承插型盘扣式脚手架在某明挖式地铁车站施工中的应用研究

时间:2023-01-14 20:30:03 浏览量:


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摘 要 随着城市地铁建设潮流,其建设过程中所面临的工期、安全质量、文明施工要求也愈发重要。为了保证工程的顺利实施,车站模板支架工程拟采用承插型盘扣式支撑体系,通过合理的方案设计、严格的施工过程控制,极大地缩短了施工工期,有效地保证了工程的安全质量,对绿色文明施工起到了很好的促进作用。就上海地铁13号线成山路站地铁车站施工的情况来看,盘扣式脚手架取得了明显的效果。

关键词 盘扣式脚手架;明挖式地铁施工;施工应用

引言

由上海隧道工程有限公司承建的上海地铁13号线成山路站为地下三层岛式车站,总长183.6m,车站共设2组风亭、3个出入口。车站主体采用明挖法施工。为了保证工程的顺利实施,车站主体标准段顶板、中板及侧墙系统采用承插型盘扣式支撑体系,通过合理的方案设计、严格的施工过程控制,极大地缩短了施工工期,有效地保证了工程的安全质量,对绿色文明施工起到了很好的促进作用。

1 工艺特点

(1)技术成熟,连接牢固、结构稳定、安全可靠,合理的节点设计达到各杆件传力均通过节点中心。

(2)原材升级,主要材料全部采用低合金结构钢(国标Q345B),强度高于传统脚手架的普碳钢管(国标Q235)的1.5~2倍,使得立杆(Φ48×3.2mm)的承载力大幅提升,单立杆承载极限荷载10吨。

(3)采用热镀锌工艺,提高了使用寿命,构件经碰耐磕,产品性能一致,架体外观呈银灰色,色泽美观统一。

(4) 模块化结构设计,盘扣式支架主要配件均按模数生产,节点连接可控,便于过程中的检查,有效降低人为因素对支架施工质量的影响。

(5)高承载力的产品和独特的结构设计,相比传统脚手架节约1/3-2/3的材料,大幅减少工作量,且安装拆卸便捷,显著缩短了施工周期。

(6)具有多功能性,可以根据具体的施工要求,组成不同的组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架,支撑架,支撑柱等多种功能的施工装备。

2 工艺原理

2.1 支架构成

图1 承插型盘扣式支架示意图

盘扣式脚手架分为立杆及横杆、斜杆,圆盘上有八个孔,四个小孔为横杆专用;四个大孔为斜杆专用。横杆、斜杆的连接方式均为插销式的,可以确保杆件与立杆牢固连接。横杆、斜杆接头特别依管的圆弧制造,与立杆钢管呈整面接触,敲紧插销后,呈三点受力( 接头上下二点及插销对圆盘一点)可牢牢固定增加结构强度并传递水平力,横杆头与钢管身采用满焊固定,力量传递无误。而斜杆头为可转动接头,以铆钉将斜杆头与钢管身固定。

2.2 施工工艺流程

(1)底部调节螺杆的布置及立柱的安装:根据模板支架施工方案,在现场的实际安装位置上做出标示并铺设木板, 将底部调节螺杆粗调到设定高度并摆放到相应的位置上,将立柱插在调节螺杆上。

(2)水平连管的安装:按照方塔形式,将水平连管上有圆柱销的一面朝外进行安装,安装水平连管前, 先将插销向上拉出,安装后将插销压下作临时固定,在水平连管上安放水平仪,利用调节螺杆的手柄进行模板支架的垂直度及水平度,将所有插销打紧。

(3)立柱、水平连管、斜拉管的安装:将立柱插在连接管上并回转半周,直到定位销弹入连接管的开孔中进行锁定,将水平连管上有圆柱销的一面朝外进行安装,安装水平连管前,先将插销向上拉出,安装后将插销压下作临时固定。将水平连管圆柱销上的锁片放平,在将斜拉管套上后再拨下形成锁定。将水平连管上所有插销打紧。

3 盘扣式脚手架应用实例

3.1 工程概況

上海轨道交通13号线二期工程(长清路站—张江站)位于浦东新区的上南地区、六里地区、北蔡镇及张江地区,线路起自13号线二期世博会配套工程终点长清路站,线路穿过昌里路、上钢六村转入成山路向东,穿越已建8号线成山路站及6号线东明路站,直至北蔡镇,主线全长约15.6km。本单位承担的101标段包括一站两区间,即成山路站、长清路站~成山路站~东明路站区间。成山路站为地下三层岛式车站,成山路站车站外包总长183.6m、总宽22.3m,站台有效长度为140m,车站主体下一层高5.5m,下二层高5.7m,下三层高6.24m(标准段)、7.94m。顶板厚度为900mm,下一层板厚为400mm,下二层厚为450mm,底板厚为1400mm。一次浇筑最多的一个施工单元混凝土方量为646m3。

3.2 脚手架实施方案

本工程中板和顶板采用盘扣式支架系统,模板采用15mm、1220×2440mm的胶合板,次梁(纵向)采用二四方木(500mm×100mm@200mm),主梁(横向)采用方钢管(60mm×120mm×3.5mm)@900/1200mm。盘扣式支架纵向间距900mm(下一层、下二层1200mm),横向间距900mm,步距采用1500mm。脚手架实施方案简图及现场照片分别见图2。

图2 盘扣式支架方案实施简图

4 方案优势及应用成果

在建设单位提出在满足工期的同时车站结构要达到优质结构的条件下,针对本工程车站主体结构模板支架方案进行详细究,同时借鉴于其他同类型车站的模板支架体系,通过对扣件式钢管脚手架、承插型盘扣式脚手架方案的对比,综合研究得出承插型盘扣式脚手架相比于扣件式钢管脚手架具有整架拼拆速度比常规扣件式快2~3倍,搭设时可避免螺栓作业,降低劳动强度,且相对来说搭设质量容易控制;承载力大,主立杆连接是同轴心套管,横杆同立杆靠接头连接,而且各杆件轴心线交于一点,节点在框架平面内,结构稳固可靠,承载力大;零部件较少,便于管理,相应损耗较低;镀锌钢管搭设完成后较为美观,且使用生命周期较长的优点。该地铁车站为地下三层岛式车站,主体结构采用单柱双跨现浇钢筋混凝土结构,其中最大搭设高度6.24m,板最厚为900mm,梁最大尺寸为1000×1800mm。通过在该地铁车站主体结构回筑工程中的应用结果显示相比于传统承插型盘扣式脚手架对于模块化的体系,施工现场可快速拼接,大幅提高了施工效率,高承载力的产品和独特的结构设计,比传统扣件式脚手架少用1/3-1/2的材料,大幅减少工作量,且安装拆卸便捷,从而显著缩短了施工周期。工效:以间距900*1200mm步距1500mm架体为例,搭设工效100~180m³/工日,拆除工效:160~250m³/工日。常规25m左右的标段,2.5~3天即可搭设完毕,顺利地满足了建设单位对工期和质量的要求。

5 结束语

实践表明,承插型盘扣脚手架具有整体稳定性好、施工工效高、外表美观等特点,对工期紧张、绿色文明施工要求高的工程有极大帮助,保证了工程的安全质量,节约了施工成本,顺应了建筑业向标准化、模块化方向发展的大趋势。

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