福州地鐵綠色裝配式施工圍擋研討

李 俊 徐旺興 宗全兵 張穎青

(1. 福州軌道交通設(shè)計(jì)院有限公司 福建福州 350004； 2.福州地鐵集團(tuán)有限公司 福建福州 350004)

0 引言

地鐵作為大容量、快速、高效、環(huán)保的公共交通系統(tǒng)，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、優(yōu)化城市空間布局、轉(zhuǎn)變交通出行模式和提高出行質(zhì)量具有巨大作用[1]。地鐵作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，目前全國各大中型城市都在快速建設(shè)，如福州地鐵1號(hào)線二期、4號(hào)線、5號(hào)線、6號(hào)線正在加速建設(shè)中。地鐵線路根據(jù)城市交通走廊布設(shè)，即大多沿城市主、次干路設(shè)置(甚至十字路口)，地鐵站點(diǎn)往往位于客流十分集中的重要交通節(jié)點(diǎn)上(大型客流集散點(diǎn)、大型商業(yè)和居住區(qū))。因此，地鐵施工時(shí)，需采用圍擋將建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)與外部環(huán)境隔離開來，使施工現(xiàn)場(chǎng)成為一個(gè)相對(duì)封閉的空間[2]。

施工圍擋是標(biāo)準(zhǔn)化施工的重要內(nèi)容之一，體現(xiàn)一個(gè)城市文明施工的水平。地鐵圍擋還會(huì)隨著不同施工階段(如主體施工、附屬施工等)而進(jìn)行位置調(diào)整，圍擋的拆除和重新圍閉工作量較大。因此，研發(fā)一種施工高效、防風(fēng)防撞、美觀經(jīng)濟(jì)、利于環(huán)保的裝配移動(dòng)式圍擋十分必要。

目前，福州地鐵施工，已研發(fā)了一種工期在6個(gè)月以上的施工現(xiàn)場(chǎng)使用的綠色裝配式施工圍擋，既便于改移，又可快建圍閉施工，環(huán)保、美觀、經(jīng)濟(jì)，且能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、反復(fù)使用，擁有諸多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文基此研討了其主要技術(shù)參數(shù)、抗風(fēng)性能及其帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

1 綠色裝配式圍擋主要技術(shù)參數(shù)

(1)圍擋基座為預(yù)制鋼筋混凝土，寬50cm、高50cm、長94cm；外側(cè)刷黃黑警示漆，黑黃條寬度20cm，斜向角度為60°；基座與基座通過預(yù)埋PVC管穿2.5m長鋼管連接。

(2)圍擋立柱采用3mm厚鍍鋅矩形方鋼管，表層涂白色油漆。

(3)壓頂及地槽采用采用2mm厚凹型方鋼管。

(4)圍擋面板采用18mm厚復(fù)合鋼木板，鋼木復(fù)合板11kg/m2、鋼木復(fù)合板20kg/塊。

(5)斜撐采用∠50×4mm角鋼，寬1m，高1m，角鋼端部焊接在∠60×5mm角鋼上，一端焊接在立柱上，一端錨固在水泥地面或混凝土基礎(chǔ)上。

(6)圍擋頂部安裝220v的警示燈，與照明燈間隔布置，間距為5.69m。圍擋上的照明燈采用球形燈，直徑200mm，與警示燈間隔布置，間距為5.69m，照明線設(shè)塑料套管，確保金屬架體不帶電。

(7)圍擋頂部安裝噴霧系統(tǒng)，間距為2.84m。噴淋系統(tǒng)主管路是50PPR管，支路是32ppr管，接噴頭的是20ppr管 。

(8)版面噴繪地鐵集團(tuán)LOGO(A1-1型號(hào))，LOGO大小1.2m，居中布置，隔三噴一，不張貼任何廣告。

該綠色裝配式圍擋立面圖、側(cè)面圖及其使用的凹型鋼方管大樣圖，如圖1～圖4所示。

圖1 綠色裝配式圍擋立面圖(單位：cm)

圖2 綠色裝配式圍擋俯視圖(單位：cm)

圖3 綠色裝配式圍擋側(cè)面圖(單位：mm)

圖4 綠色圍擋立柱及凹型方鋼管大樣圖(單位：mm)

2 綠色裝配式圍擋抗風(fēng)性能計(jì)算

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，圍擋結(jié)構(gòu)為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限5年，但為了保證安全，結(jié)系數(shù)提高一級(jí)取1.0。荷載組合系數(shù)，恒載取1.2、活載取1.4。風(fēng)荷載按10年重現(xiàn)期取值，查詢《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》得到福州10年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓0.4 kN/m2，圍擋風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

Wk=βgzμslμzw0=1.7×1.3×1×0.4=0.884kN/m2。

圖5是該綠色圍擋的計(jì)算模型及柱頂水平位移；圖6是該綠色圍擋的應(yīng)力比及支座反力。

圖5 計(jì)算模型及柱頂水平位移(單位mm)

圖6 應(yīng)力比及支座反力

計(jì)算采用3D3S軟件，立柱、斜撐截面及各節(jié)點(diǎn)滿足要求，圍擋可抵御十年一遇臺(tái)風(fēng)。

3 綠色裝配式圍擋適用范圍

該綠色裝配式圍擋穩(wěn)固、美觀、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，設(shè)置符合《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)建筑物技術(shù)規(guī)范》(JGJ188-2009)[3]、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)建筑物技術(shù)規(guī)范(JGJ/T188-2009)[4]等有關(guān)規(guī)定要求。適用于工期在1個(gè)月以上的軌道交通車站及區(qū)間主體結(jié)構(gòu)、市政工程、房建工程施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖7是綠色裝配式圍擋在福州地鐵4#線上使用相片；圖8是綠色裝配式圍擋在福州某房建施工現(xiàn)場(chǎng)使用的實(shí)景。

圖7 綠色裝配式圍擋在福州地鐵4號(hào)線試用

圖8 綠色裝配式圍擋在福州某房建現(xiàn)場(chǎng)使用

4 綠色裝配式圍擋與傳統(tǒng)圍擋對(duì)比

福州地鐵1、2號(hào)線傳統(tǒng)圍擋如圖9所示，在搭建過程主要采用在圍擋下搭建磚砌或者混凝土澆搗的下部基座，進(jìn)而通過機(jī)械式脹栓等方式與方管立柱及彩鋼夾芯面板連接。該圍擋抗風(fēng)性、防撞擊性不夠理想，現(xiàn)場(chǎng)砌筑和圍擋搭建的效率也相對(duì)較低，圍擋的基座無法多次重復(fù)利用，易產(chǎn)生建筑垃圾。

圖9 傳統(tǒng)圍擋(2號(hào)線南門兜站)

綠色裝配式圍擋采用預(yù)制鋼筋混凝土基座，使圍擋布設(shè)更靈活，更適合地鐵車站分期圍擋的要求，同時(shí)基座能夠多次使用，節(jié)省成本，減少建筑垃圾；將現(xiàn)有圍擋的彩鋼夾芯板面板優(yōu)化為鋼木復(fù)合板，可提高面板強(qiáng)度，改善彩鋼夾芯面板易破損現(xiàn)狀，增加面板的循環(huán)利用次數(shù)，提升圍擋抗風(fēng)性能，鋼木復(fù)合板可回收做模板。兩種不同型式圍擋對(duì)比如表1所示。

5 綠色裝配式圍擋的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益

以福州地鐵5號(hào)線為例，5號(hào)線一期工程起于荊溪新城站，終于福州動(dòng)車南站，連接荊溪組團(tuán)、金山片區(qū)、義序片區(qū)、南臺(tái)島東部片區(qū)、福州動(dòng)車南站等近期城市重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。線路全長約27.71km，設(shè)站20座，設(shè)塔前停車場(chǎng)，樟嵐車輛段。5號(hào)線全線各階段總計(jì)需要使用圍擋40 347延米，采用綠色裝配式圍擋可減少磚砌垃圾7464m3(傳統(tǒng)圍擋磚砌基座高0.5m，寬0.37m)，節(jié)省造價(jià)約524萬元。可見，綠色裝配式圍擋有著良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語

本文介紹的綠色裝配式圍擋有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)可滿足快速施工要求。

(2)具備良好的抗風(fēng)及抗沖擊性能。

表1 圍擋對(duì)比表

(3)采用預(yù)制鋼筋混凝土基座，使圍擋布設(shè)更靈活，更適合地鐵車站分期圍擋要求；同時(shí)，基座能夠多次使用，節(jié)省成本，減少建筑垃圾。

(4)全裝配式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了圍擋全套產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于控制質(zhì)量，穩(wěn)固、美觀、整潔。

(5)多次循環(huán)使用攤銷成本約為傳統(tǒng)圍擋的71%，節(jié)省造價(jià)，具有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

綜上，這款綠色裝配式圍擋，符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基本原則，其環(huán)保、節(jié)能、高效的設(shè)計(jì)理念，使項(xiàng)目各方產(chǎn)生利益共贏。使用綠色裝配式圍擋可提升地鐵建設(shè)形象，促進(jìn)地鐵建設(shè)工程施工圍擋標(biāo)準(zhǔn)化，也可用于市政工程、房建工程等施工現(xiàn)場(chǎng)，用途廣泛。