分体式门形满堂架施工技术.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER92第 40卷第 1期0 引言珠江三角洲水资源配置工程土建施工 C1 标段 2 号主隧洞进口段 TBM 接收井设计有顶板及侧墙作为基坑加强支护结构，顶板及侧墙位于 2 号主隧洞进洞口。其中顶板为现浇 C30 顶板布置于 SL5+006.271-SL5+014.571 段，尺寸为8 300 mm13 200 mm1 000 mm（宽 长 厚），顶标高为 EL47 m，顶板小桩号端与冠梁相交处设置 600600 m 等厚角板；侧墙为洞门墙两侧 SL5+006.271-SL5+013.571 段均布置有 C30 混凝土侧墙，尺寸为 11.512 m7.3 m1 m（长 宽 厚），浇筑时根据施工情况分仓分层浇筑。根据顶板及下部实际地坪标高，需搭设的脚手架模板支撑体系高度为 5.743 m。两侧墙及顶板采取一次性浇筑成型方式，支撑体系除竖向承载顶板混凝土荷载外，在横向上兼顾着支撑两侧墙模板的作用。该段混凝土施工顶板及侧墙浇筑使用钢管脚手架作为混凝土浇筑模板支撑，此时 2 号主隧洞内正在进行开挖支护施工，需保障进洞施工通道。采用传统门洞支架施工方式已经不可行。1 分体式脚手架设计1.1 设计目标总体施工程序为，边墙钢筋绑扎模板安装一期脚手架搭设支架验收顶板模板安装钢筋绑扎二期脚手架门洞补全支架验收混凝土浇筑。在钢筋绑扎模板安装施工期间保证施工通道的通行，在混凝土浇筑前对预留门洞按进行补齐，分体式门形满堂架施工技术贾正滴，吴健林，陈嘉俊（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：为解决在隧洞进口段施工过程中满堂脚手架长时间阻断重要通道，影响正常施工，可将满堂脚手架进行分体式搭设方式缩短通道占用时间。在模板铺设及钢管绑扎备仓阶段荷载较小，可采取搭设门洞型脚手架支撑体系方式，保障设备及人员通行，最后在浇筑前将预留的门洞采用钢管脚手架连接支撑加固形成最终满堂脚手架支撑体系，避免了备仓及后续养护阶段对通道的长时间占用。关键词：满堂脚手架；门洞型；施工通道；分体式中图分类号：TV554+.14文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)01-0092-04DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.01.022Construction Technology of Split and Door TypeAll-round ScaffoldJIA Zhengdi,WU Jianlin,CHEN Jiajun(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:To avoid prolonged obstruction of important passages by all-round scaffold during the construction process at the entrance of the tunnel,which may affect normal construction,all-round scaffold can be erected in a separate manner to shorten the passage occupancy time.During the template laying and steel pipe binding preparation stage,the load is relatively small,and a door opening type scaffold support system can be erected to ensure the passage of equipment and personnel.Before pouring,the reserved door opening is connected and reinforced with steel pipe scaffolding to form a final full scaffold support system,avoiding long-term occupation of the passage during the storage and subsequent maintenance stages.Keywords:all-round scaffold;door type;construction channel;split type收稿日期：2023-11-15作者简介：贾正滴（1989-），男，云南昭通人，工程师，主要从事水利水电工程、公路工程等施工技术和管理工作。*贾正滴，吴健林，陈嘉俊 分体式门形满堂架施工技术93保证满堂支架的安全稳定同时作为侧墙支撑，保证侧墙混凝土成型质量。1.2 材料选择所用搭设模板支撑体系材料如表 1 所示。表 1 材料参数表序号项目名称类别/参数备注1面板类型覆面木胶合板2次楞类型圆钢管3主楞类型矩形木楞4钢材名称Q2355面板计算厚度/mm156次楞规格483.57主楞规格100508钢管规格483.51.3 没计计算1.3.1 荷载组合计算基本连接关系：施工荷载脚手板横向水平杆纵向水 平杆扣件立杆底座垫板地面，这是对其设计验算的基础1。选取四等跨连续梁为面板计算简化模型，取b=1m 宽板为计算单元。支架处于基坑内，不考虑风荷载。满堂架门洞模板钢筋施工时门洞部位简化为行架进行计算。1）满堂架混凝土浇筑荷载组合。由可变荷载控制的基本组合：q1=G1G1k+（G2k+G3k）hb+Q1（Qk+QDK）b=33.985 kN/m由永久荷载控制的基本组合：q2=G2G1k+（G2k+G3k）h b+Q10.7（Qk+QDK）=b36.642 kN/m取最不利组合得：q=maxq1，q2=36.642 kN/m2）满堂架门洞模板钢筋施工荷载组合。由可变荷载控制的基本组合：q3=G 1 G1 k+G3 kh b+Q 1（Qk+QD K）b=5.185 kN/m由永久荷载控制的基本组合：q4=G2G1k+G3khb+Q10.7（Qk+QDK）b=7.255 kN/m取最不利组合得：q0=maxq1，q2=7.255 kN/m其中 q1可变荷载；q2永久荷载；G1可变荷载控制，永久荷载分项系数，取 1.2；G1永久荷载控制，永久荷载分项系数，取 1.35；Q1可变荷载控制，可变荷载分项系数，取 1.4；Q2永久荷载控制，可变荷载分项系数，取 1.4；G1k模板面板自重标准值，kN/m2，根据现场模板取 0.1；G2k新浇筑混凝土自重标准值 kN/m3，根据混凝土配合比设计及已经施工部分混凝土容重取 24；G3k钢筋自重标准值，kN/m3，根据设计图纸每立方混凝土钢筋平均重量取 1.1；Qk施工荷载标准值，kN/m2，根据施工经验取 2；QDK脚手架上震动、冲击物体自重，kN/m2，根据施工经验取 0.5；计算震动、冲击荷载时的动力系数，取 1.35；q4、q5产生的力非关注重点不在赘述。为保障安全本案应用时首先选定间排距及水平步距均为 0.75 m，在此基础上展开对排架的验算是否满足要求。计算承载力时，采用基本组合值。1.3.2 所选材料验算脚手架的整体稳定性是保证建筑施工质量的前提，也是施工人员生命安全的重要保障。设计人员在悬挑扣件式钢管脚手架施工前对主体荷载进行计算，以提高脚手架搭设的整体质量，保证脚手架的整体稳定性2。1）面板验算。强度验算：Mmax=0.353 kNm=0Mmax/W=9.422 N/mm2f=30 N/mm2挠 度 验 算：qk=（G1k+（G2k+G3k）h）b=?图 2 满堂架施工计算简图?图 1 满堂架门洞模板钢筋施工计算简图94云南水力发电2024 年第 1 期25.2 kN/m=0.408mm=300/400=0.75 mm2）立杆稳定性验算。扣件式钢管脚手架的极限承载力与顶层水平横杆抗弯能力、顶层横杆与立杆连接的抗滑能力、立杆的稳定能力有关3。对于非顶部立杆，架体自重面荷载标准值G1k=模板主楞自重面荷载标准值+立杆段面荷载gk=2.336 kN/m2（其中 gk参照 JGJ130 2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附表 A.0.2）。由可变控制的组合：N3=G1G1k+（G2k+G3k）hlalb+Q1（Qk+QDK）lalb=20.626 kN 由永久荷载控制的组合：N4=G 2 G1 k+（G2 k+G3 k）h la lb+Q20.7（Qk+QDK）lalb=22.308 kN N=max（N3，N4）=22.308 kN 0N/（A）=198.479 N/mm2 f=205 N/mm23）钢筋模板施工时支架变形。门洞位置变形 0max=20.25 mm其他位置变形 1max=0.35 mm变形量差 =19.9 mm2 分体式脚手架搭设2.1 一期门洞脚手架搭设搭设脚手架前仔细检查钢管和扣件存在着一定的初始缺陷，如钢管的弯曲、断面的切斜偏差及锈蚀，还有搭设时纵横杆、立杆之间不垂直的钢管，带缺陷的钢管直接影响脚手架的极限承载力4。基本施工程序：立杆横向扫地杆纵向扫地杆铺脚手板挂密目网。脚手架下部区域地坪整平后铺筑厚度为 10 cm的 C25 混凝土作为基础，脚手架基础必须具备足够的承载能力及保持稳固，并且不能有积水5。根据支架设计及构造要求在底板上用钢卷尺量出内、外立杆离墙距离，并用喷漆做出立杆标记；2.1.1 立杆间距1）脚手架立杆纵距 0.75 m，横距 0.75 m，步距 0.75 m；整体间排距均不得超过 0.75 m，施工现场可在关键部位进行适当加密。2）因支架高度为 5.74 m 脚手架的底部立杆采用一整根脚手架杆，从而保证脚手架的整体性。3）立杆的垂直偏差控制在不大于架高的 1 400。4）立 杆 整 体 延 伸 出 墙 身 模 板 顶 部 大 于1 200 mm，与模板上口平齐位置应满铺脚手板作为操作平台、设备机具的摆放平台。2.1.2 横杆设置1）脚手架的横杆杆采用不同长度的钢管参差布置，使横杆杆的对接接头交错布置，水平方向相互错开 1.0 m 以上，以保证脚手架的整体性。2）纵向水平杆在脚手架高度方向的间距0.75 m，横向水平杆外伸长度为 0.15 mm。3）洞口架子按立杆与横杆交点处设置小横杆，以形成空间结构整体受力。4）横杆链接采用一字接头链接，保证横向支撑力传递的可靠性。2.1.3 脚手板与防护栏杆1）脚手板采用 18 扎丝双股并联绑扎 4 点，绑扎牢固、平整，脚手板垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位。2）脚手架外侧使用绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧，选用 18 铅丝张挂安全网。2.1.4 剪刀撑横断面剪刀撑排距按 3 m 控制，纵断面剪刀撑排距按 3 m 控制，因立杆间排距不能按照以上要求布置时，每排剪刀撑间距不得超过 3 m。2.1.5 上下爬梯搭设1）顶板浇筑工作面至地面设置上下人行爬梯，保障施工人员上下安全，设置爬梯的部位，若爬梯与脚手架位置相互冲突，首选在脚手架上增加专用的联系杆件进行爬梯的固定。2）在保障主体脚手架间排距不变的情况下，可直接使用小横杆搭设人行爬梯。2.2 二期门洞脚手架补全待顶板钢筋绑扎完毕，验收合格后利再利用准备好的钢管补全门洞，补全完成后因门洞位置在铺设模板和绑扎钢筋时变形量较大，因此门洞按支架设计补全完整后需要利用顶托调整高度，使门洞部位支架变形与整体统一。1）采用全站仪测量补全后门洞位置与其他部贾正滴，吴健林，陈嘉俊 分体式门形满堂架施工技术95搭设相同。4 混凝土浇筑混凝土自料口下落的高度不得超过 1.5 m9，如超过需增加串桶以减少对模板和支架的冲击。混凝土泵管与满堂支架分开搭设，避免晃动支架造成危害。浇筑混凝土时应经常观察模板、支架无移动、变形情况，发现问题立即停止浇筑，在支架加固完成后继续浇筑。5 结束语 目前珠江三角洲水资源配置工程土建施工 C1标段 2 号主隧洞进口段 TBM 接收井设计有顶板及侧墙作为基坑加强支护结构已经采用分体式支架浇筑完毕，通过采用分体式支架施工，该部位钢筋绑扎与模板安装施工期间保持道路畅通，单仓混凝土浇筑为工程节约工期 14 d，取得较好的社会效益。分体式门型满堂脚手架支撑体系特别适用于需要保留交通要道的隧洞口衬砌工作部位施工；为提高分体式满堂脚手架支撑体系安全性，在做好脚手架原材控制的同时，可在理论计算所得结果基础上增大安全系数，将杆件的间排距进行适当加密。分体式门型满堂脚手架支撑体系适应性强，能够满足施工具体需要，减少施工资源投入，缩短通道占压时间，保障施工效率。参考文献：1 胡汉青.浅谈扣件式钢管脚手架的设计计算 J.工程建设与设计，2022,（16）:106-109.2 JGJ130-2011,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范S.3贾莉，刘红波，陈志华，等.扣件式钢管满堂脚手架承载力验算方法J.建筑结构，2016，46（6）.71-76.4何夕平，齐华伟，邵传林.满堂扣件式钢管脚手架不同步距承载力影响分析J.安徽建筑大学学报，2015，23（4）:11-16.5姚国新.落地式钢管脚手架施工安全管理措施J.智能管理，2022,（6）:93-94.6温锁林.扣件式钢管满堂脚手架承重支架安全控制技 术J.上海建设科技，2018,（3）:65-67.7胡乾传，夏巍，刘闰豪.满堂扣件式钢管脚手架安全 监测系统的研究J.安徽建筑大学学报，2018,（1）:35-39.8 施小明，王娟玲.满堂扣件式钢管支撑架立杆计算长度的探讨 J.建筑安全，2016,（4）:48-51.9常二广.互通匝道桥现浇箱梁满堂支架施工技术应用研究J.云南水力发电，2023，39,（10）:134-138.?图 3 一期门洞脚手架剖面布置位高差，确定门洞每排立杆位置与非门洞位置变形量差。2）用油漆标记每根立杆变形量差，并钢卷尺在顶托标记调节位置。3）用扳手逐排调整立杆顶托至预定位置。4）调整完成后用全站仪检查模板平整度，使平整度满足工程要求。?图 4 二期满堂脚手架支撑体系剖面布置3 质量安全控制措施在距底座上 200 mm 处设置扫地杆，横向水平杆设置在纵向水平杆下方，用直角扣件固定在立杆上。需要立杆接长时，相邻立杆接头要错开并用对接扣件连接6。门洞部位立杆由于搭接布置在同一位置因此该部位属于薄弱部位，因此模板采用顶托调平后该部位需要采用帮条钢管加固。横杆长度根据现场调整，保证钢管接头要错开，并用对接扣件连接，两根相邻横杆的接头不得设置在同步或同跨内7。剪刀撑应按设计从门洞中部开始搭设，辅助横杆将模板和钢筋荷载传递至旁边立杆，减少门洞部位钢筋绑扎期间的变形量。剪刀撑采用搭接，且搭接长度不小于 1 m，等间距设置 3 个旋转扣件固定；端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于 100 mm8。其他部位与普通脚手架