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摘要:当前我国轨道工程施工项目不断进步与发展,相对应的高支模工程建设规模与数量也不断提高,而施工技术也得到了更具体的优化。高支模施工技术具有很强的适应性与承载力,将这种技术应用于轨道工程施工中,能够提高轨道工程的整体水平。但是,从目前来看,高支模技术的应用具有一定的专业性,施工工艺复杂、难度高,对现场管理人员与施工人员的要求较为严格。作为一项重要的施工工艺,在施工前做好施工组织设计和专项施工方案是必不可少的,只有结合现场实际情况,按照工艺流程与相关规范进行施工才能保证预期的施工效果。鉴于此,文章针对当前轨道工程施工中高支模技术的应用进行了分析,以供借鉴。
关键词:轨道工程;高支模施工技术;分析
1、工程概况
广州市轨道交通7号线一期工程西延顺德段南起于美的大道站,经北滘新城、林头,至广州南站与广州市轨道交通7号线连接。线路全长约13.35km,共设8座车站,全为地下敷设。其中换乘站3座:北滘新城站(与佛山三号线换乘),陈村站(与广佛环线换乘),陈村北站(与佛山十一号线换乘)。陈村北站北接韦涌站,南联陈村站,位于佛山市顺德区陈村镇环镇东路,华银工业园地块内。设计起终点里程为YDK0+353.178~YDK0+541.178。车站为地下三层三跨框架结构车站,全长188m,标准段宽为23.1m。采用明挖顺做法进行施工,基坑开挖深度为25.78~29.89m。共设3个出入口(Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅵ号)与2个风亭(1号、4号),其中I号出入口为预留。
2、轨道工程高支模施工技术
2.1施工准备
2.1.1 施工前编制有针对性的高支模施工方案,提供高支模施工技术保障;明确项目工程、质量、安全、材料设备等各部门施工管理人员任务与责任。同时组织人员认真熟悉方案,结合本工程的特点,制定详细的施工计划,并做好施工前安全技术交底,搞好上岗人员的培训工作。
2.1.2 轴线、模板边线放线:用全站仪引测附属结构的侧墙轴线,并以该轴线为起点,引出其他各条轴线。根据施工图弹出模板边线及水平检测线,以便于模板的安装及校正。
2.1.3水平标高控制:根据模板实际施工要求用水准仪把建筑水平标高直接引测到模板安装位置,也可引测到其他过渡引测点,并办好预检手续。
3、施工过程
陈村北站附属结构按每个出入口及风亭进行施工,首先施工底板,待底板达到设计强度后,以底板为脚手架的基础,进行高大模板施工,浇筑侧墙及上层梁、板等。高大模板体系包括φ48×3.0mm 的无缝钢管扣件式脚手架、φ14 对拉杆、100mm×100mm方木、50mm×100mm方木、18mm厚胶合板。混凝土浇筑完成达到设计强度后方可拆除钢管架,钢管架拆除必须遵循先搭后撤、后搭先撤的原则。
1号风亭组(1号出入口)立面施工顺序:垫层→底板外防水和保护层→底板→侧墙、内隔墙、人防门施工→顶板施工→第一道混凝土支撑拆除→风井及冷却塔侧墙施工→顶板外防水和保护层→顶板土方回填。
Ⅱ号出入口立面施工顺序:垫层→底板外防水和保护层→底板→第二道混凝土支撑拆除→侧墙、电梯井、人防门施工→顶板施工→第一道混凝土支撑拆除→出入口敞口段及电梯井施工→顶板外防水和保护层→顶板土方回填。
4、模板支撑体系选型
4.1构造要求及剪刀撑布置
按照结构形式和方便适用的原则,根据明挖附属结构特点及空间情况,附属结构不同部位采取不同布置方式,支撑体系按规范构造要求设置扫地杆、纵横向水平杆及垂直、水平剪刀撑,确保模板体系的整体稳定性。立杆、水平杆以及斜杆均采用φ48×3.0mm钢管,立杆可调托撑螺杆伸出长度不宜超过300mm,插入立杆内的长度不得小于 150mm。
立杆下端设扫地杆,距钢管底端不大于200mm,避免下端失稳。由于结构底板存在纵坡,脚手架搭设时需注意扫地杆需顺坡设置。立杆上端悬臂高度大于500mm时需加强一根水平杆;纵向水平杆的搭接不顺时,必须加强剪刀撑及采用旋转扣连接。
梁、板主楞采用两根φ48×3.0mm 钢管组合而成,梁次楞(部分板)采用100mm×100mm方木、其余均采用50mm×100mm方木。支顶侧墙的横向通杆应采用对接连接,剪刀撑采用搭接。当立杆采用对接接长时,立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
顶层、底层、竖向剪刀撑顶部各交点平面设置水平剪刀撑。在架体外侧周边及内部纵、横向每5m,应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5m。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过6m,竖向剪刀撑斜杆与地面倾斜角应为 45°~60°,水平剪刀撑与支架纵(或横)向夹角应为45°。支架最顶水平杆距模板支撑点距离应≤500mm。
模板施工主要包括板模板、侧墙模板、中隔墙模板及梁模板。采用18mm厚的胶合板,背楞主要选用50×100mm方木。模板支撑系统采用φ48×3.0mm扣件式钢管满堂脚手架,立杆采用顶部带可调上托,调节模板支撑的高度。
4.2材料要求
钢筋采用HPB300热轧钢筋(强度设计值270N/mm2)、HRB400 钢筋(强度设计值360N/mm2),钢材采用Q235B且纵向受力普通钢筋应符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第11.2.3 条规定。
混凝土采用商品混凝土,结构各部位混凝土强度等级如下:底板、底梁、顶板、顶梁、暗柱、侧墙--C35P8防水混凝土。内隔墙、明柱、楼板、楼梯--C35混凝土。
5、检查验收
5.1构配件检查与验收
5.1.1 新钢管的检查应符合下列规定;
(1)应有产品质量合格证;
(2)应有质量检验报告;
(3)钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;
(4)钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表8.1.8的规定;
5.1.2 旧钢管的检查应符合下列规定:
(1)表面锈蚀深度应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表8.1.8 的规定。锈蚀检查应每年一次。检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用;
(2)钢管弯曲变形应符合本规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)表8.1.8的规定。
5.1.3扣件验收应符合下列规定:
(1)扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
(2)新、旧扣件均应进行防锈处理。
(3)扣件的技术要求应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831-2006)的相关规定。
5.1.4 扣件进入施工现场应检查:
应检查产品合格证,并应进行抽样复试,技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB 15831-2006)的规定。扣件在使用前应逐个挑选,有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。
5.1.5 可调托撑的检查在符合下列规定:
(1)应有产品质量合格证,其质量应符合规范要求;
(2)应有质量检验报告,可调托撑抗压承载力应符合本规范要求;
(3)可调托撑支托板厚不应小于 5mm,变形不应大于 1mm;严禁使用有裂缝的支托板、螺母。
5.2支撑架检查与验收
5.2.1支撑架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收:
(1)基础完工后及支撑架搭设前;
(2)作业层上施加荷载前;
(3)每搭设完 6m~8m 高度后;
(4)达到设计高度后;
(5)遇有六级强风及以上风或大雨后;
(6)停用超过一个月。
5.2.2应根据下列技术文件进行支撑架检查、验收:
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)中第8.2.3~8.2.5条的规定;
(2)专项施工方案及变更文件;
(3)技术交底文件;
构配件质量检查表《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)中4)附录 D 表 D)。
5.3 模板检查与验收
(1)模板安装前,必须经过正确放样,检查无误后才立模安装。
(2)模板必须支撑牢固、稳定,无松动、跑模、超标准的变形下沉等现象。
(3)模板板面平整,接缝严密不漏浆,接缝过大时采取胶布贴缝。模板内杂物、灰尘清扫(清洗)干净。
(4)模板、预埋件、预留孔允许偏差按规范要求施工:
(5)模内杂物清理:分两步,第一步:剔除混凝土接茬处浮浆及松散混凝土,保证混凝土露出石子;第二步:墙、柱合模前,清除因混凝土浇筑留下的浮灰、杂物;梁、板钢筋绑扎完毕后清除模内杂物,由清扫门清除,梁、板均留清扫门;梁留在梁底一端;板利用投测孔做清扫门。
(6)模板支搭完毕后,要进行预检并办理项目部内专业施工员的交接检手续,经监理公司签认合格后方可进行下道工序。浇筑混凝土时,必须由木工专门负责看管模板。
(7)模板与混凝土的接触面应清理干净并涂隔离剂,在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。
(8)按规范要求留置浇捣孔、清扫孔。
6、安全措施
6.1混凝土浇筑安全措施
(1)混凝土浇灌时应尽量避免混凝土堆集,造成荷载集中。
(2)顶板混凝土浇筑必须分层进行,原则上分三次浇筑,每层浇筑必须在前一层混凝土初凝前进行,且振捣时插入式振动棒必须插入前一层不小于300mm,保证上下层之间不出现冷施工缝。
(3)混凝土输送泵管应与平台脱开支设,减少水平推力,材料堆放时尽量减少集中堆放。
(4)混凝土浇筑时,安全员或施工员观察模板及其支撑架变形情况,发现异常现象时应立即停工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。
(5)应避免装卸物料对模板支撑和脚手架产生偏心、振动和冲击。
(6)混凝土浇注前对模板支架体系进行专项验收,经验收合格后方可进行混凝土浇筑工作。
6.2满堂扣件式钢管支撑架施工安全措施
(1)支撑架在搭设过程中,班组要坚持自检,技术员和安全员专检,完成后与有关单位互检,在使用过程中还要经常检查,如发现问题要及时处理。
(2)扣件式钢管支撑架,不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢管和扣件。
(3)每项工程施工前项目技术负责人组织施工人员进行安全技术交底。
(4)高支模施工现场应搭设工作梯,作业人员不得从支撑架爬上爬下。
(5)剪刀撑、横向斜撑水平杆件应紧随钢管立柱的安装及时设置。
(6)连接钢管立柱与配件的锁臂、扣件必须处于锁紧状态,扣件螺栓拧紧力矩宜为40~65kN•m,并不得小于 40kN•m。
(7)各杆件端头伸出扣件边缘长度不应小于100mm。
(8)钢管上严禁打孔。
(9)进行模板及支撑体系施工过程中架体外侧四周需做好临边防护工作。
6.3 拆模安全措施
(1)高支模的拆除,由现场负责人检查验证并确认不再需要时,写拆模申请,提供混凝土强度报告,经项目技术负责人审批同意后拆除。
(2)由项目部技术负责人和安全员,向管理人员和现场各工种作业人员进行高支模拆除安全技术交底。
(3)模板搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入模板底下,并由安全员或施工员在现场监护。
(4)拆除支顶架前,应清除支顶架上的材料、工具和杂物。
(5)拆除支顶架时,应设置警戒标志,并由安全员或施工员负责警戒。
(6)支顶架的拆除除应在统一指挥下,按先支的后拆、后支的先拆的顺序及下列安全作业的要求进行:
①支架的拆除应从一端走向另一端、自上而下逐层地进行,严禁上下同时作业;
②同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行;
③工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安全防护用品,戴好安全帽,系安全带,穿防滑鞋;
④拆除工作中,严禁使用榔头等硬物打、撬挖,各构配件严禁掷至地面。
⑤拆卸连接部件时,应先将锁座上的锁板与卡钩上的锁片旋转至开启位置,然后开始拆除,不得硬拉,严禁敲击。
(7)搭拆支撑架必须由专业架子工担任,并经国家考核合格,持证上岗。上岗人员应定期进行体检,凡不适于高处作业者,不得上支撑架操作。
(8)搭拆支撑架时工人必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。
(9)木模板拆模后要及时进行清理,拆下木方,并及时起出钉子,将板面混凝土清理干净,进行分类码放,便于下次周转。模板在使用前先刷隔离剂(使用水溶性脱模剂),堆放整齐。
(10)脱模剂涂刷:拆下的模板发及时清理、修理和刷脱模剂,必须先将模板内外和周边的灰浆清理干净,用棉丝擦试油质脱模剂,涂刷时要均匀。
(11)梁板对应下层施工期间,顶板混凝土未达到设计要求时,不得拆除下层的支撑架。
6.4 高处作业安全措施
(1)不准患有高血压病、心脏病、贫血的人员从事高处作业。
(2)严禁酒后从事高处作业。
(3)临边洞口挂设醒目的安全警示标志牌,防止高空坠落。
(4)作业人员从指定钢通道上、下,严禁爬钢筋和支撑架上、下。
(5)在支撑架上作业或行走要注意探头板,防止踩翻坠落。
(6)操作人员应穿软底防滑鞋。
(7)中板、顶板模板搭设后,要在施工段的端头(临边),及时设置防护栏,防护栏要悬挂安全警示标志,如“当心坠落”、“禁止跨越”等。设置防护栏后,才能进行钢筋、混凝土施工。
6.5 防坍塌安全措施
6.5.1 规范高支模安全专项方案的设计,提高方案的针对性和可操作性
(1)必须根据工程结构形式、施工荷载大小、立杆支承面条件、施工方式、混凝土施工方法、现场施工条件和气象条件等认真制定高支模安全专项施工方案,充分考虑各种荷载因素,并按最不利荷载组合进行计算设计,确保模板支撑系统具有足够的承载能力、刚度和稳定性。
(2)在支撑体系的设计中,必须做到计算和构造并重,尤其要重视概念设计和构造措施的研究,提高支撑体系的稳定承载力。
6.5.2 健全和完善各项工作制度
(1)对作业人员的安全教育培训和安全技术交底制度以及对模板、钢管、扣件质量的检测和验收制度;要切实加大对施工中重大危险源的监控力度,认真及时识别出本工程的重大危险源,落实监管责任,加大检查频率,防止施工安全事故发生。
(2)编制施工安全技术措施,技术交底必须以书面文字为依据,交底手续要完善,而且必须向一线操作工人直接交底;同时施工单位的专职安全员须对模板工程施工过程认真监督,严格检查,以消除事故隐患。
6.5.3使用与检查措施
(1)模板、钢筋及其他材料等施工荷载应均匀堆置,放平放稳。施工总荷载不得超过模板支撑系统设计荷载要求。
(2)模板支撑系统在使用过程中,立柱底部不得松动悬空,不得任意拆除任何杆件,不得松动扣件。
(3)施工过程中检查项目应符合下列要求:
①立柱底部基础应回填夯实;
②垫木应满足设计要求;
③底座位置应正确,顶托螺杆伸出长度应符合规定;
④立柱的规格尺寸和垂直度应符合要求,不得出现偏心荷载;
⑤扫地杆、水平拉杆、剪刀撑等设置应符合规定,固定可靠;
⑥安全网和各种安全防护设施符合要求。
结束语
高支模施工技术在轨道工程施工中具有重要的现实意义,会直接影响到施工整体的质量和安全。从高支模施工技术的特点来看,由于施工难度高于一般的施工技术,所以应当严格按照基本的计划内容做好整体的管理工作,在保证质量的同时,也能够提升轨道工程的整体安全,从而更好地服务于现代化城市建设。
上文我们以广东顺德地区轨道工程为例,结合工程案例对高支模施工技术的应用进行分析,希望对相关人员有一定的帮助。
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