賈俊聞
(中鐵二十四局集團(tuán)南昌鐵路工程有限公司,江西 南昌 330000)
目前,在高支模架現(xiàn)澆箱梁施工中,使用較多的就是碗扣式支架與門(mén)式支架。雖然這兩種支架是使用頻率最高的支架類(lèi)型,但是這兩種支架具有非常明顯的缺點(diǎn)。比如碗扣式支架,使用次數(shù)較多,材質(zhì)老舊,材料自身質(zhì)量得不到保障,安裝過(guò)程中穩(wěn)定性受到很多因素制約。承插型盤(pán)扣式鋼管支架采用連接盤(pán)的形式,橫桿與斜桿通過(guò)插銷(xiāo)與豎桿在連接盤(pán)處雙向鎖緊,使得節(jié)點(diǎn)處抗彎、抗剪、抗扭的能力得到大大提升。并且承插型盤(pán)扣式支架采用熱鍍鋅工藝,鋼管質(zhì)量好,尺寸規(guī)范,擁有更高的穩(wěn)定性和承載力。跟碗扣式支架與門(mén)式支架比起來(lái)承插型盤(pán)扣式支架具有很明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。
杭州市余杭區(qū)某高架快速路涉及鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)工程上跨滬杭高速,下穿滬杭高鐵。由于本工程屬于涉及鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)工程,業(yè)主對(duì)鄰近營(yíng)業(yè)線(xiàn)高支模架現(xiàn)澆箱梁施工的安全質(zhì)量問(wèn)題格外關(guān)注。遂在相關(guān)會(huì)議精神的要求下,決定棄用碗扣式支架改用承插型盤(pán)扣式鋼管支架,在沒(méi)有任何使用經(jīng)驗(yàn)的前提下,需要我們工程技術(shù)人員從零開(kāi)始摸索學(xué)習(xí)[2]。
本工程現(xiàn)澆箱梁具有墩高、跨度大、箱梁自重大的特點(diǎn)。支架基礎(chǔ)必須要平整、堅(jiān)實(shí),承載力要能滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載,地基沉降變形必須在允許范圍內(nèi)。原地面處理過(guò)程中,原先用作泥漿池的地方,將泥漿池泥漿抽出,再使用挖機(jī)將底部淤泥進(jìn)行翻曬,使用塘渣分層回填,壓路機(jī)分層碾壓,壓實(shí)度不小于96%。地基兩側(cè)縱向挖設(shè)60×40cm排水溝,并用磚砌好,作為臨時(shí)排水設(shè)施。對(duì)支架搭設(shè)范圍內(nèi)地面進(jìn)行攤鋪整平,壓路機(jī)反復(fù)碾壓4~5遍后經(jīng)靜載試驗(yàn)測(cè)試地基承載力不得小于110kPa。最后在碾壓過(guò)的塘渣墊層上澆筑20cm厚的C20混凝土墊層。
立桿采用Φ60×3.2mmQ345規(guī)格鋼管支架,水平桿采用Φ48×2.5mmQ235B規(guī)格,水平桿接頭與連接盤(pán)插銷(xiāo)應(yīng)用鐵錘擊緊至規(guī)定插入深度的刻度線(xiàn)。剪刀撐采用豎向斜桿,水平方向采用水平扣件鋼管剪刀撐。
支架搭設(shè)前,通過(guò)水平桿長(zhǎng)度,畫(huà)出搭設(shè)施工圖,通過(guò)測(cè)量放樣確定立桿搭設(shè)精準(zhǔn)位置。根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。下部先安裝完一個(gè)作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿。再逐層往上安裝,同時(shí)安裝所有橫桿。立桿與橫桿安裝完畢后,考慮支架的整體穩(wěn)定性,按照4~6步距設(shè)置水平剪刀撐。斜撐通過(guò)扣件與支架連接,安裝時(shí)盡量布置在框架節(jié)點(diǎn)上。
支架組裝時(shí)應(yīng)控制水平框架的縱向直線(xiàn)度、直角度及水平度,支架拼裝時(shí)采用激光水平儀。支撐搭設(shè)完畢后,應(yīng)對(duì)其平面位置,頂部標(biāo)高,節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查,符合要求后方可進(jìn)行下一步施工。
頂托安裝時(shí),為便于在支架上高空作業(yè),安全省時(shí),可在地面上大致調(diào)好頂托伸出量,再運(yùn)至支架頂安裝。根據(jù)梁底高程變化決定斷面間距,設(shè)左、中、右三個(gè)控制點(diǎn),精確調(diào)出頂托標(biāo)高。然后用明顯的標(biāo)記標(biāo)明頂托伸出量。
在盤(pán)扣式支架搭設(shè)完畢后,對(duì)盤(pán)扣式支架進(jìn)行自檢,自檢內(nèi)容主要有插銷(xiāo)鎖緊情況、斜桿扣接點(diǎn)是否正確,架體順向垂直度,立桿的垂直度等。支架搭設(shè)是否按方案執(zhí)行,特別是斜撐的布設(shè),需要仔細(xì)檢查。在檢查插銷(xiāo)鎖緊情況時(shí),采用人工并排逐個(gè)敲擊檢查,確保插銷(xiāo)擊緊率在98%以上。
架體隨施工進(jìn)度定期進(jìn)行檢查,主要檢查保證支架幾何不變性的縱、橫向剪刀撐、水平剪刀撐等設(shè)置是否完善,基礎(chǔ)是否有不均勻沉降,立桿底座與基礎(chǔ)面的接觸有無(wú)松動(dòng)或懸空情況。
在支架搭設(shè)前,技術(shù)人員就對(duì)搭設(shè)場(chǎng)地面標(biāo)高進(jìn)行了測(cè)量,作為原始數(shù)據(jù),以便對(duì)支架基礎(chǔ)沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí),技術(shù)人員還在支架不同位置設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)支架的變形。由于施工測(cè)量?jī)x器精度限制,我們無(wú)法測(cè)量出支架局部?jī)A斜變形,支架各部位受力情況。項(xiàng)目部與同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行合作,利用先進(jìn)的儀器、傳感器對(duì)支架進(jìn)行檢測(cè),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸上報(bào)。
支架拆除具有很高的危險(xiǎn)性,必須明確拆除步驟、順序。通過(guò)分析支架受力特點(diǎn),從上而下、從跨中往兩邊進(jìn)行拆除,拆除過(guò)程中特別注意人身安全。拆除的支架采用吊機(jī)吊運(yùn),人工傳遞等方式運(yùn)送到地面,嚴(yán)禁從高處拋下。
承插型盤(pán)扣式鋼管支架立桿直徑為60mm,管壁厚度為3.2mm,材質(zhì)為Q345A鋼材;水平桿直徑為48mm,管壁厚度為2.5mm,材質(zhì)為Q235鋼材。鋼管直徑、壁厚都優(yōu)于其他種類(lèi)鋼管支架,鋼管自身強(qiáng)度非常高。鋼管內(nèi)、外都經(jīng)過(guò)熱鍍鋅防腐工藝處理,不易腐蝕,可使用次數(shù)大大增加。
承插型盤(pán)扣式鋼管支架由立桿、水平桿、斜桿、可調(diào)底座及可調(diào)托座構(gòu)成。立桿使用套管連接,,水平桿與斜桿使用桿端扣接卡入連接盤(pán),通過(guò)楔形插銷(xiāo)進(jìn)行連接,形成結(jié)構(gòu)幾何不變體系的鋼管支架。
承插型盤(pán)扣式支架搭設(shè)屬于高空作業(yè),搭設(shè)人員必須通過(guò)培訓(xùn)上崗。有經(jīng)驗(yàn)的架子工搭設(shè)起來(lái)非??焖?,只要保證有充足的支架供應(yīng),盤(pán)扣式支架搭設(shè)速度是碗扣式支架的1.5倍。本工程第一聯(lián)127m現(xiàn)澆箱梁,墩高8m,梁寬33m,僅用19天即完成搭設(shè)。
盤(pán)扣式支架在連接方式上為半剛性連接,它為了保持水平桿與斜桿的桿端扣接頭的插銷(xiāo)和連接盤(pán)在支架使用時(shí)穩(wěn)定,添加了具有自鎖能力的楔形插銷(xiāo),并且插銷(xiāo)斷頭設(shè)計(jì)有弧形彎鉤保證插銷(xiāo)不會(huì)掉落。在插銷(xiāo)不使用榔頭打?qū)嵉那闆r下,插銷(xiāo)的抗拔力能達(dá)到0.5~1kN,在敲緊的情況下能夠達(dá)到3kN,完全能夠滿(mǎn)足接頭防滑脫拔出的需求。
2.5.1 材料租賃費(fèi)用
施工現(xiàn)場(chǎng)使用的盤(pán)扣式支架全部采用租賃方式。盤(pán)扣式支架單位租賃費(fèi)用為碗扣式支架的兩倍多,但是盤(pán)扣式支架的使用量大約只有碗扣式支架的60%左右,因此盤(pán)扣式支架租賃費(fèi)用為碗扣式之家的1.2倍。
2.5.2 運(yùn)輸、損耗、人工費(fèi)用
以同一廠(chǎng)家提供盤(pán)扣式支架與碗扣式支架進(jìn)行比較,在單位運(yùn)費(fèi)相同的基礎(chǔ)上,盤(pán)扣式支架運(yùn)費(fèi)低于碗扣式支架。
盤(pán)扣式支架的損耗率低于1%,這與碗扣式支架4%以上的損耗率比起來(lái)幾乎可以忽略。但是,有一點(diǎn)損耗是可以避免的,由于盤(pán)扣式支架的特殊材質(zhì),出現(xiàn)盜竊損失的概率比較大,由于盜竊而產(chǎn)生的損耗占損耗總量的一半以上。因此,在實(shí)際施工中,若有堆放場(chǎng)地,那么需要安排專(zhuān)人看守;若沒(méi)有堆放場(chǎng)地,那么用多少、運(yùn)多少,拆多少、還多少。
盤(pán)扣式支架搭設(shè)簡(jiǎn)單易上手,但是屬于特種作業(yè),從業(yè)人員需要持證上崗。一般情況下安排5名架子工專(zhuān)門(mén)搭設(shè)支架,10名雜工負(fù)責(zé)卸載、傳遞材料。這樣的搭設(shè)速率大概是碗扣式支架的兩倍。搭設(shè)速度大幅加快,人工成本就會(huì)降低,降低的人工成本與材料損耗完全大于多出的材料租賃費(fèi)用。
綜合上述分析,盤(pán)扣式支架具有很高的經(jīng)濟(jì)性,特別是在涉鐵工程中,既能提升施工安全性,又能加快工程進(jìn)度,是一種性?xún)r(jià)比很高的施工方法。
目前,盤(pán)扣式支架搭設(shè)還是采取吊車(chē)吊運(yùn)材料,再人工傳遞,再支架搭設(shè)的方式。由于盤(pán)扣式鋼管支架(特別是豎桿)重量與長(zhǎng)度都較大,因此安裝拆卸過(guò)程中比較耗費(fèi)人力。要想提高搭設(shè)效率降低搭設(shè)成本,就必須合理安排人員配置分工明確,使吊支架、運(yùn)支架、搭設(shè)支架形成一個(gè)配合默契的班組。
盤(pán)扣式支架搭設(shè)較為簡(jiǎn)單,但拆除就相對(duì)麻煩。由于盤(pán)扣式支架(豎桿、斜桿)長(zhǎng)度達(dá)到1.5m~2m,拆除高處支架如若直接從高處拋落很可能會(huì)導(dǎo)致支架變形,影響支架二次使用,因此需要同樣的人力去拆除支架。
盤(pán)扣式支架搭設(shè)質(zhì)量保障直接影響著工程質(zhì)量。盤(pán)扣式支架雖然搭設(shè)難度不大,但是如若不注意,很容易產(chǎn)生質(zhì)量事故。而一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故,需要耗大量人力物力進(jìn)行整改。因此,技術(shù)人員的技術(shù)交底顯得尤為重要,支架搭設(shè)前需對(duì)班組全體成員進(jìn)行一次詳細(xì)的技術(shù)交底。交底完畢后,先搭設(shè)一跨支架進(jìn)行檢查驗(yàn)收,如果通過(guò)驗(yàn)收即可開(kāi)展后續(xù)工作。技術(shù)人員還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不斷的變化,不斷地調(diào)整施工方法,可以在中間過(guò)程中再次進(jìn)行技術(shù)交底。
盤(pán)扣式支架搭設(shè)安全保障是重點(diǎn)工作,支架搭設(shè)過(guò)程中涉及汽車(chē)起重機(jī)、叉車(chē)、高空作業(yè)等多項(xiàng)危險(xiǎn)性較高的作業(yè),安全保障工作較為復(fù)雜。支架搭設(shè)前確認(rèn)作業(yè)人員身體狀況是否健康,是否存在恐高、易暈眩等問(wèn)題。作業(yè)人員高處作業(yè)必須系好安全帶,穿戴好安全防護(hù)用品,作業(yè)人員不得隨意拋丟桿件。汽車(chē)起重機(jī)聽(tīng)從專(zhuān)人指揮,配合默契,吊裝作業(yè)時(shí)不得從人員上方略過(guò)?,F(xiàn)場(chǎng)配置專(zhuān)職安全員進(jìn)行盯控,發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作采取口頭警告、拍照記錄、開(kāi)罰款單等方式進(jìn)行處理[3]。
綜上所述,承插型盤(pán)扣式鋼管支架在現(xiàn)澆箱梁施工中具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),能夠有效地加快施工進(jìn)度、降低施工成本、保障施工質(zhì)量。