談承插型盤扣式支架在地鐵施工中的應(yīng)用

師文明 彭宇一 尚福建

(中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)工程有限公司，江蘇 南京 210000)

1 概述

近年我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，目前全國(guó)范圍內(nèi)已有38個(gè)城市地鐵已經(jīng)開通，50多個(gè)城市已經(jīng)將城市軌道交通列入規(guī)劃。鋼管支架作為混凝土模板支撐措施一直以來都是建筑工程中不可或缺的，承插型盤扣式鋼管支架具有搭拆速度快、支撐強(qiáng)度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，用于地鐵車站施工可以大大提高建設(shè)速度，縮短工期，適應(yīng)城市軌道交通快速建設(shè)的步伐。

2 工程概況

無錫地鐵3號(hào)線某車站為地下兩層島式車站，主體結(jié)構(gòu)為單柱雙跨及雙柱三跨鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，車站外包長(zhǎng)度460.6 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度20.7 m，基坑深15.83 m～19.21 m，標(biāo)準(zhǔn)段-2層高度5.98 m，-1層高度4.55 m，車站模板支撐體系采用承插型盤扣式鋼管支架。

3 承插型盤扣式支架構(gòu)件

承插型盤扣式鋼管支架[1]主要構(gòu)件包括立桿(焊有八角盤)、水平桿、斜桿、可調(diào)底座、可調(diào)頂托等，立桿盤扣節(jié)點(diǎn)間距為0.5 m模數(shù)，水平桿長(zhǎng)度為0.6 m模數(shù)，具體節(jié)點(diǎn)說明見圖1。

水平桿和斜桿分別由插銷與圓盤固定實(shí)現(xiàn)與立桿相連，其連接形式屬于半剛性連接，約束力高，支架整體穩(wěn)固性強(qiáng)。連接時(shí)通過敲擊插銷可以快速固定連接水平桿、斜桿與立桿；拆除時(shí)只需反向敲擊插銷便可解除各桿件連接，具有安拆方便，省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)。各構(gòu)件表面都采用鍍鋅處理，抗銹蝕性強(qiáng)，能夠保證各構(gòu)件力學(xué)性能不受銹蝕影響。

4 盤扣支架參數(shù)設(shè)計(jì)

本車站結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段頂板厚度為800 mm，中板厚度為400 mm，混凝土澆筑體積較大，一般流水段澆筑體積均在100 m3以上，且工程對(duì)混凝土外觀質(zhì)量要求高。因此，要求支架具有可靠的整體穩(wěn)定性，施工方案設(shè)計(jì)采用滿堂式支架支撐體系。為實(shí)現(xiàn)施工標(biāo)準(zhǔn)化及支架受力均勻，本工程支架各構(gòu)件采用統(tǒng)一材料規(guī)格，支架系統(tǒng)各構(gòu)件具體參數(shù)見表1。

表1 支架系統(tǒng)的材料規(guī)格表

經(jīng)承載力及荷載驗(yàn)算確定標(biāo)準(zhǔn)段中板模板支架施工參數(shù)：縱向間距1 500 mm，橫向間距1 200 mm，步距1 500 mm。中板梁下設(shè)置2排立桿，橫距為600 mm，縱距為1 500 mm，梁下立桿與兩側(cè)立桿間橫桿用鋼管連接牢固，步距為1 500 mm，并保證鋼管至少與兩排立桿有效連接。模板采用2 440 mm×1 220 mm×15 mm的木模板，主楞采用15號(hào)H型鋼沿縱向布置，次楞采用100 mm×100 mm方木順梁向鋪設(shè)，最大跨度為1.5 m(局部1.2 m，0.9 m，0.6 m)，主楞由頂托支撐固定于滿堂支架上，立桿底部安裝可調(diào)節(jié)底座。次楞采用100 mm×100 mm方木，跨度0.6 m，中心間距200 mm。

標(biāo)準(zhǔn)段頂板模板支架施工參數(shù)：縱向間距1 200 mm，橫向間距1 200 mm，步距1 500 mm。頂板梁下設(shè)置3排立桿，橫距為600 mm，縱距為1 200 mm，步距為1 500 mm。模板采用2 440 mm×1 220 mm×15 mm的木模板，主楞采用15號(hào)H型鋼順梁向鋪設(shè)，最大跨度為1.2 m(局部0.9 m，0.6 m)，次楞采用100 mm×100 mm方木，間距200 mm，主楞由頂托支撐固定于滿堂支架上，如圖2，圖3所示。

5 盤扣支架搭設(shè)工藝流程

支架搭設(shè)流程為：施工準(zhǔn)備及放樣→排放可調(diào)底座→安裝第一步距架體(立桿、橫桿)→調(diào)整可調(diào)底座標(biāo)高和架體水平→安裝第一步距架體(斜桿)→安裝第二步距架體→……→安裝最后一步距架體→安裝可調(diào)托座→調(diào)節(jié)架體支撐高度→安裝模板體系[2]。

支架支撐體系施工工藝流程如圖4所示。

6 盤扣支架施工質(zhì)量控制及過程監(jiān)測(cè)

1)施工質(zhì)量控制。支架支撐體系的施工質(zhì)量直接影響到混凝土工程的澆筑質(zhì)量，因此要從支架材料進(jìn)場(chǎng)到支架安拆整個(gè)過程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，杜絕因支架支撐體系問題導(dǎo)致的施工質(zhì)量事故。

支架各構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后，首先由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)外觀質(zhì)量及規(guī)格尺寸進(jìn)行檢查，桿件不得撓曲，連接件配合可靠，無麻坑銹蝕。再由試驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取件對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)，確保各構(gòu)件性能可靠。

支架搭設(shè)過程中嚴(yán)格按照工藝流程及方案順序施工，嚴(yán)禁私自改變搭設(shè)流程或支架參數(shù)。架體分層搭設(shè)，第1層支架單元安裝時(shí)，橫桿插銷可不需先敲緊，待第1層斜桿安裝完成后，使用錘子將橫桿、斜桿插銷逐一敲緊，鎖緊程度以插銷刻度線為準(zhǔn)，第1層插銷鎖緊后，方可進(jìn)行上一層架體的安裝施工。施工過程中技術(shù)人員要重點(diǎn)檢查盤扣插銷鎖緊程度及底座的穩(wěn)固性，加強(qiáng)過程檢查驗(yàn)收工作，形成施工記錄和質(zhì)量檢查記錄。拆除過程中嚴(yán)格執(zhí)行“先搭后拆，后搭先拆”的原則，確保支架整體穩(wěn)定性。

2)施工過程監(jiān)測(cè)。支架搭設(shè)及混凝土澆筑過程要時(shí)刻對(duì)支架支撐系統(tǒng)進(jìn)行沉降和水平位移監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)因支撐力不足或受偏心力影響導(dǎo)致支架的倒塌。尤其是混凝土澆筑過程中，要安排專人對(duì)支架插銷鎖緊程度進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、位移及時(shí)加固調(diào)整。

3)質(zhì)量控制效果。由于盤扣支架體系穩(wěn)定性高，安全性較好，大大降低安全質(zhì)量事故。主楞采用型鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方木，支撐結(jié)構(gòu)剛度高，循環(huán)利用次數(shù)多，既節(jié)約成本又能保證結(jié)構(gòu)混凝土的外觀質(zhì)量，拆模后結(jié)構(gòu)混凝土表面平整、整潔美觀，如圖5所示。

7 盤扣支架系統(tǒng)的改進(jìn)措施

1)在車站端頭井及異形結(jié)構(gòu)處，由于側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工使用三角支架鋼模板不易操作，采用滿堂支架施工需使盤扣式支架與普通鋼管結(jié)合使用，在不同管徑的鋼管混合使用時(shí)，需要使用異形扣件與盤扣支架鋼管進(jìn)行連接，該扣件市場(chǎng)存量少，租賃困難，施工時(shí)需加強(qiáng)對(duì)方案優(yōu)化和材料的儲(chǔ)備管理。

2)市場(chǎng)上立桿盤扣節(jié)點(diǎn)間距為0.5 m模數(shù)，水平桿長(zhǎng)度多為0.6 m模數(shù)，在梁板較厚處，立桿需要加密設(shè)置，水平桿長(zhǎng)度相應(yīng)調(diào)小，該種材料型號(hào)市場(chǎng)上存量很少，對(duì)施工造成了一定的不便，建議提前與生產(chǎn)廠家溝通，做好材料的定購(gòu)或租賃工作，確保支架型號(hào)的完整性、統(tǒng)一性。

3)在車站結(jié)構(gòu)底板及底縱梁腋角部位，存在坡度，工程開始施工時(shí)立桿底托采用木楔進(jìn)行支墊，穩(wěn)固性能不夠，且工作量較大，經(jīng)改進(jìn)后采用可旋轉(zhuǎn)底托，確保支架底部牢固，便于操作。

4)因盤扣支架步距較大，對(duì)主楞撓度要求較高，需使用型鋼作為主楞，安裝過程中可采用吊車配合人工進(jìn)行施工，在拆除過程中，由于作業(yè)空間限制只能依靠人工進(jìn)行拆除，型鋼重量比方木重，工人操作不便，拆除中型鋼易滑落，安全風(fēng)險(xiǎn)大，需在型鋼兩端提前打孔，拆除時(shí)便于人工用繩索拉牽，避免拆除安全隱患。

8 結(jié)語(yǔ)

承插型盤扣式鋼管支架盤扣節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)合理，具有桿體強(qiáng)度高，防銹蝕性強(qiáng)，外觀質(zhì)量高，搭拆速度快，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型建筑施工中，逐漸成為支架支撐體系的發(fā)展方向。近年來在地鐵施工中該支架系統(tǒng)得到大力推廣及應(yīng)用，對(duì)地鐵施工的安全、質(zhì)量和功效有很大的促進(jìn)意義。該工程在使用該類型支架中總結(jié)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和改進(jìn)措施，對(duì)以后的工程施工和工藝改進(jìn)有很好的借鑒意義。