沈紅良,凌 濤,魯曉明
中鐵五局集團第一工程有限責任公司,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范圍為單跨箱形結構,其余兩端位置均采用敞開式“U”形槽結構,箱形結構形式如圖1所示。

圖1 箱形結構形式布置圖(單位:cm)
箱形段結構側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,可調頂托撐、橫托撐采用可調范圍0~500mm。剪刀撐及對撐桿采用Φ48mm普通鋼管。箱形結構滿堂架具體布置形式如圖2所示。

圖2 箱形結構滿堂架布置圖(單位:cm)
(1)工期問題。根據業主要求,箱形段側墻、頂板每段(13m左右)施工控制在6d左右,表明每段結構施工相比原施工時間10d至少縮短4d施工工期。
(2)施工成本問題。市政、地鐵工程結構施工單價通常較低,施工需要摸索如何利用有效資源節約施工成本。
(3)技術革新問題。傳統的結構腳手架施工方法搭拆耗時較多,同時搭拆過程中還存在相應的安全風險,因而腳手架施工需要進行技術革新。
針對上述問題,項目部組織相關技術人員與施工班組一起進行了技術攻關,因結構施工鋼筋、砼施工時間無法縮短,考慮在腳手架搭設方面進行改進,經過試驗最終決定采用整體移動式腳手架方案進行施工。
改進后的模板支架方案增加了底托+方木系統,可在施工時順利抬起整個支架體系,利用手動葫蘆可將整個支架體系向前移動。
施工所需要的材料設備如表1所示。

表1 施工材料及設備表
(1)搭設模板支架體系,完成首段結構施工。
(2)結構達到強度后,縮回頂托及側托,縮回行程20cm左右。
(3)沿支架兩側,每側布置3個32t手動千斤頂,千斤頂同時加力緩緩抬起整個支架系統(千斤頂位置設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,橫向兩側沿側墻1.2m及中部,整個縱向在底托下方設置10cm寬槽鋼(槽鋼面向上,槽鋼內置鋼管增加剛度),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)橫向沿側墻兩側各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點處,每根鋼絲繩設置4個節點,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支架系統向前緩緩拉動,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1m,在槽鋼底部增加1根Φ32mm圓鋼保證整個支架體系有效移動,重復上述步驟直至整個支架系統就位。就位后利用千斤頂抬起支架在底托下部塞入方木,同時伸長頂托至設計頂板標高,整個工序完成。
(1)工期優勢。采用移動式支架體系,平均每段腳手架移動至就位時間可控制在1d以內,較原有重新搭設時間縮短了4d以上,每段結構施工時間可控制在5d以內,從而縮短了施工時間。
(2)成本優勢。移動式支架的應用顯著減少了腳手架施工人員的數量,可將原有施工人數由12人減少至6人;同時,以腳手架25元/m3計算,單段施工腳手架搭拆費用可節約2.5萬元以上。
(3)應用推廣。在地鐵車站施工過程中,移動式支架若能稍加改造,即拆除結構柱位置的橫向鋼管便可實現推廣應用。
南湖路—芙蓉路下穿通道工程暗埋段為單跨單層箱形結構,結構施工采用滿堂式腳手架,為加快工程進度,減少施工工序,施工過程中對腳手架施工進行了優化,采用整體移動式腳手架進行施工,取得了成功,在保證安全、質量的前提下,加快了施工進度,同時也節約了施工成本,其取得的經濟效果是顯著的。但仍存在以下三個問題亟待解決:(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支架體系。(2)移動式支架體系適用于標準斷面的施工,對于變截面斷面如何解決移動的問題有待進一步探究。(3)移動式支架可考慮在支架底部安裝萬向輪系統,從而可以進一步縮短支架移動時間。