朱維
摘 要:鋼模臺車由模板部分、門架體部分、行走系統(tǒng)、支撐機構、平移系統(tǒng)及其他附屬裝置組成。同時,利用液壓系統(tǒng)、插銷構件等組成鋁塑模板的安拆固定系統(tǒng),操作簡便,工作效率極高,且安拆過程中不易變形,周轉多次后質量依然較好。鋼模臺車現場拼裝完后,利用行走軌道卷揚機牽引前行,直至管廊施工完成再拆卸,可實現2天一節(jié)的施工進度。相比傳統(tǒng)木模施工,可節(jié)省工期約兩個月。實踐證明,綜合管廊鋼模臺車應用既具有技術上的可行性,已成功運用于湘西經開區(qū)雙河文教衛(wèi)PPP項目學院路及張社大道綜合管廊具有良好的經濟效益和社會效益。
關鍵詞:鋼模臺車;效益;效率
中圖分類號:TU990.3 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2021)26-0105-04
Construction Technology of Steel Formwork Trolley for
Underground Comprehensive Pipe Gallery
ZHU Wei
(Sinohydro Bureau 8 Co.,Ltd., Changsha Hunan 410004)
Abstract: The steel trolley consists of a template part, a door frame body part, a walking system, a supporting mechanism, a translation system and other auxiliary devices. At the same time, the use of hydraulic system, bolt components and other components of the aluminum template installation and disassembly fixed system, simple operation, high work efficiency, and installation and disassembly process is not easy to deformation, turnover after many times still have a high quality sense. After the steel trolley is assembled on site, it is pulled forward by the walking track winch until the pipe gallery construction is completed and then disassembled, which can realize the construction schedule of one section in two days. Compared with traditional wood mold construction can save the construction period of about two months. This technology has been successfully applied to xuanyuan Road and Zhangshe Avenue comprehensive pipe corridor of Shuanghe Culture, Education and Health PPP project in West Hunan Economic development Zone. The practice has proved that the application of steel formwork trolley in comprehensive pipe corridor is not only technically feasible, but also has good economic and social benefits.
Keywords: steel die trolley;benefit;efficiency
湘西經開區(qū)雙河文教衛(wèi)新區(qū)PPP項目綜合管廊屬于張社大道及學院路延長線工程,其中張社大道綜合管廊全長3.8 km,學院路綜合管廊全長1.68 km,綜合管廊標準斷面尺寸2.7 m×2.4 m,標準節(jié)按9 m分節(jié),共計472節(jié)。學院路綜合管廊應用了鋼模臺車技術施工,在工期、質量、成本、安全等方面均取得了良好的效果。
工程進度方面,鋼模臺車施工技術在正式施工前已在工程內進行了深化設計、配模和試拼裝。與傳統(tǒng)木模施工工藝相比,采用鋼膜臺車施工不需要在現場進行二次切割配模,大大節(jié)約了現場所需的客觀工藝間隔時間;同時,采用鋼模臺車澆筑,功效比傳統(tǒng)模板高30%,裝模、脫模速度快2~3倍,所用的人力是過去的1/5,極大地提升了裝模工人的工作效率,大大縮減了正常裝模時間;項目鋼模臺車采用早拆體系工藝,極具工藝特色的底料口,提高了模板周轉效率,縮減了每節(jié)主體施工間隔時間。上述本工藝優(yōu)勢,使本工程綜合管廊施工工期比傳統(tǒng)木模工期縮短30%,節(jié)約相關管理費及措施費近120萬元。
工程質量方面,鋼模與傳統(tǒng)木模板相比,具有強度高、剛度大的特點,保證了混凝土成型的垂直度、平整度。此外,其裝配方法的科學性保證了其在周轉過程中的二次損壞率遠遠小于木模板,保證了綜合管廊質量指標的穩(wěn)定性和延續(xù)性。成本方面,鋼模臺車施工技術在本工程的實施,在成本和安全文明施工方面也取得了非常滿意的效果。
1 工程概況
張社大道(經開區(qū)段)綜合管廊工程建設總里程約3.8 km,其中東段:K12+568(與吉首段分界點)—K13+860(坪垅塘),管廊長度約1.3 km。西段:K16+940(吉懷高速下線)—K19+432(武陵山大道),管廊長度約2.5 km。綜合管廊采用單艙形式,斷面形式為3 m×3.6 m,斷面凈空尺寸為3 m×2.4 m,容納10 kV電力、通信(包括電信、鐵通、移動、廣電、聯通、國防等)、給水、中水(預留)等管線。
綜合管廊主體施工主要材料包括墊層200厚C20素混凝土,管廊內側填筑層100厚C20素混凝土。標準段及其附屬結構均采用C35防水混凝土,抗?jié)B等級P6;水泥采用普通硅酸鹽水泥[1];鋼筋采用HPB300、HRB400,預埋鋼板Q235B級鋼等。
2 工藝流程及操作要求
2.1 工藝流程
鋼模臺車采用鋼板、角鋼和工字鋼通過焊接組拼,模板移動利用行走軌道由卷揚機牽引前行。墻省模板背楞采用鋼背楞和M16穿墻螺絲加固,頂板模板通過獨立鋼支撐、支撐龍骨及千斤頂形成整體支撐體系[1-2]。工藝流程如下:基礎處理→軌道鋪設→行走部分安裝→門架安裝→頂模安裝→側墻部分安裝→液壓系統(tǒng)安裝→其他輔助設施安裝→調試。
2.2 操作要求
2.2.1 模板設計及編制方案。①優(yōu)化設計,合理劃分流水段,給出綜合管廊的平面布置圖、分段平面圖、模板及支撐組裝圖、模板節(jié)點大樣圖。②完成鋼模臺車施工方案的編制[4-5]。③根據模板的設計圖紙及方案,對進入施工現場的所有標準節(jié)的編號、數量、尺寸進行核查。④在必要情況下對進場的鋼模臺車材料進行復檢。
2.2.2 模板安裝前準備工作。①完成施工測量放線并核對,方便模板的定位及校正。②控制好標準節(jié)的水平標高,保證標準節(jié)標高在規(guī)定的范圍之內。③模板的找平,應保證模板的底部高度一致。④在墻身的兩端及轉角處,用Ф8鋼筋定位。
2.2.3 模板安裝。①鋼模臺車模板安裝前應向班組作業(yè)人員進行技術交底,現場需做樣板,經監(jiān)理及建設單位人員認可后方可進行大面積施工。②鋼模臺車模板安裝前應保證設計的預埋件、預留洞口已留置好[6-7],橡膠止水帶已鋪設完畢;墻身、頂板鋼筋綁扎安裝完畢并已驗收合格。③鋼模臺車的安裝按照先內墻、后外墻的順序進行安裝,安裝完畢后應進行垂直及水平標高的調整。
安裝底板導墻模板示意圖如圖1所示。待導墻及底板混凝土澆筑完畢后安裝臺車行走軌道,在施工現場或模板加工廠進行鋼模臺車的組裝,實際操作如圖2所示。行走部位安裝主要是指臺車四個行走腳的安裝及鋼軌道的安裝。安裝前放出每個行走腳前后輪的中心線,量測行走腳前后輪的中心間距[8-9]。鋼軌道安裝就位后采用夾軌器對其進行固定。內模組裝完成后,用吊車將內襯臺車吊裝至行走軌道就位。墻模板安裝完畢后,在模板上預留孔穿上對拉螺桿,布置上、中、下共三道。對拉螺桿外邊附三道背楞,轉角處設置直角背楞,防止墻模板發(fā)生扭轉、錯臺,保證結構的順直光滑。墻模板安裝完畢,用液壓系統(tǒng)對頂模板的水平標高及垂直度作初步調整。其他輔助設施主要指振搗器、施工平臺及交通梯等。鋼模臺車安裝就位斷面圖如圖3所示。
為了確?;炷潦┕み^程中臺車的正常運行,需對臺車安裝后進行調試。主要調試內容包括:行走、止動、側墻伸縮、頂板起降及整體穩(wěn)定等。
2.2.4 安裝設備工作及注意事項。安裝前要仔細熟悉圖紙,選擇適當的起重、吊裝設備,并根據所用的起重設備確定安裝方案。各部分安裝前做好構件的清點和檢修工作,對有變形和損傷的構件進行校正和修復[10]。吊裝時選擇正確的吊裝方法和吊點。鋼結構的連接螺栓根據要求正確配用。不得用普通螺栓代替高強度螺栓。對于采用高強螺栓連接的接合面,檢查表面處理是否合格,有否損傷,需保證摩擦系數不少于0.35,接合面貼合度不小于85%。連接面要清理干凈,不得有污垢、油垢。整個鋼結構的安裝及高強螺栓的施工要符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB 50205—2017)的有關規(guī)定。
2.2.5 質量控制。鋼模臺車第一次安裝前,應對加工和購進的構配件及材料等進行全面的查核驗收。檢查驗收內容包括:原材料的檢驗,配件結構尺寸,焊縫檢查以及支撐構件,配合件的各項功能。符合設計要求后,方可使用。面板拼縫必須在1 mm以內,并且所有拼縫均需用膩子嵌填;軸線允許偏差值為2 mm;墻身垂直度允許偏差值為5 mm;單件模板表面平整度允許偏差值為±1 mm;截面尺寸誤差為±2 mm。要求頂板模板平整,拼縫密實。模板脫模、移動、組裝、校正過程中,要嚴密觀察、精心操作,不得出現碰磕、摩擦、拉(頂)裂出模的墻體砼,造成碰缺、摩痕、裂縫等缺陷[11-12]。鋼模臺車型鋼需要對接時應在型鋼腹板位置加設菱形綴板。
3 技術內容及要求
3.1 技術內容簡述
在地下綜合管廊的施工中,傳統(tǒng)采用膠合板、木方和鋼管形成支模體系,人工、材料需求量大,鋼管租賃時間長[13-14]。同時,工人安拆時混凝土構件成型質量和截面尺寸難以保證,木模板損耗較大。鋼模臺車施工技術裝拆快捷,可有效縮短工期。裝拆操作簡單,對工人技術要求不高,可解決現場技術工人短缺的問題。
鋼模臺車主要由模板部分、門架體部分、行走系統(tǒng)、支撐機構、平移系統(tǒng)及其他附屬裝置組成。模板系統(tǒng)采用鋼模加工而成,取代傳統(tǒng)的木模板,配合高強的鋼支撐和緊固系統(tǒng)及優(yōu)質的五金插銷等附件,具有整體穩(wěn)定、裝拆便捷、可重復使用的特點。
湘西經開區(qū)雙河文教衛(wèi)新區(qū)PPP項目采用此模板體系,取得了很好的效果,形成了綜合管廊鋼模臺車施工工法。該工法關鍵技術處于國內領先水平,推廣應用價值大。
3.2 技術要求
3.2.1 關鍵技術。①鋼模臺車的深化設計(含支模架計算設計、拼模方案設計、早拆體系設計等)和工程生產試裝配。②鋁塑模板的安拆技術:通過深化設計和試拼裝,對抵達現場的模板進行編號,工人可以熟練地根據編號進行快速拼裝[15-16]。臺車現場安裝的總體順序是由內到外的分層安裝,安裝的具體順序為:底?!T形架→兩邊側模及其支撐(斜支撐及水平支撐)→頂模及其支撐→其他附件。同時,利用液壓系統(tǒng)、插銷構件等組成鋁塑模板的安拆固定系統(tǒng),操作簡便,工作效率極高,且安拆過程中不易變形,周轉多次后仍有較高的感官質量。③鋼模臺車的早拆體系工藝:根據深化設計計算出的早拆體系,可在混凝土達到終凝后不久進行非受力區(qū)域模板的拆除,極大提升了模板利用率和工作效率。
3.2.2 技術水平和技術難點。該技術的核心為鋼模臺車標準模板,構造簡單,主要由外側上模板、頂角模、頂部邊模、頂部中模、主梁、次梁、調節(jié)螺桿、中部對拉撐桿、角模斜頂桿、糾偏撐桿、軌道輪、千斤頂、外側莫托架等構件組成,這些構件均由鋼板、槽鋼或型鋼焊接而成,焊接質量好,強度高,外觀形象好[17-18]。
4 經濟及社會效益分析
鋼模臺車澆筑功效比傳統(tǒng)模板高30%,裝模、脫模速度快2~3倍,所用的人力是過去的1/5;模板強度高、穩(wěn)定性好,脫模后混凝土表面平整度高、精度高,可免去表面抹灰,節(jié)約成本;鋼模臺車施工環(huán)境整潔,施工后廢料少,模板材料可再生,符合綠色環(huán)保理念[19-20],可帶來良好的社會效益。
4.1 經濟效益
4.1.1 木模板成本核算。質量好的木模板單價為20元/m,最多可重復使用8次,合2.5元/m(模板款)。模板用方木5 m/m,8元/m(規(guī)格4×7),可最多重復使用20次,合2元(加損耗1元),合3元/m(方木款)。模板用鋼管4 m/m,用4個卡扣,租鋼管0.1元/(m·d),租卡扣每個每天0.05元,按六天/層計算合3.6元/m(鋼管、卡扣租賃款)。穿墻絲1元/m,釘子、鐵絲、脫模劑3.5元/m(釘子、脫模劑款)。人工費33元/m。墻體合38.6元/m,頂、角模比墻多7元/m,頂、角模合45.6元/m,綜合平均42元/m(含人工),另加1元/m的壞損丟失費。共計43元/m(含人工費),純木模材料費17元/m。
按132.3 m2/節(jié),張社大道及學院路地下綜合管廊標準節(jié)共計472節(jié),模板展開面積計算木模,43元/m2×132.3 m2/節(jié)×472節(jié),共計268.5萬元包工包料的模板費。
木模需二次抹灰:材料費6元/m(商品砂漿),拉毛1.5元/m,人工18元/m。合計25.5元/m(二次抹灰費用),25.5元/m×80 m(估算抹灰面積)×472節(jié),共計花費96萬元(此費用當按實際情況來算)。
鋼模臺車保證2~3 d/2節(jié)的施工進度,木模3~4 d/2節(jié),每兩節(jié)加快一天,472節(jié)就是236 d,按工地管理費和開發(fā)費0.5萬元/d就可節(jié)約118萬元。
合計:268.5萬元(包工包料)+96萬元(抹灰)+118萬(文明施工費)=482.5萬。
4.1.2 鋼模臺車成本核算(購買)。鋼模臺車合同價款,以模板與混凝土的接觸面積按1 121元/m計價,總價28.1萬元,2臺合計56.2萬元。鋼模臺車人工費33元/m×132.3 m×472節(jié),合206萬元,共計262.2萬元的使用模板費用。
482.5萬-262.2萬=220.3萬元,木模比鋼模臺車多用220.3萬元,但鋼模臺車用完后可回收利用,廠家按出廠價60%回收,56.2萬元×60%=33.7萬元。
木模比鋼模臺車使用費用多出220.3萬元,但兩套鋼模臺車使用完回收價為33.7萬元,節(jié)約費用總計254萬元。
4.2 社會效益
采用鋼模臺車,重復利用次數多,節(jié)約人工材料,無廢料及邊角料。施工現場簡潔、規(guī)整,能夠更加直觀地展現項目的安全文明施工,對建設文明城市具有重要作用。
5 結論
在湘西經開區(qū)雙河文教衛(wèi)新區(qū)PPP項目施工過程中,通過實踐總結了綜合管廊鋼模臺車施工工法并進行了充分運用,該技術可直接用于指導現場支模體系的安拆。與傳統(tǒng)木模施工工藝相比,鋼模臺車具有模板強度高、穩(wěn)定性好,脫模后混凝土表面平整度高、精度高、縮短工期、節(jié)約成本等優(yōu)點。施工現場簡潔、規(guī)整,能夠更加直觀地展現項目的安全文明施工,經濟和社會效益顯著,推廣應用前景廣闊。
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