沈紅良,凌 濤,魯曉明
中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司,湖南 長沙 410117
長沙市南湖路—芙蓉路下穿通道工程為芙蓉路由北往南新修隧道工程,隧道全長427m,部分地段與南湖路地鐵車站合建。其中位于南湖路路口段隧道中部的66m范圍為單跨箱形結(jié)構(gòu),其余兩端位置均采用敞開式“U”形槽結(jié)構(gòu),箱形結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
圖1 箱形結(jié)構(gòu)形式布置圖(單位:cm)
箱形段結(jié)構(gòu)側(cè)墻和頂板施工采用滿堂腳手架一次澆筑,腳手架立桿和橫桿采用Φ48mm碗扣式桿件,立桿間距尺寸為600mm×900mm,橫桿水平步距為1200mm,側(cè)墻施工水平對撐桿采用Φ48mm鋼管,扣件與腳手架立桿連接,水平對撐桿步距為900mm。立桿采用LG-300型、LG-120型、LG-90型,每隔60cm設(shè)一副碗扣接頭,橫桿采用HG-60型和HG-90型,桿件壁厚3.5mm,直徑為48mm,可調(diào)頂托撐、橫托撐采用可調(diào)范圍0~500mm。剪刀撐及對撐桿采用Φ48mm普通鋼管。箱形結(jié)構(gòu)滿堂架具體布置形式如圖2所示。
圖2 箱形結(jié)構(gòu)滿堂架布置圖(單位:cm)
(1)工期問題。根據(jù)業(yè)主要求,箱形段側(cè)墻、頂板每段(13m左右)施工控制在6d左右,表明每段結(jié)構(gòu)施工相比原施工時(shí)間10d至少縮短4d施工工期。
(2)施工成本問題。市政、地鐵工程結(jié)構(gòu)施工單價(jià)通常較低,施工需要摸索如何利用有效資源節(jié)約施工成本。
(3)技術(shù)革新問題。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)腳手架施工方法搭拆耗時(shí)較多,同時(shí)搭拆過程中還存在相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn),因而腳手架施工需要進(jìn)行技術(shù)革新。
針對上述問題,項(xiàng)目部組織相關(guān)技術(shù)人員與施工班組一起進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),因結(jié)構(gòu)施工鋼筋、砼施工時(shí)間無法縮短,考慮在腳手架搭設(shè)方面進(jìn)行改進(jìn),經(jīng)過試驗(yàn)最終決定采用整體移動式腳手架方案進(jìn)行施工。
改進(jìn)后的模板支架方案增加了底托+方木系統(tǒng),可在施工時(shí)順利抬起整個(gè)支架體系,利用手動葫蘆可將整個(gè)支架體系向前移動。
施工所需要的材料設(shè)備如表1所示。
表1 施工材料及設(shè)備表
(1)搭設(shè)模板支架體系,完成首段結(jié)構(gòu)施工。
(2)結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度后,縮回頂托及側(cè)托,縮回行程20cm左右。
(3)沿支架兩側(cè),每側(cè)布置3個(gè)32t手動千斤頂,千斤頂同時(shí)加力緩緩抬起整個(gè)支架系統(tǒng)(千斤頂位置設(shè)置槽鋼增加受力面積),如圖3所示。
圖3 千斤頂布置示意圖(單位:cm)
(4)縮回底托(行程10cm),抽出底托下部方木,橫向兩側(cè)沿側(cè)墻1.2m及中部,整個(gè)縱向在底托下方設(shè)置10cm寬槽鋼(槽鋼面向上,槽鋼內(nèi)置鋼管增加剛度),沿槽鋼縱向每1m下墊長度為15cm的Φ32mm圓鋼,千斤頂卸力將底托擱置于槽鋼上。
(5)橫向沿側(cè)墻兩側(cè)各2.5m布置2道Φ20mm鋼絲繩,鋼絲繩系于支架最末端橫桿與立桿節(jié)點(diǎn)處,每根鋼絲繩設(shè)置4個(gè)節(jié)點(diǎn),鋼絲繩前端與5t手動葫蘆連接,將手動葫蘆固定于前段底板預(yù)留鋼筋處,2臺手動葫蘆各安排2人利用圓鋼滾動拉動整個(gè)支架系統(tǒng)向前緩緩拉動,鋼絲繩布置如圖4所示。
圖4 鋼絲繩布置平面圖(單位:cm)
(6)拉動過程中每前進(jìn)1m,在槽鋼底部增加1根Φ32mm圓鋼保證整個(gè)支架體系有效移動,重復(fù)上述步驟直至整個(gè)支架系統(tǒng)就位。就位后利用千斤頂抬起支架在底托下部塞入方木,同時(shí)伸長頂托至設(shè)計(jì)頂板標(biāo)高,整個(gè)工序完成。
(1)工期優(yōu)勢。采用移動式支架體系,平均每段腳手架移動至就位時(shí)間可控制在1d以內(nèi),較原有重新搭設(shè)時(shí)間縮短了4d以上,每段結(jié)構(gòu)施工時(shí)間可控制在5d以內(nèi),從而縮短了施工時(shí)間。
(2)成本優(yōu)勢。移動式支架的應(yīng)用顯著減少了腳手架施工人員的數(shù)量,可將原有施工人數(shù)由12人減少至6人;同時(shí),以腳手架25元/m3計(jì)算,單段施工腳手架搭拆費(fèi)用可節(jié)約2.5萬元以上。
(3)應(yīng)用推廣。在地鐵車站施工過程中,移動式支架若能稍加改造,即拆除結(jié)構(gòu)柱位置的橫向鋼管便可實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
南湖路—芙蓉路下穿通道工程暗埋段為單跨單層箱形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)施工采用滿堂式腳手架,為加快工程進(jìn)度,減少施工工序,施工過程中對腳手架施工進(jìn)行了優(yōu)化,采用整體移動式腳手架進(jìn)行施工,取得了成功,在保證安全、質(zhì)量的前提下,加快了施工進(jìn)度,同時(shí)也節(jié)約了施工成本,其取得的經(jīng)濟(jì)效果是顯著的。但仍存在以下三個(gè)問題亟待解決:(1)施工過程中采用碗扣式腳手架相對來說安全性偏差,建議今后施工中可采用扣件式腳手架搭設(shè)支架體系。(2)移動式支架體系適用于標(biāo)準(zhǔn)斷面的施工,對于變截面斷面如何解決移動的問題有待進(jìn)一步探究。(3)移動式支架可考慮在支架底部安裝萬向輪系統(tǒng),從而可以進(jìn)一步縮短支架移動時(shí)間。