多節(jié)框架涵整體移動(dòng)模架施工技術(shù)

蔡闊

涵洞是鐵路、公路工程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，凈空大、長(zhǎng)度長(zhǎng)的涵洞、框架橋也越來(lái)越多。尤其是復(fù)線、站場(chǎng)內(nèi)的涵洞、框架旅客地道等，涵長(zhǎng)可達(dá)上百米，施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)后續(xù)工程影響很大。涵洞在工程中一般屬于需首先開工的建筑，制約下一步的路基或場(chǎng)坪的土方施工，涵洞的工期過(guò)長(zhǎng)對(duì)總工期的影響比較明顯。

一、工程概況

新建防城港至東興鐵路上的東興市站，站場(chǎng)范圍內(nèi)的DK45+818框架橋，就屬于這種長(zhǎng)大框架橋，凈空大，涵節(jié)邊墻、頂板、底板厚都超過(guò)了1m。DK45+818框架涵設(shè)計(jì)參數(shù)以及截面尺寸圖具體如表1、圖1所示

表1 DK45+818框架涵設(shè)計(jì)參數(shù)

圖1 DK45+818截面尺寸圖（單位：mm）

二、兩種支撐架的工期對(duì)比

腳手架常用的方式有扣件式、碗扣式、盤扣式等，這些方式都需要一根一根的用扣件在縱橫豎三個(gè)方向搭設(shè)直桿，還需要加設(shè)三個(gè)方向的斜撐，以及整體剪刀撐，以保證安全穩(wěn)定。

每節(jié)涵身的模板、鋼筋安裝都需要10d左右，這樣完成時(shí)間需要三個(gè)月，對(duì)工期制約較明顯。同樣由于涵身尺寸大，滿堂支撐架的搭設(shè)和拆卸、倒運(yùn)耗費(fèi)的時(shí)間將每節(jié)都很多。根據(jù)相鄰的DK46+100涵洞使用盤扣式腳手架施工的實(shí)際記錄歸納如表2。

表2 滿堂支撐架時(shí)間占比表

DK45+818框架橋采用型鋼支撐架，在周邊場(chǎng)地提前預(yù)制，因此制作時(shí)間不占用主體工期。型鋼支撐架時(shí)間占比如表3所示。

表3 型鋼支撐架時(shí)間占比表

型鋼支撐架增加了支撐架制作環(huán)節(jié)，但是搭設(shè)時(shí)間減少到了僅用1天（每涵節(jié)），并且無(wú)需拆除和倒運(yùn)，僅需要松開支撐，即可使用裝載機(jī)拖出，拖動(dòng)到下一個(gè)涵節(jié)。

三、整體移動(dòng)支撐架特點(diǎn)

1.計(jì)算

豎向承載頂板荷載的主材規(guī)格可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用，但盡量選用工字鋼或H型鋼。防東項(xiàng)目選用隧道工點(diǎn)用工20工字鋼。根據(jù)頂板計(jì)算荷載，可根據(jù)公式（1）得到豎向桿件的最大間距。

式（1）中，F(xiàn)為涵節(jié)頂板施工時(shí)荷載設(shè)計(jì)值，根據(jù)實(shí)際計(jì)算的鋼筋混凝土自重、模板和縱橫梁自重、施工荷載分別計(jì)算，然后組合確定；n為立柱根數(shù)；f為根據(jù)立柱材質(zhì)確定應(yīng)力容許值；φ為容許應(yīng)力折減系數(shù)，需根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范查表得到；A為立柱截面面積，m2；γ0為安全系數(shù)。

式（1）中等式右側(cè)為確定值，代入F后，即可得到n的最小值。即需要的最少立柱根數(shù)。然后由此確定最大縱橫間距。

2.構(gòu)造

（1）支撐架主體構(gòu)造

在立柱之間焊接縱橫梁和角部斜撐，形成整體結(jié)構(gòu)，保證整體受力和拖拽時(shí)的剛度。

支撐架底部以底部縱橫梁觸地。

如涵洞較寬，將支撐架在橫向分開，做成2～3組，方便調(diào)節(jié)和移動(dòng)。

（2）絲杠系統(tǒng)

在頂部、倒角和邊墻處，于支撐架橫梁（包括底部縱橫梁）同一高度焊接設(shè)置頂模絲杠，用于調(diào)整頂緊模板和拆模時(shí)的松動(dòng)。

（3）移動(dòng)系統(tǒng)

在每組支撐架底部焊接滾軸，使用滾軸軸承鋼輪，以減少拖拽時(shí)的摩擦力。在支撐架準(zhǔn)備處于受力狀態(tài)時(shí)，使用千斤頂將架子頂起，穿入墊木，將輪子墊起不受重力。拆模后，準(zhǔn)備移動(dòng)時(shí)，同樣使用千斤頂頂起架子，撤出墊木，輪子落地，即可拖拽。實(shí)際支撐架多在澆筑好的混凝土底板上移動(dòng)，拖拽距離不大時(shí)也可放置鋼管來(lái)代替滾輪。

四、適用范圍

型鋼整體模板支撐架比傳統(tǒng)鋼管搭設(shè)的支撐架更易于保證安全、保證質(zhì)量，重要的是可以顯著節(jié)約時(shí)間。尤其對(duì)長(zhǎng)涵洞工期影響顯著。

1.缺點(diǎn)：前期采購(gòu)大量型鋼，集中加工制作，一次性投入較大；其次是尺寸適用上調(diào)整不如鋼管架靈活，需要根據(jù)涵洞尺寸定做；最后是施工結(jié)束后支撐架只能回收，一般無(wú)法再重復(fù)使用，無(wú)法像鋼管架一樣市場(chǎng)租賃和周轉(zhuǎn)。

2.適用點(diǎn)：綜合優(yōu)缺點(diǎn)，可以看出型鋼整體支撐架適用于節(jié)數(shù)較多的長(zhǎng)大涵洞，如涵身尺寸較小或較短則不如租賃鋼管支撐架經(jīng)濟(jì)。如有多個(gè)尺寸相近的涵洞需要施工，則可以對(duì)支撐架進(jìn)行改裝，實(shí)現(xiàn)通用，進(jìn)一步節(jié)約成本。

五、結(jié)語(yǔ)

站場(chǎng)路基上經(jīng)常設(shè)計(jì)有孔徑大、涵身長(zhǎng)的涵洞或框架橋，往往工期較長(zhǎng)，對(duì)后續(xù)施工制約程度較大。施工時(shí)可以用型鋼制作一種整體式可移動(dòng)的支撐架，用于支撐邊墻內(nèi)模和頂板底模，能顯著節(jié)省時(shí)間，同時(shí)滿足安全性。整體移動(dòng)型鋼模板支撐架在新建防東鐵路東興市站框架橋施工中取得了比較好的效果，節(jié)省了工期，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約，在合適的條件下可以推廣。