深圳地铁前海车辆段主体结构技术总结初.docx
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深圳地铁前海车辆段主体结构技术总结初
一、工程简介
深圳地铁一号线（罗宝线）续建工程前海车辆段位于深圳市南山区南头联检站西南侧、平南铁路深圳西站以西，规划振海路以东，南端为规划的滨海大道，北端用地界距规划桃园路约700m，车辆端咽喉区及大部分生产设施房屋均布置在规划桃园路以南。
段址范围内，规划7号路、桃园路、学府路均以高架桥形式上跨车辆段。
按照深圳市规划局2006年3月批准的软基处理工程用地45.98公顷。
已获得规划部门批准的前海湾车辆段用地面积为38.51万平米。
前海车辆段与一号线既有竹子林车辆段共同承担地铁一号线配属车辆停放、运用以及整备工作，前海车辆段定位为路网性的厂架修段，除担负一号线的厂架修段外，还将承担二号线、五号线的厂架修任务。
车辆段新建生产办公房屋（不含上盖物业平台）总建筑面积约28万m2。
主要房屋有：
停车列检库、厂架修库、咽喉区、内燃调机及工程车库、洗车库、双周/季检库、物资总库及综合楼等。
本工程主体采用框架结构；大跨度的梁为预应力梁。
层高：
咽喉区及库外大盖为9.0m、停车列检库9.0m、厂架修库14.0m，其余主体结构层高见一览表，大盖外非桩基的主体有基础部分，基础为筏板或柱基。
表1.3.2主体结构工程量及概况一览表
序号
房屋名称
面积
基础型式
结构型式
层高（米）
层数
大盖部分
78657.1
桩基础
框架结构
9.0
一层
1
停车列检库
59316.4
桩基础
框架结构
9
一层、局部二层
2
厂架修库
36985.1
桩基础
框架结构
14
一层、局部二、三层
3
不落轮库
416.0
桩基础
框架结构
9.3
一层
4
空压机间
201.5
桩基础
框架结构
6.3
一层
5
蓄电池间
485.5
桩基础
框架结构
6.3
一层
6
危险品库
293.0
柱基础
框架结构
4.3
一层
7
特种车库
2155.0
桩基础
框架结构
9
一层
8
污水处理间
229.3
桩基础
框架结构
6.0/3.6
一层
9
材料棚
1097.4
桩基础
框架结构
9.0
一层
10
试车信号楼
792.0
桩基础
框架结构
3.9/4.5
一层
11
牵引降压混合所
508.0477.0
筏板
框架结构
6.0/2.5
一层、地下一层
12
洗车棚
934.0
桩基础
框架结构
4.5/7.9
一层、局部二层
13
垃圾转运站
55.0
筏板
框架结构
4.5
一层
14
主入口门卫
62.0
筏板
框架结构
3.6
一层
15
门卫1
33.0
筏板
框架结构
3.0
一层
16
门卫2
33
筏板
框架结构
3.0
一层
前海车辆段主体结构由土建13标和14标负责，分别为中建二局和中建一局承建。
13标于2008年8月份进场施工，14标段于2008年11月份进场施工。
监理工程师重点监控各工序实施交接的科学化；质量保证资料的及时性、真实性、完整性；设计变更和图纸修改的合理性；施工作业的规范性和监督机制完善性；单位工程、分项、分部工程和各项隐蔽工程的检查和验收规范性；原材料、半成品试验与抽检的科学化；组织质量信息反馈的及时性。
承包人对施工方案进行了严格细致的编写工作，特别是针对高支模施工方案和预应力施工方案组织了专家进行评审，按照专家提出的修改意见进行完善后才审批。
二、原材料控制
监理工程师对工程所需的原材料、半成品的质量进行了严格的检查和控制。
首先要求施工单位在人员配备、组织管理、检测程序、方法、手段等各个环节上加强管理，明确对材料的质量要求和技术标准。
针对钢筋、砼等材料多源头、多渠道，对进场的每批钢筋、砼做到“双控”（即要有质保书、合格证，还要有材料复试报告），未经检验的材料不允许用于工程，质量达不到要求的材料，及时请退出场。
将钢筋接头的质量检查作为监理工作的重点，采用目测和检测相结合，首先从外观上对轴线位移、弯折角度、套筒牢固性等进行检查，然后随机抽取接头试件进行试验，合格后方可进行验收。
对于工程使用最普遍、工程量较大的混凝土工程中的材料质量监理细则要求施工单位保证水泥、砂、石、水、外加剂等均满足质量要求，有试验报告的前提下，再审核混凝土的配合比是否正确，校核各种计量表具、量具是否准确、齐全。
浇筑的施工方案和施工程序是否可行。
如哪一道工序不符合规范、标准要求，立即通知施工单位质检人员组织整改，进行管理。
前海车辆段工程中使用的主要材料检测数据统计如下：
表1工程主要材料送检情况统计表
标段
材料
累计送检组数
合格率
11
钢材
173
100%
砼试块
976
100%
12
钢材
154
100%
砼试块
3870
100%
钢材连接
774
100%
13
钢材
343
100%
钢材连接
301
100%
砼试块
675
100%
防水卷材
12
100%
14
钢筋
322
100%
钢材连接
243
100%
砼试块
735
100%
防水卷材
16
100%
15
钢筋
88
100%
砼试块
520
100%
合计
钢筋
1080
100%
砼试块
6776
100%
钢材连接
1318
100%
防水卷材
28
100%
三、高支架、模板工程
前海车辆段工程采用上盖物业可发形式的建筑模式，具体形式是首层建筑作为地铁运营维修的各种厂房，二层及以上为多层、高层民用建筑的建筑布局方式。
本工程的首层结构形式是按照框架体系并结合工艺要求来布置柱网，采用了后张法有粘结预应力钢筋混凝土梁以满足大跨度的工艺和使用功能要求，首层楼（顶）板未全封闭楼板（为防止温度应力影响而设置后浇带，结构采用伸缩缝）。
本工程大盖面积约18.65万平方米，房屋总面积约为10.7655万平方米。
前海车辆段有18.6万平米的主体结构工程，均为9米或14米，有总量约180万立方的高支模体量，砼约有10万立方，施工高峰期，13、14标投入的钢管就达2万吨之多。
监理首先严格审查了承包人的专项施工方案，召开专家评审会进行评审，要求承包人按照专家评审意见完善施工方案后才允许施工。
在施工过程中加强旁站和巡视工作，严格按照方案要求对高支架搭设和模板、钢筋制安进行验收，验收合格后才签署砼浇灌令，允许承包人进行砼浇筑施工。
在施工过程中监理全程旁站，严格控制砼浇筑速度和振捣质量。
施工完成后要求承包人及时按要求进行养护。
经过承包人的努力和监理工程师的认真有效的工作，前海车辆段主体结构施工没有出现明显的质量缺陷，施工质量得到了政府主管部门和业主的认可，13标、14标分别被深圳市建筑协会评为“深圳市施工质量优质工程”。
编制《高支模专项施工方案》并通过专家论证后实施，具体搭设方法不在此赘述。
柱模板采用钢模、梁板模板采用散装18厚胶合板木模为主，支架采用Φ48×3.5钢管及可调支座，用对拉螺杆加固。
施工高峰期投入的高支架钢管约2.5万t，投入模板3万平方米。
下面以800*1600柱模板加固方式为力，图示模板加固方法：
图1柱模板加固图（俯视图）
图2柱模板加固图（正视图）
四、砼工程
混凝土均采用商品混凝土（地铁公司指定厂家范围内选取，主要是天地混凝土和金众混凝土）以确保混凝土质量。
输送方式以泵送为主，塔吊运输为辅，塔吊主要用于浇筑柱接头等零星构件。
砼强度等级：
框架柱C50，上盖结构的现浇梁C40、现浇板为抗渗砼，等级为C40P6，后浇带砼等级C45（抗渗等级C45P8），次要构件（如构造柱、圈梁、现浇过梁、集水井盖）为C30。
前海车辆段工程主体结构（梁、板、柱）共使用混凝土约19.3万立方米。
框架柱浇筑前底部应先填以5cm厚水泥砂浆一层，其成分与浇筑砼内砂浆成分相同，以免产生蜂窝现象。
混凝土自由下落高度不大于2m，超过2m时设进料口或采用套管导入，以防混凝土离析。
为避免混凝土浇筑至一定高度后，由于积累大量浆水而可能造成混凝土强度不匀的现象，宜在浇筑适当的高度时，适量减少混凝土的配合比用水量。
梁板应同时浇筑，浇筑方法是先将梁根据高度分层浇捣成阶梯形，当达到板底位置时即与板的混凝土一起浇捣，随着阶梯形的不断延长，浇筑应连续推进，且倾倒混凝土的方向应与浇筑方向相反。
振捣泵送混凝土时，振动棒插入的间距一般为400mm左右，振捣时间一般为15─30秒，并且在20─30分钟后对其进行二次振捣，振捣器应插入下层5cm，每一振点的振捣至混凝土表面呈现泛浆并不再沉落为准。
并随时用水准仪校正混凝土面标高，待混凝土初凝后再用人工抹平，有压光要求的待混凝土将进入终凝前压光。
混凝土分层厚度，一般为300─500mm。
混凝土浇筑时间歇时间不应超过90分钟。
施工现场每半个台班应进行坍落度质量检查，要求泵送混凝土坍落度大于或等于100，允许偏差为+30mm。
柱子施工主要控制平面位置和垂直度，对模板制安和加固进行严格检查，混凝土浇筑过程中严格按照方案控制浇筑速度，进行充分振捣，浇筑完成后及时进行养护，保证施工安全和质量。
13标和14标共完成各类柱子施工2882根，没有出现大的质量缺陷，仅有个别蜂窝麻面及局部涨模现象，已经及时进行处理，外观质量良好，试块及钢筋检验均合格。
大体量的高支模施工是车辆段工程的难点和重点。
业主、监理、施工各方均高度重视，前海车辆段大盖建筑面积约18.6万平米，其中厂架修库层高为14米，其他区域均为9米。
场地为前期软基处理基础，经桩基和承台施工，基础情况较为复杂，地基承载力不同区域存在较大差别，施工质量安全控制难度极大。
图2.3.8前海车辆段高支模施工及大盖主体结构
监理项目部组织资深专家对高支模施工方案进行严格的评审，按照专家评审意见对方案进行优化和完善，为保证地面承载力满足要求，特别在地基回填检测达到要求后，再浇筑
15cm厚的C30砼地面基础，待养护达到强度后方开始搭设高支架系统。
在高支模搭设过程中，承包人严格实行“三检”制度，并报监理工程师进行每道工序验收，各方确认合格后才开始浇筑砼。
五、预应力工程
由于本工程要满足地铁线路和工艺要求，部分结构采用大跨度框架体系，设计上采取后张法有粘结预应力钢筋混凝土梁解决大跨度问题。
这种方法可以使得梁高大大降低，不但增加了厂房的使用空间，还相对减小了厂房的高度，使得建设费用大大降低。
在结构刚度方面，整体刚度大大提高，给二层以上的物业开发建筑提供了经济安全的保障。
1、预应力施工前期工作
1.1预应力钢绞线及锚具的设置
张拉端钢垫板的固定：
按设计标高焊接在支架筋上，灌浆孔在其左上方或右上方，要拨开妨碍灌浆的钢筋；钢垫板平面必须与波纹管垂直；在边柱张拉处梁上筋的弯下部分要设置在钢垫板的后面波纹管的空隙中。
钢绞线长度不同时，端部要作标记，便于张拉时识别，不同长度尽量对称布置。
锚固端钢垫板按设计标高固定在支架筋上，支架筋焊接在板筋或梁柱的箍筋上，定位要准确。
图2.3.11波纹管铺设及端头锚固
1.2梁内定位支架筋的设置
按设计规定的位置在梁上用色笔标出支架筋的位置，梁骨架筋绑扎好后，在标出位置处的梁箍筋上，按预应力曲线的高度焊接支架筋，以支承预应力波纹管。
1.3波纹管的安装
定位支架筋位置必须准确、焊接牢固，若不能满足误差允许范围可移动箍筋间距。
波纹管固定在定位支架筋上，要求绑扎牢固。
如有偏差，纠正后方可进行下道工序。
在波纹管上需设排气泌水管，确保灌浆饱满，以保证结构的耐久性、可靠性。
1.4波纹管的检查
波纹管安装完毕，应对其位置、高度、曲线形状、固定的牢固程度、接头及管壁破损、变形等情况，设专人负责进行全面彻底检查，保证万无一失。
如有破损、变形应及时进行修补处理；破损严重的、应及时更换，决不留任何隐患。
1.5隐蔽验收
浇注混凝土前必须进行隐蔽验收，先行自检，落实下列内容：
波纹管数量、位置、锚垫板的规格及位置、穿入的钢绞线数量要准确，要求波纹管无大的变形、无破损现象，确保张拉、灌浆顺利。
波纹管与波纹管联结处、波纹管与喇叭管之间接头缝隙要处理好，不得漏浆。
固定端钢绞线进入波纹管处，用浸过水泥浆的棉纱塞紧，防止混凝土浆液流入波纹管（见图）。
排气泌水管是否按要求设置。
2、浇注混凝土
2.1浇注混凝土时预应力工种要派人值班，不得发生下列情况：
浇捣混凝土时，不得撞击波纹管，不得使排气泌水管移位变形。
浇捣混凝土时，不得用撬杠、方木在梁内乱撬、乱戳。
架设施工用电电源线的立杆及梁上立柱钢筋插入梁内时，应避开波纹管，防止波纹管变形。
梁、柱节点处钢筋很密，一些梁支座钢筋也很密，应采用细振捣棒保证梁下混凝土应振捣密实，不能有蜂窝空洞。
特别是横梁与纵梁相交部位钢筋很密，施工较困难，必须采取措施确保混凝土浇筑质量。
2.2浇注混凝土时，要多做两组试块，以确定混凝土强度达到设计张拉要求强度（C50的90%）时的日期，给预应力筋提供张拉依据。
本工程张拉用顶最大为350T千斤顶，重量达270kg，要在张拉端处设置起吊千斤顶的支架，支架要牢固可靠、安全。
张拉前提供理论伸长值和张拉锚下应力值给监理审查，供张拉时对照检查。
图2.3.12预应力结构张拉施工
3、张拉预应力
3.1张拉预应力筋前，必须提供张拉区域内梁的混凝土试块强度报告，达到设计张拉要求强度时，方可张拉。
张拉控制应力依设计规定取σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa，每根预应力筋的张拉控制力Np=1395×140=195.3kN；n根时Np=n×195.3kN，不得超张拉。
张拉时比较理论伸长值与实际伸长值，检查有无异常。
初次张拉请监理、业主、设计代表等到场监察，以后张拉通知监理同意后方可进行。
经专家评审，确定张拉程序为：
0→初应力（10％控制应力、读数量测伸长值）→初应力（20％控制应力、读数量测伸长值）→100％控制应力（读数量测伸长值）→锚固→卸荷
张拉顺序：
先腹板束后底板束再顶板束，腹板束从下至上，左右对称张拉。
梁中波纹管有长有短时，必须先拉较短的波纹管内预应力筋，后拉较长波纹管内预应力筋。
3.2施加预应力的要求
张拉过程中以应力控制为主，应变校核为辅，通过油表读数及伸长值，对预应力钢绞线实行双控制。
油表下方应设有张拉标志牌，标明千斤顶编号、油表编号、张拉力、初读、终读等，在张拉过程中使用和检查。
张拉过程中以应力控制为主通过油表读数及伸长值测量对预应力筋张拉实行双控管理，其实际伸长值与理论伸长值的差值不应超过±6%。
本工程预应力筋根据图纸采用一端或两端张拉的施工方式，一端张拉时用一台千斤顶在构件一端进行张拉，两端张拉可用2台千斤顶在构件两端同时进行张拉或先在一端张拉完成后再到另一端补拉。
张拉时对于较短的预应力筋可以一次张拉到位并锚固，当预应力筋长度超过一定长度时（一端张拉30m，两端张拉60m），箱梁纵束较长，张拉一次不能到位时，伸长值达到150～200mm时应立即回油，进行第二次、甚至第三次张拉，每次张拉伸长值均不能超过200mm。
3.3张拉完毕后，应及时填写原始记录，将油表读数，两端10%、20%、100%伸长值、持荷时间、总伸长量、伸长量偏差、断丝滑丝情况应真实准确记录。
3.4真空灌浆：
为提高灌浆质量，前海车辆段采用PE真空辅助压浆技术灌浆。
灌浆前先切除外伸的多余钢绞线，用砂轮切割机在夹片外30mm处切除。
用密封保护罩封两端，保护罩排气孔朝上，保护罩与锚垫板间夹表面满涂玻璃胶的橡胶密封圈，用螺栓拧紧固定。
灌浆后3小时内拆除重复使用。
清理锚垫板上灌浆孔，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能。
灌浆完毕再次隐蔽验收后，方可进行封堵端头。
灌浆完毕，清理排气泌水管周围溢出的水泥浆，24小时后从混凝土表面切除排气泌水管。
4、13、14结构检验批情况
表213标主体结构检验批统计表
土建13标
分项工程名称
地坪
土方开挖
土方回填
模板工程
钢筋工程
混凝土工程
接地装置安装
自检情况
检验批数量
183
89
78
68
68
68
96
自检评定结果
合格
合格
合格
合格
合格
合格
合格
复检情况
检验批数量
183
89
78
68
68
68
96
复检评定结果
合格
合格
合格
合格
合格
合格
合格
表314标主体结构检验批统计表
土建13标
分项工程名称
地坪
土方开挖
土方回填
模板工程
钢筋工程
混凝土工程
接地装置安装
自检情况
检验批数量
154
75
67
57
57
57
83
自检评定结果
合格
合格
合格
合格
合格
合格
合格
复检情况
检验批数量
154
75
67
57
57
57
83
复检评定结果
合格
合格
合格
合格
合格
合格
合格
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