摘要:通過對連續梁最常用的灌法和滿堂支架兩種施工方法比較,為連續梁施工方法選擇和使用提供比較依據。
關鍵詞:連續梁 施工 掛籃懸澆 滿堂支架 經濟技術比較
0 引言
在各類交通土建工程中連續梁結構形式被廣泛采用,施工中對安全質量、進度的要求越來越嚴格,施工利潤越來越薄,稍有不慎連續梁施工就會造成較大的虧損,特別是鐵路連續梁施工多為虧損,在此條件下如何根據工程實際優選施工方法尤為重要。本文以某新建雙線客專連續梁為例,對兩種施工方法進行初步的經濟技術比較以供類似工程選擇施工方案時參考。
1 工程概況及主要數量
本工程為雙線客運專線鐵路連續梁,上跨城市主干道,與新建鐵路距離10.5m并行有一條既有干線鐵路。連續梁設計結構形式為(60+100+60)m,墩高依次為12.5m、12.5m、11.5m和13m,梁體結構為底板厚40~100cm,頂板厚為40~75cm,腹板厚度60~100cm,底板寬6.8m,翼板寬2.7m,主體工程混凝土4206.6m3,鋼筋871.5t,鋼絞線233.57t,精軋螺紋鋼28.94t。
2 技術比較
2.1 施工節段劃分
采用支架現澆法梁部節段可劃分為9個節段,見“圖1支架現澆法施工節段劃分”。
采用掛籃懸澆法梁部節段可按施工順序劃分為55個梁段,每個T構含0#塊共27個節段,0#塊長12m,1~3#塊長3m,4~7#塊長3.5m,8~12#塊長4m,邊跨現澆段14#塊長9.75m,邊跨合攏段13#塊長2m,中跨合攏段13#塊長2m。
2.2 施工方法
2.2.1 支架現澆法
2.2.1.1 施工步驟
支架現澆法是連續梁施工傳統的施工方法,主要施工步驟為地基處理-支架搭設預壓-A0、B2段澆筑-A1、B1段澆筑-A2段澆筑-拆模-拆除支架。
2.2.1.2 勞力及主要機械配置
主要勞力:吊車司機4人,鋼筋工20人,電焊工15人,模板工15人,電工4人,測量工2人,張拉工8人,混凝土工10人,起吊工6人,架子工20人,普工15人。
主要機械:吊裝設備可采用塔吊或者汽車吊,如使用塔吊可采用兩臺QTZ5010型,一臺50t吊車配合;如使用汽車吊需三臺,其中50t一臺,25t兩臺。12m3混凝土運輸罐車八臺,混凝土泵送車兩臺;鋼筋加工、電焊設備二十臺套;縱向、豎向、橫向張拉千斤頂各四臺;灰漿攪拌機兩臺,壓漿泵兩臺。
2.2.1.3 主要進度指標
總工期需170天,主要進度指標為:基礎處理10天,門洞、支架搭設42天,A0、B2段施工55天,A1、B1段施工15天,A2段及封錨施工40天,模板、支架拆除15天。以上工序部分搭接施工。
2.2.2 掛籃懸澆法
2.2.2.1 施工步驟
掛籃懸澆法是目前連續梁施工最廣泛使用的方法,主要施工步驟為:掛籃制作-0#塊施工-掛籃安裝-澆筑懸澆段-邊跨現澆-邊跨合攏-中跨合攏-掛籃拆除。
2.2.2.2 勞力及主要機械配置
主要勞力:吊車司機4人,鋼筋工12人,電焊工8人,模板工10人,電工2人,測量工2人,張拉工6人,混凝土工6人,起吊工6人,修理工2,普工10人。
主要機械:吊裝設備可采用塔吊或者汽車吊,如使用塔吊可采用兩臺QTZ5010型,一臺50t吊車配合;如使用汽車吊需3臺,其中50t一臺,25t兩臺。12m3混凝土運輸罐車6臺,混凝土泵送車2臺;鋼筋加工、電焊設備12臺套;縱向張拉千斤頂4臺,豎向、橫向張拉千斤頂各2臺;灰漿攪拌機2臺,壓漿泵2臺;掛籃配套的倒鏈十條,螺旋千斤套。
2.2.2.3 主要進度指標
總工期需260天,主要進度指標為:掛籃安裝、調試15天,0#塊施工50天,懸澆、直線段施工125天,邊跨合攏35天,中跨合攏30天,掛藍拆除5天。
2.2.3 施工方法比較
兩種施工方法比較見:“表1滿堂支架法與掛籃現澆法施工方法比較”
表1 滿堂支架法與掛籃現澆法施工方法比較
3 經濟比較
通過以上的技術比較可以看出,高度低、地質條件好的連續梁兩種方法技術上均可行,以本文所述鐵路工程為例,結合目前市場工料機實際價格測算,兩種施工方法成本對比見:“表2主要項目成本對比表”。
說明:①基礎處理含原地面整平,夯填0.5m厚3:7灰土,澆筑25cm厚C25混凝土。②實際施工碗扣支架多為租賃,以上計算支架按照租賃考慮;③支架搭拆數量包括含內模支撐支架;④支架現澆鋼模板按照4次攤銷,掛籃按照3次攤銷(實際因后續工程不能接續和運輸問題,模板實際都是購置后使用完就地處理,所以實際成本為購置價扣除殘值);⑤吊裝機械按照吊車考慮,掛籃施工等強階段吊車閑置未計臺班費用;⑥未考慮碗扣支架施工需搭設過車門洞費用;⑦所有成本數據都是按照本文的工期指標計算。
從以上表中不難看出,本工程采用支架現澆法除可以爭取工期外,成本要比掛籃法增加230余萬元,如考慮門洞搭設費用,相差應在260萬元以上。形成巨大差別的主要項目是地基處理、架管租賃(如果工程所在地附近有足夠數量的自備碗扣支架,只需計算碗扣的運輸和損耗費用,相應的支架法費用可以大幅減少,但大量的自備支架占用成本也應按照同類市場價考慮,故按照租賃更合理)和搭拆(當前人工費高導致架管搭拆成本高)。
4 結論及建議
綜上所述,墩高超過10m的連續梁施工,支架現澆法雖然具備大幅加快施工進度的條件,但與掛籃懸澆法相比明顯不經濟,且支架現澆法施工成本對工期非常敏感,工期每延長一天成本約增加11170元,而掛籃懸澆法工期每延長一天成本需增加約2245元,因此高度超過10m的連續梁施工除非工期特別緊,不建議采用支架現澆法施工,特別是施工中有既有線、既有道路或者其他原因有停工風險,導致有工期延長風險時更要謹慎使用支架現澆法。
參考文獻:
[1]杜榮軍,姜傳庫.腳手架工程和垂直運輸設施.建筑施工手冊(第四版),2003.
[2]上海鐵路局,王峰等.掛籃法預應力混凝土連續梁施工.高速鐵路施工工序管理要點(第二冊),2010.
[3]汪永磊.高鐵現澆連續梁支架設計與施工.安徽建筑(交通工程研究與應用),2010(04).