(中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司,福建 福州 350013)
福州地鐵樟嵐車輛基地位于倉山區(qū)城門鎮(zhèn)樟嵐村地塊內(nèi),總占地面積330 畝,車輛基地設(shè)置鋼筋混凝土蓋板作為物業(yè)開發(fā)平臺(tái),蓋板高9.5m,蓋上主要為高層住宅及商業(yè)用地,蓋下為地鐵車輛基地。根據(jù)上蓋開發(fā)使用要求,蓋板厚度存在差異,板厚2.5~0.25m 不等。其中板厚1.5m、2.5m 為無梁蓋板(厚板區(qū)),最大板厚達(dá)2.5m,單塊板混凝土量達(dá)到3300m3;板厚0.8~0.25m 為有梁樓蓋板(薄板區(qū)),最大梁截面(寬*高)1m*2.5m,最小梁截面(寬*高)0.3m*0.5m。
圖1.1-1 蓋板分塊平面示意圖
圖1.1-2 蓋板轉(zhuǎn)換層立面示意圖
本工程蓋板結(jié)構(gòu),厚板區(qū)板厚達(dá)2.5 m,支架搭設(shè)高度達(dá)9.5 m,施工荷載超過82KN/m2,為超厚超重超高構(gòu)件,且單塊蓋板面積大;薄板區(qū)梁類型多,且截面差異大,支架搭設(shè)模數(shù)難匹配。綜合厚板區(qū)和薄板區(qū)的特點(diǎn),模板支架設(shè)計(jì)及施工存在較大風(fēng)險(xiǎn)。
原設(shè)計(jì)2.5m 厚板區(qū)采用分層澆筑施工,經(jīng)施工優(yōu)化,采用一次性澆筑成型。通過力學(xué)檢算及選比,?48mm 的盤扣立桿安全性不足且不利于現(xiàn)場施工,因此采用?60mm 盤扣立桿,配套相應(yīng)構(gòu)件,組裝成型整體穩(wěn)定的架體。
3.1.1 支架基礎(chǔ)施工
支架基礎(chǔ)采用碎石砂分層碾壓回填,分層厚度為28 cm,確保地基承載力符合要求,在地基基礎(chǔ)上回填C20 標(biāo)號(hào)的混凝土墊層,厚板區(qū)域墊層設(shè)置30cm,薄板區(qū)域墊層設(shè)置15cm 厚,并在四周設(shè)置排水溝。
3.1.2 厚板區(qū)支撐體系設(shè)計(jì)
(1)厚板區(qū)設(shè)計(jì)原則:厚板區(qū)荷載大,對支架立桿間距要求嚴(yán)格,既要滿足整體受力要求,又要滿足作業(yè)人員的操作空間。
(2)支架設(shè)計(jì):立桿采用?60*3.2 mm 的盤扣式,間距(縱*橫)900mm*600mm;水平桿采用?48*2.5mm 的盤扣式,縱橫雙向設(shè)置,水平桿標(biāo)準(zhǔn)步距為1500 mm,頂部及底部步距<1500mm。架體頂部、中部、底部各設(shè)置一道扣件式鋼管作為水平剪刀撐。支撐架高度>8m,且屬于超重荷載,架體的豎向斜桿采用滿布設(shè)計(jì)。
(3)底模設(shè)計(jì):模板采用厚15mm 的木膠合板;次楞采用50*50*3 mm 的方鋼,次楞間距為200 mm,平行橫向設(shè)置;主楞采用[10]號(hào)槽鋼,平行縱向設(shè)置。
(4)側(cè)模設(shè)計(jì):側(cè)模采用厚為15mm 的木膠合板;次楞采用60*80 mm 的方木,水平布置,豎向間距<250 mm;主楞采用φ48*3.2 mm 雙拼鋼管,縱向間距為500 mm,采用大于M14 的對拉螺栓進(jìn)行固定,且豎向間距不小于400 mm[1]。
3.1.3 薄板區(qū)高支模支架體系設(shè)計(jì)
(1)薄板區(qū)設(shè)計(jì)原則:薄板區(qū)梁截面種類多,梁數(shù)量大,采用梁底直撐,支架模數(shù)難以閉合,為確保支架安全且方便現(xiàn)場施工,截面積≤0.78 m2的普通梁采用雙槽鋼托梁[2](詳見圖3.1),可加大作業(yè)空間,且便于現(xiàn)場支架模數(shù)的搭配。
圖3.1 雙槽鋼托梁支架安裝示意圖
(2)薄板支架設(shè)計(jì):立桿采用 ?60*3.2 mm 的盤扣式,間距1500mm*1200mm;
超重梁(截面積>1.2 m2)支架設(shè)計(jì):立桿采用?60*3.2 mm 的盤扣式,間距(縱梁向*橫梁向)900mm*600mm[3];
重梁(1.2 m2≥截面積>0.78 m2)支架設(shè)計(jì):立桿采用?60*3.2 mm 的盤扣式,間距(縱梁向*橫梁向)1200mm*600mm[4];
普通梁(截面積≤0.78 m2)支架設(shè)計(jì):立桿采用?60*3.2 mm 的盤扣式,間距(縱梁向*橫梁向)1200mm*1200mm,梁底支撐采用[10]號(hào)雙拼槽鋼放置于立桿托盤上;
水平桿采用?48*2.5mm 鋼管,縱橫雙向設(shè)置,水平桿標(biāo)準(zhǔn)步距為1500 mm,頂部及底部步距<1500mm。架體頂部、中部、底部各設(shè)置一道扣件式鋼管作為水平剪刀撐[5]。支撐架高度>8m,且屬于超重荷載,架體的豎向斜桿采用滿布設(shè)計(jì)。
(3)底模設(shè)計(jì):模板采用厚15mm 的木膠合板;次楞采用50*50*3 mm的方鋼,次楞間距為200 mm,平行橫向設(shè)置;主楞采用[10]號(hào)槽鋼,平行縱向設(shè)置。
(4)側(cè)模設(shè)計(jì):側(cè)模采用厚為15mm 的木膠合板;次楞采用60*80 mm的方木,水平布置,豎向間距<250 mm;主楞采用φ48*3.2 mm 雙拼鋼管,縱向間距為500 mm,采用大于M14 的對拉螺栓進(jìn)行固定,且豎向間距不小于400 mm。
(1)搭設(shè)工藝流程
在硬化面上放線定位→擺放底托調(diào)整水平→立桿搭設(shè)固定→安裝縱、橫向水平桿→裝第二層及以上支架→豎向及水平斜桿、剪刀撐搭設(shè)→安裝調(diào)節(jié)桿→安裝頂托→在頂托上居中固定主楞→鋪設(shè)橫向次楞→鋪設(shè)底模。
(2)定位放線
根據(jù)蓋板模板支架立桿的橫、縱間距,及梁的截面走向,在硬化面上對橫、縱立桿位置進(jìn)行定位并彈出墨線。
(3)底托放置
根據(jù)橫、縱立桿線位放置可調(diào)節(jié)式底托,采用激光測平儀調(diào)整水平,保證底托高度一致且底托伸出長度小于300mm。
(4)立桿、水平桿及斜桿搭設(shè)
立桿安裝采用激光測平儀調(diào)整垂直度,相鄰立桿接頭錯(cuò)開≥500mm,布置掃地桿離地高度<550 mm,水平桿及斜桿逐層布設(shè),水平剪刀撐與立桿緊扣。并采用扣件式鋼管,與周邊結(jié)構(gòu)柱抱箍形成可靠拉結(jié),每兩步抱箍一道,以提高架體穩(wěn)定性及抵抗側(cè)向變形的能力。采用雙拼托梁的支撐方式,應(yīng)將雙槽鋼夾緊立桿,采用螺栓固定槽鋼端部防止脫落。
(5)頂托安裝
支架可調(diào)頂托懸臂長度<550 mm,絲桿外露長度<200 mm,插入立桿長度≥200 mm,并調(diào)節(jié)頂托至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
(6)主次楞及底模安裝
主楞放置于頂托中間,主楞兩側(cè)采用木楔子塞填固定,次楞放置主楞上方,模板鋪設(shè)后采用鐵釘固定在次楞上方。
3.1.4 支架預(yù)壓
在澆筑混凝土前,選擇不同支架類型、不同高度、不同基礎(chǔ)類型的代表性支架進(jìn)行預(yù)壓,檢驗(yàn)支架地基的承載力以及支架體系強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。預(yù)壓監(jiān)測后,根據(jù)監(jiān)測數(shù)值編寫預(yù)壓報(bào)告,得出支架的彈性變形與非彈性變形的沉降量,根據(jù)沉降值指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
4.1.1 原材驗(yàn)收
(1)鋼管支架進(jìn)場后對產(chǎn)品的質(zhì)量合格證、產(chǎn)品使用說明書及標(biāo)識(shí)進(jìn)行檢查,應(yīng)齊全有效;
(2)鋼管產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量外觀應(yīng)符合要求;
(3)對支架構(gòu)件質(zhì)量檢測有疑問時(shí),應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量抽檢和試驗(yàn),合格后方可投入使用。
4.1.2 模板支架分階段驗(yàn)收
(1)在支架搭設(shè)前,需對支架地基承載力及周邊環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)收;
(2)支撐體系超過8m 的在架搭設(shè)至1/2 高度后需進(jìn)行驗(yàn)收;
(3)搭設(shè)高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度后及混凝土澆筑前需進(jìn)行驗(yàn)收。
4.1.3 模板支架重點(diǎn)驗(yàn)收內(nèi)容
(1)支架基礎(chǔ)應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)無積水,立桿與基礎(chǔ)面應(yīng)無懸空、無松動(dòng)現(xiàn)象,底座及支墊應(yīng)根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求設(shè)置;
(2)架體尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,搭設(shè)方法和構(gòu)件設(shè)置應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定;
(3)可調(diào)底座及托座伸出水平桿的懸臂長度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定;
(4)立桿連接盤與扣接頭的插銷應(yīng)插緊,且插人深度的滿足所需標(biāo)志刻度。
(1)蓋板澆筑前應(yīng)在支架上設(shè)置通視觀測點(diǎn),以便監(jiān)測人員在安全區(qū)域進(jìn)行支架變形觀測。
(2)模板支架上方不得集中堆放重物,模板支架混凝土澆筑作業(yè)時(shí),振搗棒不得直接接觸模板振搗,模板層上的施工荷載不得超過方案設(shè)計(jì)值。
(3)澆筑過程應(yīng)配備安全專職人員進(jìn)行支撐體系的安全巡檢。一旦發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通報(bào),并對其加強(qiáng)監(jiān)測。
(1)安拆支撐體系過程,周圍應(yīng)設(shè)置護(hù)攔或警戒標(biāo)志。
(2)支架安拆操作人員必須持證上崗,施工作業(yè)需穿防滑鞋,佩戴安全帶、安全帽,未佩戴安全防護(hù)用品不得上架子。
(3)在架體上施工的各工種作業(yè)人員,應(yīng)注意自身安全(尤其是在卸料平臺(tái)上的工作人員);不得隨意向外拋、向下掉物品,現(xiàn)場安全防護(hù)裝置不得隨意拆除。
(4)支撐體系的拆除應(yīng)在統(tǒng)一指揮下,按后裝先拆、先裝后拆的順序,同一層的構(gòu)配件和加固件應(yīng)按先上后下、先外后里的順序進(jìn)行,最后拆除連墻件。
隨著軌道交通行業(yè)的大力發(fā)展和土地資源可持續(xù)發(fā)展,地鐵車輛基地蓋上開發(fā)利用也越來越受到推崇,超厚超高蓋板得到普遍應(yīng)用。本文通過對樟嵐車輛基地超厚超高蓋板轉(zhuǎn)換層支撐體系工程實(shí)例的研究,重點(diǎn)闡述了超厚超高蓋板支撐體系施工的關(guān)鍵技術(shù),為后續(xù)同類工程支撐體系安全設(shè)計(jì)及施工合理性提供有力的技術(shù)支持。