轨道交通拼装车站施工质量控制

王世军

(北京双圆工程咨询监理有限公司，北京 海淀 100080)

为提高城市环境质量，完善规划布局，提升市政基础设施建设水平，全面落实以绿色发展、安全发展、节约发展、环保优先的管理理念为先导，加快城市化建设进程，装配式建筑已进入可持续发展阶段。工厂式管理，装配式优化系统集成施工，筑造建筑性能品质，提高劳动效率，减少污染，提高建筑工程安全质量水平，符合我国推行绿色建筑、节能环保的相关需求，装配式施工灵活，能够与周边狭小用地紧密结合，减少了对城市周边环境的影响[1]。

1 装配式车站简介

长春轨道交通7号线安庆路车站为地下二层岛式车站，拼装车站主体基坑采用桩锚结构支撑体系。现浇段位于车站两端，预制装配段长度为144.0m，预制装配段车站主体宽度20.5m，高度17.45m，环宽2m，沿车站纵向共布置72环。装配式整环预制构件由A、B1、B2、C1、C2、D1、E1块组成，装配段结构采用空腔肋板结构型式，标准衬砌环由7块预制块组成，构件最大重量54.3t，最小重量37.6t[2]。

1.1 预制构件连接形式

各构件纵向与环向采用精轧螺纹钢张拉连接及高强螺栓锁紧；纵向24个精轧螺纹钢孔道，环向16根螺纹钢(A与B1，B2与C1，C2与D1/E1，D1E1之间)。

1.2 装配段结构与基坑的结合形式

装配段结构与基坑钢围檩的连接：顶板采用拱形设计，拱座位置经过计算有30t推力；为确保施工安全，每环安装8个丝杆与钢围檩连接。

侧壁回填：侧壁1m宽回填C15素混凝土，每次对称回填高度1m。

1.3 定位销及防水设计

定位销：高强尼龙抗剪定位销，由于构件采用榫接形式间隙为5mm，定位销间隙为2mm有效的保证了安装精度。

防水设计：结构自防水+接缝防水+顶板外防水；接缝防水采用的是2道密封垫+1道防水嵌缝(配套材料含专用胶粘剂、缓膨剂、EVA海绵条、丁基腻子片)。

1.4 榫槽及基底注浆

基底注浆：拼装结构与基底垫层之间的空隙，采用微膨胀无收缩、抗腐蚀耐久性高的水泥灌浆料填充。

榫槽注浆：采用机械注浆，每四环进行一次循环榫槽注浆，注浆材料为环氧树脂甲液等高强度无收缩灌浆料[3-4]。

2 工程项目特点

场地狭小，基坑深，构件重，体积大，起重吊装频次高，安全管理控制标准高，拼装跨度大，测量放线精度高，拼装机械化程度高，拼装质量精度高，张拉锁定控制标准高，灌浆料工序控制严，接缝密封难度大，回填质量要求标准高等特点。

3 施工平面布置

场地狭小，施工现场设小型周转材料存放场、模板方木存放场、木工加工场、钢筋存放场、钢筋加工场、土建库房等。如图1所示。

图1 施工平面布置图

4 拼装车站质量控制

装配式车站结构包括预制构件制作、构件装配、连接部位张拉注浆、灌浆与回填等质量验收控制。严格履行建设验收程序，危大方案专家论证、条件验收、首件验收，对隐蔽工程、关键部位、重要工序、薄弱环节进行检查验收，确保构件拼装整体质量精度，符合设计要求。

4.1 主要构件材料验收及见证控制

预制构件资料审查。构件成品出厂应附预制混凝土构件出厂合格证，(混凝土抗压强度、抗渗强度、外加剂、水泥、钢筋、钢筋连接套筒、预埋件等)质量证明文件等，必须经验收合格后，方能出厂交付现场施工。

见证取样检验。按照工程试验相关规定，进行材料见证取样送检工作。经试验检测合格后，方可批准使用，不合格产品坚决不允许使用。建立不合格试验台账，并按标准规范及方案要求，对不合格品进行处理。

构件实体质量检验。预制构件加工质量精度是拼装车站成功的重要因素，进场构件必须全数检查。预制构件C50防水混凝土，抗渗等级≥P10；构件使用高强度混凝土回弹仪检查。对进场构件构造尺寸采用钢尺检验，宽度和厚度采用游标卡尺检验。构件孔洞直径、裂缝、蜂窝、露筋、麻面、缺棱掉角等必须进行精确检查，发现重大质量缺陷，直接退场。一般质量问题，提前处理[5]。

4.2 拼装机械设备设施检查验收

地面吊装采用通用的龙门吊起重吊装作业。地铁车站拼装需要特制的专用台车安装设备，台车具有良好的整体强度、刚度及稳定性，精准运行安全控制及吊运安装需要的各种功能，确保机械本质安全及拼装质量与速度的实现。

大型设备安装和进场调试验收。重要设备技术监督部门进行检测，并出具相应的检测报告。由各参建单位共同对现场大型设备进行验收，对设备安全装置齐全有效进行重点检查，验收合格后，张贴验收合格标牌，未经验收不得使用。

反力架安装检查。反力架为提供推动构件的反作用力的主要设施。反力架基础及预埋件、反力架安装牢固性是实现成功推动拼装构件的关键环节。首环反力架由底板反力架和边墙反力架组成。首环与现浇段之间设置地梁并预埋反力架。在现浇结构期间预埋型钢制作侧墙块反力架，在构件拼装前进行焊接安装完成，并根据拼装构件方案设计分布的位置，设置张拉点。反力架相关设施严格按方案施工，对反力架后背支撑体系的整体刚度、稳定性、定位检查，满足安全作业条件后，方可进行拼装作业[6]。

4.3 高精度测量控制

4.3.1 精平条带垫层测量

利用现场平面及高程加密点、现场放样出精平条带平面位置，再利用高程加密点使用高精度水准，测量精平条带顶面高程、在测量过程中，要求测量人员严格进行标高控制。根据装配式预制构件拼装构件精度要求，拼装段精平垫层标高误差必须控制在±1mm以内，以保证后期拼装构件安装时的精度要求。

4.3.2 A、B、B1块测量控制

利用现场平面加密点及高程加密点，在精平条带垫层上，准确放样出A块轴线及A块、B块边线，且每环放样出设计位置，放样精度满足设计及规范要求：待A块按照测量位置安装到设计位置后，利用全站仪再次复核A、B1、B2块轴线及边线位置，待张拉结束后，复测A、B1、B2块顶面高程。如图2所示。

图2 A，B1，B2测量位置示意图

4.3.3 C1、C2、D1、E1块块测量控制

C1、C2预制构件块测量控制。利用现场平面及高程加密点，待C1、C2块吊装到位后，用全站仪测量C1、C2块顶部内侧平面位置，借用台车千金顶调整C1、C2块位置，直至调整到设计位置后，再次复核C1、C2顶部高程。

D1、E1预制构件块测量控制。利用现场平面加密点及高程加密点，精确测量出D1、E1 轴线位置处平面坐标，高程及同环处里程，使拼装构件里程同步前进，轴线处高程控制比设计高程高出10mm，预防后期由于回填构件向下沉降。

4.3.4 装配式车站完成后断面测量

根据测量规范GB/T 50308的相关要求，须对已完成车站主体进行断面测量，依据上述规范直线段每10为测量一断面，测量断面实测数据后，进行数据分析，测量成果反馈到设计单位，经研判拼装主体结构符合设计要求。

5 基底垫层精平技术控制

工艺流程：基底夯实找平→预埋角钢控制标高→精平垫层施工→标高符合→机械打磨。

基坑基底土质，必须符合勘察设计要求，通过了四方验槽。基底精平垫层采用商品混凝土泵送施工，C20混凝土厚度200mm铺设5条纵向精平条带，精平条带两侧用L80X80X5角钢和预埋竖向φ20钢筋固定并精确高程定位控制。精平条带之间提前预设25mm凹槽(预埋注浆管)。混凝土浇筑时，振捣密实，滚筒提浆压实并找平，3m长铝合金方杠刮平，电抹子压光，精确平整度±2mm，如超过偏差，及时机械打磨处理，避免拼装时出现系统误差积累，影响拼装精度。抹带完成后再浇筑剩余垫层，标高和已完成抹带高度相同。精平条带一次铺设的长度9m为宜，不宜过长，满足正常拼装进度即使可。 如图3所示。

图3 精平条带横断面布置

6 首环定位精确拼装工艺评估

参建方及专家参加首件验收，进行工艺技术鉴定评估。严格控制施工工艺和技术流程，做好技术交底工作，严格按施工图纸方案施工，执行规范标准。对存在的问题予以整改，对于拼装质量控制优化，起到重要指导作用。

6.1 预制构件精确定位及监测

首环定位精确。采用中心定位法与界面定位相结合的方法，进行构件拼装质量控制。精确就位：横向对正，纵向同步，纵向接缝压紧，环向接缝均匀，严格按设计接缝控制精度要求执行。

精细化拼装控制。以车站中心轴线和预制衬砌外轮廓为控制线，确保衬砌环拼装就位及整体精度要求。预制构件装配顺序：按设计要求顺序吊装，采用龙门吊吊运就位。先中间后两侧，精细调整复核校正，逐块逐环吊装就位；逐块逐环量测校正改进，装配连接张拉力锁定与接缝宽度同步精细量测调整控制，在允许偏差内进行有效控制。

6.2 纵向束精轧螺纹张拉技术控制

精轧螺纹钢张拉连接质量控制。全面检查螺栓及精轧螺纹钢连接质量，防止偏差积累超限。张拉连接应严格按设计环向接缝宽度要求，控制水平和竖向接缝均匀，避免上部张拉过紧，竖向接缝差异产生翘起，进而产生竖向错台。

对拼装构件缝隙质量同步控制，张拉值锁定锁紧，确保构件拼装整体侧向限位装置的连接质量受力均匀，避免出现荷载变化后，产生过大变形，确保模板台车正常运行，对预制拼装构件整体稳定性产生影响。

7 榫头榫槽形式拼接

严格控制每道工序的前期准备和完工验收，禁止带着整改问题进入下道工序，凡是质量不合格工序坚决返工。严格工序转换监控，控制预制衬砌环连接质量，努力实现不制造缺陷，不接受缺陷，不传递缺陷。

预制衬砌环块接头采用榫头榫槽形式拼接，并设置连接螺栓或预紧装置锁紧。为方便施工，在衬砌环内各块接头之间设置定位销，实现快速拼装，预制块下部前后环之间设置定位销必须精确对正咬合，实现快速拼装，同时有效控制前后环之间竖向高差的精度。

预制块环、纵向连接采用斜直螺栓(扭矩扳手锁紧)或预紧装置(精扎螺纹钢筋千斤顶张拉锁紧)的形式，严格按照设计张拉值锁定。

为保证拼装精度，每环拼装完成进行一次循环就位精度抽查，如发现精度超标，及时进行小纠偏勤纠偏处理。

8 强化注浆技术措施管控

8.1 预制衬砌基底注浆技术控制

预制衬砌底部注浆。预埋注浆管设置：沿车站纵向埋设注浆管凹槽，并在预制构件就位前敷设注浆管。注浆管直径不宜小于2.5mm。

预制块A、B拼装完成，并将侧向回填及前端封堵后，注浆管伸入前端，进行加压注浆的形式，每4环衬砌环拼装完成后，进行一次循环注浆。从作业面处注浆，前端出浆，浆液由下坡点向上坡点流动，浆液不断扩散，将衬砌环底部与垫层之间的缝隙填充注满。注浆顺序由低点向高点推进，注浆后应保证基底注浆材料均匀密实，注浆压力应控制适当，注浆速度应均匀缓慢。

保证基坑垫层表面无积水，无杂物，确保基底注浆效果；注浆过程中尽量避免出现过多气泡及浆液泌水现象出现。如图4所示。

图4 埋设注浆管

8.2 接缝注浆质量控制

接缝注浆前，应采用空压机对注浆孔道进行通畅性探查，如存在积水和灰尘应采用空压机吹气清理干净；如通畅性较差，应探明原因并处理后，方可进行接缝注浆。

浆液配合比拌制的七项技术参数性能指标，必须符合设计相关要求。注浆作业应连续进行。使用参数自动记录的注浆作业设备；对注浆量及注浆压力采取双向控制指标、应观察注浆压力及流量变化，严格控制注浆参数。

注浆时控制注浆压力及流量，防止排气口漏浆严重污染预制块内表面。注浆完成后，根据注浆量记录结果判断榫头榫槽缝隙注浆饱和度，确保接缝注浆质量。应按设计施工步序图要求，在侧向肥槽及覆土回填前进行接缝注浆。

8.3 榫头榫槽缝隙注浆技术质量控制

榫头榫槽缝隙注浆。严格按照设计相关要求执行，严控注浆量及注浆压力指标，缝隙注浆必须饱满，如发现窜浆、注浆管路堵塞、漏浆等异常时，要采取相应措施或调整注浆参数等，保证拼装主体结构接缝注浆、防水防渗性能整体效果稳定。

预制衬砌榫头榫槽注浆时，在预制块中预埋注浆管和排气管，注浆管出浆点在低端，排气管排气点在高端，注浆管和排气管分别位于榫头榫槽两端，注浆时由注浆管加压注浆，排气管逐渐排气至出浆，认定榫头榫槽缝隙浆液注满。

榫槽内间隙采取环氧树脂特种灌浆料压力注浆。注浆措施遵循先基底、后侧部、再上部，先环缝、后纵缝、循环有序推进注浆作业。拼装环之间的缝隙用海绵密封条封堵，形成密闭空腔后，方可按回填注浆作业。4环为一个注浆单元，分段压浆。榫头榫槽注浆，注浆结束，注浆口检查口，必须封堵密实。主体拼装构件榫槽有8种接口形式，共计14处。

8.4 隐蔽工程检查

隐蔽工程在覆盖前，必须经过监理工程师现场工序检查验收。如工序验收不合格，按规定返工处理重新验收。例如基层施工、防水及防水细部构造工程，作为隐蔽控制重点。

预制构件进场后，应采取防雨水浸泡等保护措施，避免防水密封条遇水膨胀，影响拼装工序的正常进行。防水密封垫物理性能指标严格执行图纸设计参数，选择有资质的生产厂家制作，粘贴密封垫前，先彻底清理预制块表面灰尘，按照技术要求刷涂胶水及粘贴。

预制构件拼装前，检查防水密封条粘贴质量，保证密贴牢固，无缺损无翘曲，无空鼓分离等问题。细部防水做好成品保护工作，避免运输磕碰、吊运时摩擦及拼装操作过程中的误操作，造成细部防水质量的破坏，及时发现要及时修复，保证衬砌环拼装接缝的整体防水效果。

8.4.1 肥槽素混凝土回填质量控制

侧向肥槽应分级分层对称回填C15素混凝土，每级回填高度不宜大于2m，回填纵向步距不宜过大，建议不超过10环；下一级回填宜在上一级回填材料达到设计强度70%后进行；避免侧向一次回填过高，产生较大荷载变化，造成衬砌环变形过大。主要回填先后顺序，回填的高度，侧向肥槽及时回填，以确保结构整体稳定性；待接缝注浆及侧向肥槽素混凝土回填完成后，应及时铺设顶拱防水层并回填覆土。

8.4.2 结构覆土质量控制

结构填土材料可用粘土或砂土，应采取对称回填措施，由下而上逐层回填，逐层夯实，严格控制土层厚度，分层检验土体密实度，分段回填接茬部位设置土质台阶，层层压实，避免回填土出现不均匀沉降。避免结构受力偏载，影响结构稳定。应严格控制回填地面堆载不大于设计堆载要求，严禁超载对结构顶板造成损伤。肥槽及拼装结构顶拱回填作业期间，应对装配结构进行监测，并及时分析反馈监测数据，确保预制衬砌结构的整体稳定性。

9 结语

针对施工过程出现设计图纸、施工工艺、施工技术、施工安全质量管理等问题，通过书面指令、例会、质量专题分析会、现场联合检查等控制手段，明确意见建议，积极促进各方协调沟通配合，分析原因，制定措施，现场跟踪整改检查，循环综合控制，推动施工质量提升，现场拼装效果显著。坚持实施对关键工序，重点部位或质量不稳定的工序进行全过程的旁站、巡视、平行检验、监控量测等全过程管理手段进行跟踪监控，精细化过程管理，严把终端验收关，全员参与落实拼装车站的全面质量管理，确保工程质量目标实现。