鋼筋擠壓連接技術(shù)在北京城鐵工程中的應(yīng)用

摘　要:根據(jù)擠壓連接技術(shù)的特點(diǎn),制定出適合淺埋暗挖地下工程施工中鋼筋連接的施工工藝及獲得的效益。
關(guān)鍵詞:擠壓連接;淺埋暗挖
　　在城市淺埋暗挖地下工程中,二襯鋼筋連接通常采用搭接焊,這樣,很容易燒壞防水板,造成二襯結(jié)構(gòu)漏水,因此,防水板的保護(hù)成為當(dāng)今地鐵施工中的一個(gè)重要課題,而帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)可做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理,確保結(jié)構(gòu)安全, 所以早已廣泛應(yīng)用于地面混凝土工程施工中,為此,作者結(jié)合北京城市鐵路東直門地下折返線工程施工實(shí)際情況,制定出了淺埋暗挖地鐵隧道中鋼筋擠壓連接的一整套施工工藝,并得到了一定的收效。

1 　工程概況
北京城市快速軌道交通東直門地下折返線位于北京市東直門,暗挖段為雙連拱結(jié)構(gòu),其起點(diǎn)位于東外大街北側(cè),穿過東外大街后沿東直門外東中街向南止于東環(huán)廣場,隧道全長267. 5m , 開挖寬度為12m , 高度為7. 65m(結(jié)構(gòu)形式如圖1) ,平均埋深為9m , 結(jié)構(gòu)拱頂有雨水、污水、電信、上水、熱水等管線25 條,本地段地層從上往下依次為回填土、粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、粉細(xì)砂、中粗砂, 局部為圓礫,地下水位于結(jié)構(gòu)底板以上1. 5m , 地層含水量豐富, 防水板保護(hù)十分重要。

2 　施工工藝
2.1 　初支基面處理
(1) 初支平整度要求:邊墻:D/ L ≤1/ 6 , 拱頂:D/ L ≤1/ 8 (L — 噴射砼相鄰兩凸面間的距離;D —噴射砼相鄰兩凸面間凹進(jìn)去的深度),否則要用1∶2. 5 的水泥砂漿順平。

圖1 　暗挖雙連拱結(jié)構(gòu)示意圖
(2) 基面上不得有鋼筋、鐵絲和鋼管等尖銳物,否則應(yīng)從根部割除,并在割除部位用水泥砂漿抹成圓曲面,以免防水層被扎破。　　
(3) 隧道斷面變化或轉(zhuǎn)彎時(shí)的陰陽角應(yīng)抹成R ≥5cm 的圓弧
或50mm ×50mm 的鈍角。
(4) 底板基面要求平整,無大的明顯的凹凸起伏。
(5) 噴射砼的強(qiáng)度要求達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(6) 防水層施工時(shí)基面不得有明水,如有,應(yīng)施堵或引排。

2.2 　緩沖層的做法
(1) 緩沖層采用1. 2mm 厚ECB 高分子合成樹脂防水卷材及R —PE 閉孔泡沫塑料襯墊。
(2) 緩沖層采用膨脹螺栓或水泥釘和塑料圓墊片固定于已達(dá)到要求的噴射砼基面上,固定點(diǎn)之間的間距為500～800m , 邊墻800～1000mm , 底板1500～2000mm 。
(3) 緩沖層之間的搭接寬度為50mm , 搭接部位可采用熱風(fēng)焊槍進(jìn)行焊接。
(4) 鋪設(shè)緩沖層時(shí)應(yīng)沿隧道環(huán)向進(jìn)行鋪設(shè),不得拉得過緊,以免影響防水卷材的鋪設(shè),同時(shí)在分段鋪設(shè)的緩沖層連接部位預(yù)留≥200mm 的搭接余量。

2.3 　鋼筋擠壓連接
2.3.1 　施工準(zhǔn)備
2.3.1.1 　主要參數(shù)確定(見表1)
表1 　鋼筋、套筒、模具及主要參數(shù)

表1 內(nèi)參數(shù)必須使用專門為地鐵工程設(shè)計(jì)的六角模具和套筒。T28 、T25 可用G28 、G25 代用。目前,六角壓模有三種規(guī)格, 壓模必須成對使用,不得互換,以免接頭擠壓時(shí)發(fā)生彎折。

圖2 　六角壓模斷面圖
2.3.1.2 　擠壓設(shè)備
擠壓施工主要機(jī)械設(shè)備有壓模、套筒、擠壓,使用前首先檢查壓模與套筒是否配套,擠壓機(jī)油壓表及油泵是否完好。
2.3.1.3 　材料檢查
(1) 擠壓前必須對鋼筋端頭的銹皮、泥沙、油污等雜物清理干凈,應(yīng)對套筒作外觀檢查,對鋼筋與套筒進(jìn)行試套,如鋼筋有馬蹄或縱肋尺寸過大者,應(yīng)預(yù)先矯正或用砂輪打磨,對不同直徑的套筒不得相互串用。
(2) 鋼筋連接端慶先畫出明顯定位標(biāo)記,以確保在擠壓時(shí)和擠壓后可按定位標(biāo)記檢查鋼筋伸入套筒的長度。
2.3.1.4 　詳盡的技術(shù)交底
由于是第一次使用該工藝,擠壓前必須首先對工人進(jìn)行培訓(xùn),使其掌握操作要領(lǐng),同時(shí)將洞內(nèi)二襯結(jié)構(gòu)形式,鋼筋操作步驟交代清楚,使每個(gè)工人都對工程的各部位了如指掌后,才開始進(jìn)行洞內(nèi)擠壓。21312 　施工操作
2.3.2.1 　仰拱鋼筋擠壓連接
由于中洞中隔墻已施工完畢,其兩端底板下層鋼筋位置較低, 先將鋼筋向扳一下,再將底板預(yù)留筋按標(biāo)記位置插入套筒,然后用壓模將套筒卡住,從套筒中央開始擠壓,壓力以60MPa 為宜,待一端壓完以后,再將仰拱鋼筋插入套筒,用同樣方式進(jìn)行擠壓。
2.3.2.2 　邊拱鋼筋擠壓考慮施工方便,盡可能減少接頭,本工程邊拱鋼筋采用一次連接成功,即邊拱鋼筋直接與中隔墻頂部預(yù)留鋼筋及仰拱預(yù)留筋進(jìn)行擠壓,做法如下,先將擠壓機(jī)擠壓仰拱與邊拱連接部分鋼筋,再擠壓拱部鋼筋與中隔墻頂部預(yù)留鋼筋,由于拱部較高,先將擠壓機(jī)置于操作平臺之上固定牢固,然后將套筒按刻度位置插入中隔墻預(yù)留鋼筋中進(jìn)行擠壓,待鋼筋擠壓完成后,再擠壓剩余段鋼筋,并依次類推。2.3.2.3 　操作注意事項(xiàng)
(1) 插入套筒鋼筋端部離套筒長度中點(diǎn)宜≤1cm ;
(2) 擠壓時(shí)擠壓機(jī)與鋼筋軸線應(yīng)保持垂直;
(3) 擠壓應(yīng)從套筒中央開始,依次向兩端擠壓;

(4) 宜先擠壓一端套筒,在施工作業(yè)區(qū)插入待接鋼筋后再擠壓另一端套筒。
3 　效果檢查
通過擠壓練習(xí)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),工人的熟練程度大大提高,洞內(nèi)操作輕便,簡單,擠壓鋼筋圓順度較以前焊接時(shí)明顯改善,經(jīng)過對擠壓接頭現(xiàn)場取證,可以看出,該接頭實(shí)驗(yàn)結(jié)果均能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,其性能良好。

4 　結(jié)束語
鋼筋擠壓連接技術(shù)的使用為工程施工的順利進(jìn)行提供了有效的幫助,主要包括:
(1) 省時(shí),加快了施工進(jìn)度。原先,焊接一個(gè)鋼筋接頭需要大約12～15min 時(shí)間,采用擠壓連接,僅需要5min 時(shí)間。
(2) 防水板破損率大大降低。采用焊接接頭,防水板破洞特別多,而采用擠壓連接,防水板幾乎沒有破損,這樣,大大提高了防水效果,減少了堵水費(fèi)用。
(3) 保證了地下空間空氣的干凈。由于地下通風(fēng)條件差,鋼筋焊接產(chǎn)生的焊煙很難排盡,對人體危害很大,擠壓連接沒有濃煙的困擾,使洞內(nèi)工作環(huán)境大大改善。
該技術(shù)的應(yīng)用造價(jià)略高于焊接,作為地下工程而言利大于弊,況且大大縮短了時(shí)間,相信擠壓連接將成為今后地下工程中重要的一種施工工藝。