地铁车站基坑电动装配式防雨棚应用技术研究

张亚峰，吴 祥

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450000）

随着城市现代化的不断发展，城市轨道交通事业进入发展关键时期，地铁建设更是如火如荼，建设周期也越来越短，这就要求承包商科学组织、加大资源投入、合理选用技术保证措施，以保证工期目标的实现。地铁建设难免碰到雨季施工，这时防雨保证措施必不可少，各个项目地铁车站建设对此都有考量，不过以往的做法多为设计防雨彩条布或简易活动架，并在上部铺设雨布，这样费工费时，效果也不是很好。针对该情况，经过潜心研究，电动装备式防雨棚在深圳地铁9号线二期南海大道支线工程成功应用，在雨季施工中，不仅加快了施工进度，保证了主体结构混凝土的施工质量，同时也改善了工人的作业环境，取得了较好效果，可为类似工程施工提供参考。

1 防雨棚设计

车站基坑总长386.2m，标准宽度为20.10m，深约17.1～18.0m，支护安全等级为一级。雨季施工，为确保混凝土施工质量，加快施工进度，基坑上部经专业设计院设计一套电动装配式防护雨棚。防雨棚为一拱形设计，横向跨度为21.5m，纵向长度为20m，拱顶最高处为3.8m，最低处为2.5m，如图1所示。

图1 雨棚三维透视图（单位：mm）

2 防雨棚构造

（1）防雨棚骨架主要采用方钢柱支撑加钢管桁架连接而成的轻钢结构。（2）防雨棚基础利用车站龙门吊基础，顶部宽度为40cm，轨道采用50kg/m钢轨，钢轨两侧采用压板压紧，连接处采用6m2PE线连接。（3）防雨棚两侧底部主梁采用300mm×200mm的方钢，立柱采用300mm×200mm的方钢，间距为5.0m，主梁与立柱采用螺栓连接，柱间采用Φ25mm圆钢交叉斜拉，并与立柱螺栓连接。横向桁架采用两根平行Φ76mm拱形钢管，平行钢管间采用三角Φ38mm圆管螺栓连接，纵向桁架主要采用两根平行Φ50mm拱形钢管，平行钢管间采用三角Φ38mm圆管螺栓连接，横向行架与纵向行架采用螺栓连接。顶部檩条采用C100×35×15×2.0mm型钢，檩条间距为1m，檩条与桁架、檩条与檩条间采用螺栓连接。棚面采用单彩面瓦，棚面设置5块1.5m×4m的阳光板。（4）防雨棚共配置4台电机（一侧2个）、6个滑轮，电机形式为同步启动，电缆在滚轴上自动收放，配置遥控器，控制雨棚行走。（5）雨棚在立柱位置设置6根抗风绳，抗风绳与车站冠梁预埋地环进行固定。

3 防雨棚功能与特点

（1）防雨。雨棚可以保证基坑不被雨水浇灌；施工人员不会被暴雨淋湿，能够正常进行钢筋绑扎和模板支架施工，为雨天施工创造了良好的施工环境。（2）防晒。大大降低了基坑内温度，避免在晴天高温下阳光直射下造成工人中暑等风险。（3）防噪。大大降低基坑内施工噪声，减少噪声对周边环境的影响。（4）顶部透光。顶部设置5块阳光板，其覆盖范围内有充足的光线，便于工人施工作业。（5）电动行走。传统雨棚需要人工推动行走，用力不均易造成雨棚歪曲，存在安全隐患；该防雨棚设有4个同步电机，完全依靠电力行走，节约人工，安全可靠。（6）便于拆装。该装配式防雨棚构件采用螺栓连接，便于拆装，并可以循环利用，大大节约了成本。

4 防雨棚加工与制作

根据专业设计院设计图纸，防雨棚找专业厂家进行加工与制作，所选用的材料必须有产品合格证或有关等效说明书，并经项目允许后方可使用。过程中，对号料、切割、加工、对接、校正、组装、制孔、除锈、涂层等工序定期进行抽查，不合格者返工整改，最终全部验收合格后方可出厂。

5 防雨棚安装

结合车站施工的实际情况，防雨棚主要采用地面吊装法进行安装，安装的工艺流程如图2所示。

5.1 准备工作

（1）测量放线，确定安装标高、轴线，特别是行走主梁。行走主梁及立柱安装前，经抄平放线，严格控制纵横轴线和标高，并进行验收。（2）小型机具、运输车辆准备齐全。（3）雨棚材料根据图纸要求，按照规格、型号及编号依次堆放到车站顶板规定的安装区域。

5.2 防雨棚安装

采用25t汽车吊安装雨棚两侧的行走主梁，吊装前首先确定构件吊点位置，确定绑扎方法，按照测量放线位置，直接放到已安装好的龙门吊轨道上，调整、临时固定。行走主梁分节安装后，接着按照设计图纸每隔5m吊装立柱，立柱底部距离主梁顶面30～40cm时扶正，使柱脚的安装孔对准螺栓，慢慢就位。然后立柱与行走主梁利用高强螺栓连接，立柱安装完成后，对雨棚顶的每品主桁架梁进行整体拼装，采用汽车吊进行两点对称绑扎整体吊装，并与安装好的立柱进行螺栓连接。主桁架安装后，主桁架之间采用檩条、支撑进行连接。最后安装屋面瓦，主要利用汽车吊吊屋面瓦，按照规划好的位置一块一块分次序进行安装。整体防雨棚安装完成后，连接左右两侧斜拉绳，保证立柱整体受力。在安装过程中，严控每个构件的位置、垂直度、水平度及螺栓的松紧程度。

5.3 安装校正

采用经纬仪对立柱等垂直构件进行垂直度检测，对不符合要求的部位，利用千斤顶纠正。立柱校正时，主要采用基座垫设钢板进行解决，校正符合要求时，及时拧紧螺栓。上部结构桁架轴线和垂直度主要采用倒链校正，校正后及时固定。

5.4 高强螺栓施工

防雨棚行走主梁之间与立柱间连接螺栓采用高强度螺栓进行连接，螺栓强度等级为10.9级。高强螺栓设专人管理，妥善保管，不得乱扔乱放。高强螺栓的紧固应用扭矩法或转角法施工，高强螺栓要自由穿过螺孔，可以采用铰刀进行修孔，高强螺栓安装后应当天终拧完毕。

5.5 钢构件刷漆

钢构件防锈漆和面漆在工厂中进行，面漆颜色为灰色，对整个防雨棚进行全面检查，运输过程中，对钢构件进行保护，防止破坏和污染。安装完成后，局部破坏的部位要重新补刷防锈漆。

5.6 电机安装

雨棚安装完成后，分别在左右侧行走主梁两端安装1台2.2kW同步电机，然后与遥控器相连，控制防雨棚正常运行。同时，电机外侧按照要求设置防雨罩。

6 质量控制

（1）对于防雨棚所用的型材必须有合格证、材质证明、检验试验单、说明书等。（2）露天存放的钢材均按要求垫离地面，雨季应采取搭设简易防雨棚等措施防止钢板锈蚀。焊接材料、涂装材料等均按要求存放在库内。（3）防雨棚构件制作前对操作工人进行制作技术要点和制作过程注意事项进行交底和培训，对机床设备进行核定和检查，以确保施工过程中的精度和质量。（4）焊缝检验和缺陷处理严格按设计和规范要求进行。（5）编制可操作的、完善的施工方案，并对现场共工人进行完整的技术交底工作，确保施工质量。（6）安装前，认真做好进场半成品的验收工作，主要指材质、尺寸以及数量等方面的验收。（7）施工的过程中全面落实质量责任制，实行质量“三检”制度（自检、复检、终检）。重点对组装、加固、焊接、涂装等工序进行验收，每道工序检验合格，并办理签字手续。（8）雨棚安装完成后，整体对自动化运行同步情况进行调试验收，确保两侧主梁运行的稳定性。（9）面漆和防锈漆涂装的遍数、涂层厚度按照规范要求进行。喷涂采用喷涂法。禁止在温度低于3℃和湿度大于85%时进行油漆喷涂工作。雨天来临前禁止涂装，涂装完成后4h内应防雨淋。

7 安全文明措施

（1）成立施工现场安全管理小组，由安全总监为组长，安全部主任为副组长，对施工中的危险因素进行监控。（2）做好班前安全教育工作，并将班前教育照片上传至安全管理群，对不合规的方面提出整改意见。（3）工人进场后发放劳保用品，进入场区后必须佩戴安全带和安全帽，电工等特殊工种必须穿劳保鞋。（4）钢构件吊装时，汽车吊支腿按照规范要求设置坚实的制作，配置司索工对构件进行吊装，安全员过程中进行监督，起重臂下严禁站人，严格遵守“十吊十不吊”原则。（5）高空作业要佩戴安全带，按照要求进行“高挂低用”，防护措施不到位的应严禁施工。（6）施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范的规定执行。施工场地内的一切电源、电器的安装和拆除，必须由持证电工专管，按照“三级配电，两级保护”的原则进行配电。（7）现场电源线的接头采用绝缘胶带包扎良好，并按照要求设置电缆支架，不得随意拉扯。（8）施工现场配备足够的消防器材。对消防器材进行定期检查，不符合要求的及时更换。（9）现场材料按照品种、规格堆放整齐，并设明显标牌，严禁随意堆放，堆放部位做好排水措施。

8 结束语

综上，电动防雨棚有防雨、防晒、防噪等优点，在地铁基坑施工中得到了成功应用。一方面，加快施工进度，确保施工质量；另一方面，对改善工人作业环境、减少周边环境影响起着重要的作用。同时，电动装配式防雨棚靠电力行走，控制方便、节省人力，各构件采用螺栓连接，可以重复利用，降低了成本，具有较大的应用优势。