综合管廊移动模架在绿色施工中的应用

发表时间:2020/11/20   来源:《工程管理前沿》2020年第23期   作者:范洪霞 薛政 黄友飞
[导读] 针对综合管廊全线长,通过技术创新和技术改进将移动模架运用在综合管廊标准段中
        范洪霞  薛政  黄友飞
        中国建筑第六工程局有限公司  天津  300450
        [摘要]针对综合管廊全线长,通过技术创新和技术改进将移动模架运用在综合管廊标准段中。本文对移动模架的结构及原理进行介绍,同时分析了施工工艺及其施工方法,结合传统的满堂红施工进行比较分析其效益。通过实践证明该方法能够节省工期、提高施工质量,且在现场安全文明施工上起到了很好的效果,实现了节约水电、材料、工期等目标,是一种环保健康的绿色施工工艺。
        [关键词] 综合管廊 移动模架 绿色施工
        The application of comprehensive pipe gallery MSS in the green construction
        Abstract:According to the comprehensive pipe gallery across the board, the improved mobile mold used in the standard section of the pipe gallery of technological innovation and technology. In this paper, the structure and principle of mobile mould are introduced, and analyzes the construction process and construction method, combined with the construction of the traditional comparative analysis highlights the benefits. The practice proves that this method can save time, improve the quality of the construction, and played a good effect in the field of safe and civilized construction, to achieve the saving water, materials, construction, green construction is a process of environmental health.
Key words:pipe gallery ;move support system ; green construction
引言
        随着可持续发展战略在我国推广,建筑业的可持续发展也受到了广大的关注,绿色施工是可持续发展思想在工程施工中的应用体现。绿色施工技术并不是独立于传统施工技术的全新技术,而是用“可持续”的眼光对传统施工技术的重新审视,是符合可持续发展战略的施工技术。但其在实际的推行中,存在深度、广度不足,系统化、规范化差等现象,仍需进一步加强与完善绿色施工。当前,结合可持续发展的思路,加快绿色施工技术的开发和运用,在海棠湾海榆东线市政道路(藤桥西河段至海岸大道路口段)改造工程项目的管廊工程中采用移动模架施工,不仅降低施工成本,而且实现施工现场文明整洁、机械化程度高、便于施工管理等可持续发展的绿色施工作业特点。
        移动模架是英文Move Support System的译名,简称MSS,又称造桥机、滑移支架、无支架模板系统、移动模架台车等,是一种安装简易、操作便捷、重量轻的、自带模板可自动行走的施工机械。通过使用移动模架施工技术不仅可以提高机械化程度,而且还能够降低投资成本,目前主要在隧道以及桥梁建设当中应用较为广泛。
        综合管廊作为国内新兴的城市地下管线公共隧道,对于施工过程中采用的支模方式只有较少的研究,本文结合绿色施工的可持续发展思路针对应用于海棠湾海榆东线市政道路(藤桥西河段至海岸大道路口段)改造工程项目的管廊工程的移动模架应用情况进行介绍及分析。
1工程概况
        海棠湾海榆东线市政道路(藤桥西河段至海岸大道路口段)改造工程项目的管廊工程在改造范围龙海路至本工程修筑终点敷设综合管廊,总长度为7669.4米,宽5.45m,高5m(净宽4.55m,净高4.0m),钢筋混凝土结构。管廊由标准段、排风井、投料口、缆线出口、端头井、支线管廊、监控中心等七大类结构组成。海榆东线市政道路改造工程综合管廊主体结构混凝土分两次浇筑,第一次浇筑管廊底板倒角和50cm侧墙,第二次浇筑上部侧墙和管廊顶板混凝土。为有效推动绿色施工技术的运用,结合本工程实现技术进步和技术创新,管廊的标准段两边侧墙及顶板采用移动模架进行施工。
2工艺特点
        移动模架应用于管廊施工是模板上完成两测墙及顶板管廊浇筑的全部工序,集模板工程、钢筋工程、混凝土工程于一体。它采用的是原位现浇施工,免去了大型运输,这种方法施工的管廊整体性好。用时它又具有工厂预制的特点,可以提高模架的利用率和生产效率。采用移动模架施工主要有如下几个优点:
        1.适应性广泛。
        2.周转次数多、施工周期短。
        3.施工安全可靠。
        4.现场文明整洁。
        5.机械化程度高,便于工程管理。
3移动模架组成及原理
        海榆东线综合管廊全长7.7公里,标准段断面尺寸统一,为便捷施工我项目部结合隧道台车和造桥机进行改良创新,形成快插盘扣式移动模架。
3.1组成
        移动模架系统由四部分组成:
        第一部分,是固定在管廊底板上的轨道,移动模架长30m在底部纵向设置两道轨道,采用螺纹连接固定于管廊底板。
        第二部分,是移动模架行走系统,包括行走电机和行走桁架,模板整体分节6m一整节(3×2m一小节),6m整节中有一个主动轮系统和一个从动轮系统。
        
        图3.1.1  模架行走系统示意图
        第三部分,盘扣支撑组成的受力结构,支撑截面步距0.9+1.2+0.9m,纵向步距均为1.2m。支撑采用盘扣式连接,并在立杆上设有0.6m底托和0.6m顶托,方便调节使用。
        
        图3.1.2  盘扣示意图
        第四部分,由不锈钢复合钢板加工而成的模板及拉杆。侧墙模板采用内外对拉形式,采用穿墙拉杆,穿墙拉杆设置止水螺栓。
        
图3.1.3  移动模架整体效果
3.2原理
        移动模架长30m,纵向分节6m一整节(3×2m一小节),在标准段施工时,可整体纵移至下一工位;通过非标准段时,可采用分节拆装方式,每6m一节纵移至下一工位。
        标准段管廊第一次浇筑管廊底板倒角和50cm侧墙,底板模板设计简洁,长度30m,纵向分节6m一节,采用分节拆装的方式。底模采用内外对拉的形式,穿墙拉杆采用三段止水螺栓,底部采用φ48钢管临时支护在钢板桩上,保持结构稳定。拆模移动时,采用吊车悬吊模板移至下一工位。
        第二次浇筑上部侧墙和管廊顶板混凝土。支撑结构底部采用圆盘+底部行走系统形式,圆盘及行走系统利用螺栓固定在行走桁架上,行走桁架上方为盘扣式支撑作为受力结构,保证顶板结构稳定,拆模移动时,调整支撑结构顶丝,拆除侧墙对拉螺栓,侧面内膜可在重力作用下自然下落,行走采用电机轮组,可实现30m同步前移。
4施工工艺流程及操作要点
        4.1工艺流程:施工准备→底板及下部侧墙施工→安装轨道→移动模架前移→移动模架就位→绑扎侧墙及顶板钢筋、安装外模板→第二次浇筑混凝土→撤除模板→投入下一段管廊施工
        操作要点:
        1.一套移动模架进场后,可开始进行拼装,拼装过程由吊机、配合人工进行。盘扣支撑系统组装精度的高低,直接影响到施工的质量、进度及安全生产。因此在组装时,应严格按照设计图纸及《钢结构施工技术规范》进行操作。拼装好后检查各个部位支撑稳定及加固情况进行预压测试,满足承载力要求后方可投入使用。
        2.上一段管廊施工完成后,先拆除内模侧板底部一道背楞,然后通过底部丝杠内收,再用吊机牵引至指定工位。此种方法操作便捷,节省人力,行走采用电机轮组,每6m为一整节分节移动。
        3.扣紧支架与耳板连接的丝杠,按照规范及图纸要求使用千斤顶将其调节至指定标高,安装内模最底部一道背楞,用丝杠扣紧耳板与支撑。
        4.侧墙模板采用三段式止水螺栓内外对拉。
5移动模架在管廊中的运用及注意问题
        移动模架在移动到下一道工位到位后,再进行固定,形成整体模板,进入第二段管廊的施工,如此循环使用。
        为了保证下一段管廊施工的进度和工程的质量安全,需注意以下几个问题:
        1.在移动模架前移时,先检查移动模架前移范围有无障碍物,确保无障碍方可开始进行前移操作。
        2.移动过程中,应注意随时观察模架,防止模架碰损已浇筑完成的管廊混凝土,盘扣式支撑作为顶板的受力结构移动时应随时注意两者的连接情况,保证移动模架的整体性。
        3.移动模架前移至下一工位后,注意清洗模板,保证下一段管廊混凝土的出模效果。并注意检查支撑的受力情况,及时更换有质量隐患的支撑构件,并加固松动的支撑连接部位。
6效益与实用性分析

        
        满堂红施工时需工人8名,而移动模架只需4名工人;在机械设备上,满堂红施工安装拆卸都需要相关的机械设备,而移动模架可通过收缩内模后,便可采用电机轮组前移;满堂红施工材料重复使用次数为7次,而在管廊施工中移动模架重复使用次数达到60次。
        通过满堂红施工与移动模架在工期、人、机、料上的对比,移动模架每延米可节约施工成本20%。使用满堂红脚手架时除工期外,在管廊内运输钢模板时,由于钢模板质量重,且在狭小空间内作业,存在一定的施工难度和安全隐患。综合管廊标准段采用移动模架进行施工可以有效的控制管廊混凝土出模效果,且可重复循环利用,就海榆东线综合管廊而言,对比前期采用传统的满堂红施工工艺相比,其经济效益增加明显。另外满堂红施工在施工进度和现场文明施工上也不及移动模架施工;采用移动模架对比满堂红初期施工虽然增加了费用,但是现场文明整洁,机械化程度高,便于工程管理,在长达7.7公里的综合管廊施工中,实用性和经济性都有很大的体现。
7结语:
        绿色施工涉及与到可持续发展密切相关的生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济发展问题,实施绿色施工是可持续发展思想在工程施工阶段的应用,对促进建筑业可持续发展具有重要意义。随着可持续发展战略的进一步实施,实施绿色施工必将成为社会的必然选择。通过移动模架在海榆东线综合管廊的应用,证明在管廊及箱涵施工中,通过实践证明该方法能够节省工期、提高施工质量,且在现场安全文明施工上起到了较好的效果,实现了节约水电、材料,环保健康的绿色施工工艺。在今后的管廊或者类似的建设中移动模架施工技术的应用会越来越广泛,越来越成熟,在坚持可持续发展战略的同时,大大推动我国综合管廊建设的发展。但同时也发现移动模架还存在一些不足之处,仍需在今后的设计、加工及拼装过程中不断的改进和完善。
        主要结论:
        1.移动模架不仅可以应用在隧道以及桥梁建设当中,经过创新和改良也可应用与综合管廊及类似箱涵结构的建设。
        2.此种方法简单、方便易操作,节省人力、物力,节约工时,混凝土成型良好。结构用钢量轻,节约物料成本,快拆支撑可反复循环利用,属于高能环保建材,可加大投入使用于绿色施工建设中。
参考文献:
1.黄经纬,黄文超.移动模架施工技术的发展及应用[J].建筑机械化,2007,28(1):51-53.
2.张海龙,韩环环.移动模架施工技术的应用与研究创新[J].工业c,2016(1):00182-00183.
3.许宏伟,孙志星,李义强.移动模架造桥机在桥梁施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化.2008,25(8):69-71.
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