢结构基础示意图

图4 钢结构基础施工

2.4 水养池设计施工关键技术

2.4.1 水养池养护能力设计关键要点

水养池水养的能力，主要取决于流水线生产能力和养护时间两个参数。假如设计日产管片50环，水养要求7 d。第8 d的时候，第一天的管片已经水养7 d，可以出池。出池必须保证管片入池作业和管片出池作业同步进行，还得考虑一跨管片储存的量，才能保证错开作业。一般管片一环并排水养，32 m跨度龙门吊，能储存60列，就是60环。水养池储存能力最少：50×7+60=410环，才能满足水养7 d要求和管片进出池错开作业。

2.4.2 水养池施工关键技术

水养池挡墙一般采用砖混结构或者混凝土剪力墙结构。砖混结构关键技术：

底部砌筑砖前，清理干净混凝土底板上的浮渣，用水冲洗干净，避免砂浆黏结不牢固。

与砖墙连接的构造柱，在浇筑底板前，提前绑扎预留钢筋，最好一次绑扎完成。如果水养池高度较高（2层水养），预留钢筋高度错开，先绑扎构造柱钢筋，后砌筑砖墙。砖墙高度应500 mm，设置水平拉筋，每边进入墙体不少于1 000 mm。砖墙、构造柱和圈梁效果图如图5所示。

图5 砖墙、构造柱和圈梁效果图

如果是烧结砖，砌筑前需水养，避免砖因干燥吸收砂浆里的水分，造成砂浆失水，黏结不牢固。

拐角处受力比较薄弱，转角柱应设置成L型构造柱。

圈梁钢筋绑扎时钢筋连接处应错开柱子1 000 mm以外。

水养池防水层可以采用丙纶卷材。卷材施工前，需将基底清理干净，整平，避免表层不齐造成卷材破损。卷材施工完后，在卷材表面在做一道砂浆保护层。

2.5 堆场建设关键施工技术

堆场地基应作承载力试验。目前设计院允许管片堆放高度不超过4层，建设时需计算管片4层堆放后对地表的荷载，地表松散的土开挖后需作地基承载力测试，避免承载力不够，造成后期地基下沉，影响管片受力，严重时会造成管片倾斜。

一般地基处理方式：

地表土满足不了要求时，需进行换填土，最好换成建渣（拆迁后的建筑石块、砖块等）。建渣有缝隙的地方，填充碎石或者稳定性好的土。

原土或者换填后承载力符合要求后，在浇筑100 mm厚的C15混凝土，整体硬化。硬化后上部根据管片的弧度，放置预制好的条型垫条。

混凝土垫条上放置有一定厚度、柔性较好的胶皮，避免管片堆放时，造成管片磕碰，增加后期修补量。

2.6 厂区水、电、气设计施工关键技术

2.6.1 给排水设计

施工时，堆场水沟应设置在堆场两侧，一侧用龙门吊基础，另一侧24砖墙砌筑形成水沟。厂区道路设计宽度满足2个车错开的距离，一般5 m满足要求，道路中间高，两侧低，雨水可通过高差流向两侧龙门吊基础表面，再流向堆场内水沟。龙门吊基础表面高度一般比道路低，确保道路无积水。车间水沟围绕车间一周设计，在钢筋车间和混凝土车间中间设置水沟，确保屋顶雨水排泄畅通。车间内地面高度通常比车间外设计高200 mm，确保雨水不倒流至车间。拌和站砂石料仓浇筑地面时，内侧地面高于室外地面，避免雨水灌流，影响后期砂石含水率。给水管一般明铺，在水沟内一定高度插入钢筋，在钢筋上铺设给水管。

2.6.2 电路设计

配电室一般设计在用电量大的搅拌站和车间一侧，设置一级箱、二级箱、三级箱，一机一闸一漏，所有设备都单独接地。电缆预埋穿设PVC管，管子上铺设黄砂，黄砂上铺设红色彩条布，便于以后地面改造时能及时找到预埋电缆。电缆明铺时尽量放在水沟上面预留的钢筋上，架空铺设，方便检修。

2.6.3 天然气管道设计

天然气管道应设计在车不会压到的位置，一般采用开挖、砌筑沟槽的方法铺设天然气管道，铺设盖板。过路的天然气管道土方开挖要深，砌筑沟槽后铺设管道，上面铺设黄砂，浇筑钢筋混凝土。

3 结语

管片场建设中，企业应用关键技术才能满足后期施工，减少返工，减少不合理方案造成施工成本增加。完善成熟的施工方案可以为后期施工提供依据。