承插型盤扣式鋼管支撐架在地鐵車輛段上蓋工程的應(yīng)用

摘要：以天津地鐵5號線梨園頭車輛段工程為例，分析了承插型盤扣式鋼管支撐架的特點(diǎn)、施工技術(shù)。車輛段上蓋工程通過運(yùn)用該支撐架，保證了車輛段上蓋工程的質(zhì)量、安全和進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：盤扣式;支撐架;上蓋結(jié)構(gòu)

1 工程概況

天津地鐵5號線工程梨園頭車輛段總建筑面積為19萬m2，本期工程為梨園頭車輛段蓋下部分，按功能區(qū)分成5個部分，分別為廠架修庫區(qū)、運(yùn)用聯(lián)合庫、咽喉區(qū)、出入段線區(qū)、附屬用房區(qū)。廠架修庫區(qū)長307.2 m，寬177 m，單層大平臺，局部夾層的層高13.5 m，柱距8.4 m，柱跨18～27 m，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。運(yùn)用聯(lián)合庫層高8.5 m、5.0 m，柱間距8.4 m，柱跨9～15 m不等，結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。咽喉區(qū)連接地鐵正線、停車列檢庫和聯(lián)合檢修庫庫區(qū)，呈喇叭口狀，喇叭口段寬16～380 m，長460 m，單層大平臺，層高8.0 m，柱距6.0 m，柱跨7～22 m，平臺頂覆土厚度1.5 m，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。上蓋屋面板厚度為150 mm（行車道厚度170 mm），框架梁最大截面尺寸為900 mm×2 400 mm，搭設(shè)高度為10～16 m。

2 支架的選用

按照總體施工部署和施工方案，所有上蓋結(jié)構(gòu)梁板及蓋下夾層梁板結(jié)構(gòu)均采用滿堂支架法現(xiàn)澆，支架管件采用承插型盤扣式鋼管支撐架，支架與周圍已建成的結(jié)構(gòu)物可靠連接。

上蓋結(jié)構(gòu)支撐架施工平面布置主要以上蓋柱網(wǎng)軸線和主次梁軸線為主線，支架立桿布置時原則上以軸心受壓為主，避免偏心受壓。同時，支架搭設(shè)過程中因地制宜地與立柱連接，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性?？蚣芰褐误w系的選用（以最大梁為例）如表1所示。屋面板支撐體系的選用如表2所示。

3 上蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

框架梁截面尺寸較大?？蚣芰撼叽缍酁?00 mm×1 200 mm與900 mm×2 100 mm。結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高較高。運(yùn)用聯(lián)合庫和咽喉區(qū)蓋板頂標(biāo)高為8.5 m（車道部分頂標(biāo)高為8.0 m），聯(lián)合檢修庫蓋板頂標(biāo)高為13.5～14.5 m。廠架修庫屋面有坡度，需要滿足標(biāo)高的變化要求。在搭設(shè)支撐架時，當(dāng)最上排水平桿距支撐點(diǎn)超過500 mm時，可用250 mm調(diào)節(jié)桿和500 mm立桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證最上排水平桿距支撐點(diǎn)不超過500 mm。上蓋結(jié)構(gòu)面積大、工期短。本工程上蓋面積約為19萬m2，根據(jù)工期要求，主體施工工期壓力大，主體結(jié)構(gòu)施工時間長短對后期裝修、風(fēng)水電安裝影響較大。

4 承插型盤扣式鋼管支撐架

盤扣式鋼管支撐架體主要由立桿、橫桿、斜桿、可調(diào)底托、可調(diào)頂托、主龍骨梁、次龍骨梁等組成，支撐架的施工方法是先豎立垂直于地面的立桿，然后將垂直于立桿的水平桿移到圓盤上，使圓盤置于水平桿的連接處，其中立桿由直徑為60 mm的鍍鋅鋼管制成，壁厚為3.2 mm，材質(zhì)為Q345B高強(qiáng)度低合金鋼，具有拼拆迅速、省力，結(jié)構(gòu)簡易、穩(wěn)固，通用性強(qiáng)，承重力大，安全高效，不易丟失，便于管理，易于運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。

5 承插型盤扣式鋼管支撐架的特點(diǎn)

承插型盤扣式支撐架連接點(diǎn)的設(shè)計新型獨(dú)特，插頭和圓盤之間采用無扣件連接形式，盤扣架帶有自鎖功能，可通過連接點(diǎn)分散立桿的壓力和重力，使得盤扣架受力均衡合理，確保盤扣架安全。盤扣式鋼管支撐架結(jié)構(gòu)設(shè)計獨(dú)特，主要構(gòu)件定型化、標(biāo)準(zhǔn)化，用量少、重量輕，操作工人能快捷地進(jìn)行組裝，每人每天可搭拆約180 m3的架體。架體的搭拆費(fèi)用及架體的租賃費(fèi)用大大降低，有效節(jié)省了施工成本。盤扣式鋼管支撐架結(jié)構(gòu)簡單，便于搭拆，無零散結(jié)構(gòu)配件，容易保存。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得盤扣式鋼管支撐架適用于各種結(jié)構(gòu)建筑物，特別是車輛段大型框架結(jié)構(gòu)。支撐架底部采用標(biāo)準(zhǔn)基座與可調(diào)底座配合的獨(dú)特設(shè)計方式，方便調(diào)節(jié)基礎(chǔ)平面高差。為保證架體穩(wěn)定性，擺放可調(diào)底座時應(yīng)注意可調(diào)底座的底板應(yīng)與混凝土地面緊密接觸，可做適當(dāng)?shù)牡装逄畛涮幚?。支撐架體頂部配有可調(diào)頂托，架體凈高小，可由調(diào)節(jié)立桿和可調(diào)底座、標(biāo)準(zhǔn)基座和可調(diào)頂托進(jìn)行調(diào)節(jié)。盤扣式支撐架空間大，而大部分其他腳手架的間距小，空間性不足，人員在搭設(shè)完成后不能進(jìn)入到架體中間進(jìn)行檢查驗(yàn)收，而盤扣式支撐架立桿可以放大支撐架步距和間距，擴(kuò)大空間。

6 支架搭設(shè)技術(shù)

6.1? ? 支架搭設(shè)工藝

支架搭設(shè)工藝如圖1所示。

6.2? ? 基礎(chǔ)處理

上蓋梁板支撐架地基分為兩種，一種為攪拌樁回填土地基上鋪200 mm后碎石持力層;一種為回填土夯實(shí)上鋪350 mm后碎石持力層，回填土的壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。褥墊層將一并把承臺頂填平，使支架基礎(chǔ)處于同一平臺上，基礎(chǔ)剛度也基本均勻。地基上布置寬度為200 mm的腳手板。

6.3? ? 支架搭設(shè)要求

支撐架應(yīng)根據(jù)專項論證進(jìn)行搭設(shè)，不得隨意更改搭設(shè)參數(shù)。支撐架搭設(shè)應(yīng)根據(jù)立桿的位置確定可調(diào)底座的位置，按照立桿、水平桿、斜桿的搭設(shè)順序進(jìn)行支撐架的搭設(shè)，形成基本的架體單元，應(yīng)以此擴(kuò)展搭設(shè)成整體支架體系?？烧{(diào)底座及可調(diào)托座絲桿與螺母旋合長度、螺母厚度、插入立桿內(nèi)的長度、可調(diào)托座伸出頂層水平桿的懸臂長度、絲桿外露長度應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范要求。可調(diào)底座的調(diào)節(jié)絲桿外露長度以及掃地桿離地高度應(yīng)滿足規(guī)范設(shè)計要求。8 m以上高支模最頂層水平桿步距應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)步距縮小一個節(jié)點(diǎn)間距。高支模支撐架、支撐架搭設(shè)高寬比宜不大于3。

6.4? ? 支架構(gòu)造措施

當(dāng)搭設(shè)高度超過8 m的滿堂模板支架時，水平桿的步距不得大于1.5 m，沿高度每隔4～6個標(biāo)準(zhǔn)步距應(yīng)設(shè)置扣件鋼管大剪刀撐。在梁體順梁方向豎向設(shè)置斜拉桿，在樓板底每隔兩道豎向設(shè)置斜拉桿。

上蓋結(jié)構(gòu)面積大，柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)的字母軸方向最大跨度為27 m，數(shù)字軸方向最大跨度為8.4 m，因此支架搭設(shè)時需與已完工的結(jié)構(gòu)框架柱相連接，以提高支架的穩(wěn)定性。抱柱拉結(jié)筋與水平剪刀撐布置在同一水平面。夾層梁板支架布置與上蓋梁板支架布置基本相同，但需分兩次完成該部分支架的搭設(shè)。首次完成夾層梁板澆筑并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后暫時不拆支架，待施工上蓋梁板時，其支架直接搭設(shè)在夾層梁板頂面，上下兩層的立桿盡量布置在同一豎軸線上。原則上夾層梁板支架與上蓋梁板支架一并拆除，但當(dāng)兩層梁板施工的工序時間跨度較大時，為不影響施工可考慮拆除夾層支架。

6.5? ? 支撐架檢查驗(yàn)收

支撐架構(gòu)配件進(jìn)入現(xiàn)場后應(yīng)按照質(zhì)量證明資料和性能檢驗(yàn)報告，重點(diǎn)對管件壁厚、焊接質(zhì)量、外觀質(zhì)量、管件尺寸進(jìn)行檢查。支撐架檢查驗(yàn)收內(nèi)容包括：（1）支撐架地基承載力和墊木是否滿足設(shè)計要求。（2）是否設(shè)置掃地桿，掃地桿位置是否設(shè)置水平剪刀撐。（3）沿立桿每步是否均設(shè)置縱橫水平桿且縱橫兩向均不缺桿。（4）支撐架安全網(wǎng)是否按照規(guī)定設(shè)置。（5）立桿間距偏差不得大于30 mm。（6）立桿接頭是否交錯布置符合構(gòu)造要求。（7）立桿垂直度是否滿足規(guī)范要求。

6.6? ? 支架配重試驗(yàn)

支架搭設(shè)完成后，對支架進(jìn)行配重，考慮梁體自重、地面下沉及支架的彈性與非彈性變形等因素影響，為防止由于梁施工逐步施加預(yù)應(yīng)力的影響，引起各節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)較大反力，高支模支撐架要具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，能夠承受施工過程中產(chǎn)生的一切荷載，對支撐架進(jìn)行配重試驗(yàn)，取得試驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置施工預(yù)拱度。支架配重流程：支架驗(yàn)收→標(biāo)高測量→水泥就位→加載60%→沉降變形觀測→加載100%→沉降變形觀測→加載120%→沉降變形觀測→卸載→標(biāo)高調(diào)整。配重試驗(yàn)采用整體配重，配重順序與混凝土澆筑順序一致，由支點(diǎn)處向跨中進(jìn)行對稱布載。

6.7? ? 監(jiān)測監(jiān)控

在上蓋結(jié)構(gòu)澆筑混凝土前，在已澆筑完成的上蓋梁板區(qū)域選擇一個參照點(diǎn)作為支撐架體系位移的監(jiān)控點(diǎn)，在支點(diǎn)處以及跨中各選擇一個點(diǎn)位作為監(jiān)測點(diǎn)，沿梁斷面方向，在支撐架頂部距離框架梁底部100 mm處設(shè)置一排監(jiān)測點(diǎn)，沿高度方向在梁體中部設(shè)置一排監(jiān)測點(diǎn)。

7 結(jié)語

承插型盤扣式鋼管支撐架通過在5號線梨園頭車輛段工程的實(shí)際應(yīng)用，證明了其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性可靠，施工安全得到了有效保障。同時，其結(jié)構(gòu)簡易，穩(wěn)固可靠，便于搭拆，保證了施工的質(zhì)量及進(jìn)度，降低了項目的施工成本，增加了施工單位的項目收益。

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[2] 趙艷.建筑工程中防滲漏技術(shù)要點(diǎn)研究[J].民營科技，2014（8）：216.

收稿日期：2020-03-26

作者簡介：鄧威（1988—），男，山東菏澤人，工程師，研究方向：城市軌道交通。