城市综合管廊支架及模板施工工艺的应用

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:寇满红
[导读] 摘要:在城镇化建设不断推进的同时,城市的基础设施也要不断更新。
        中铁一局集团有限公司  广东省深圳市  518000
        摘要:在城镇化建设不断推进的同时,城市的基础设施也要不断更新。城市内有大量的管线电缆,连接着电力、水力、天然气等生活必需品,与百姓的生活质量息息相关,因此,打造高质量的城市综合管廊非常重要。本文则主要对综合管廊支架及模板施工工艺进行研究。
        关键词:城市建设;综合管廊;支架模板;施工工艺
        引言:老旧的管线电缆分布在城市的地下,每当管线电缆出现故障,就需要挖开城市道路,不仅会影响城市的形象建设,还会影响百姓的交通出行。为了降低基础建设的维护成本,提升城市整体形象,就要考虑地下综合管廊的优化建设。
        一、综合管廊的建设意义
        综合管廊指的是位于城市地面下集结电力管道、给排水管道、燃气管道、通信管道等于一体的封闭性系统工程。综合管廊的建设能够在满足管线正常运行的基础上,有效解决线网杂乱无章、管道事故频发的问题,减少路面施工的概率,保证城市交通的正常运行,提升城市的美观性,有利于城市的地下空间开发,从而推动城市的整体化发展进程。
        二、城市综合管廊支架及模板的设计分析
        (一)确定管廊的参数
        在设计支架时,设计师需要先明确管廊的相关数据参数,例如在掌握管廊的长度后,结合相关理论知识明确支架系统所需要的构件种类及数量,并进一步得出支架系统的物料成本。设计师还要提前了解管廊的易沉降路段,对特殊路段进行针对分析,采取针对性的支架增强策略,保障特殊路段的正常运行。
        (二)选择支架构件
        应用在城市综合管廊支架系统中的构件种类繁多,设计师应该根据实际情况选择合适的构件类型。在选择钢材时,要检测管廊与钢材之间的力,选择能够承受管廊施加的力的钢材。为了保障支架的支撑效果,设计者应该根据管廊的参数和模板位置确定需要的钢管长度。钢材主要应用到支架的下半部分,上半部分则一般是木枋,为了增强支架的稳定性,也需要在支架的上半部分增加一些钢材。在确定支架的框架后,设计师可以对支架的性能进行试验,并根据管廊的实际情况确定支架的安装数量。在选择钢结构的连接方案时,可以结合具体情况进行针对性的分析。碗扣结构是管廊钢结构的一种常见连接方式,在支架发挥支撑作用时,支架也会受到设备传导的振动载荷作用,在自然环境中,地壳波动也可能会对支架造成力的作用,因此,在设计碗扣结构时,设计时要对碗扣受到的各个方向的力进行受力分析,得到稳定性较强的设计方案。为了检验方案的效果,设计师可以在设计完成后通过有限元分析软件来检测支架架构的稳定性。一般来说,支架受到的应力会集中到碗扣结构上,而碗扣结构足以保障支架的稳定性。此外,设计师还要明确一些辅助参数,如地面承重能力,地面的强度不足可能会使得支架塌陷。
        (三)确定支架的参数
        首先,设计师需要确定支架的动载荷和静载荷,静载荷就是支架的重量以及支撑设备的重量。设计师需要了解模板的重量,并结合支架的载荷掌握钢结构的参数要求。相对于静载荷来说,动载荷的计算更繁琐一些,这是由于计算的过程中会不断增减不同来源的载荷。在计算时,设计者要先对支架的动载荷的来源进行逐一分析,明确支架受到的最大的动载荷,并基于最大动载荷来确定支架的性能。
        (四)核算支架参数
        在设计支架时,设计师需要根据以上步骤逐一完成支架的设计工作,为了保障项目的顺利完成,避免误差的产生,设计师需要再次核算支架的相关参数。首先,设计师要对顶模进行核算,检验钢结构的弹性与抗弯折程度、模板的弹性模量。在获得相关参数后,设计师需要通过对应的公式得到最大载荷量,并将其与之前得到的理论载荷量进行对比,判定钢结构是否能够满足正常运行的需求。其次,设计师要对螺栓进行检验,检查连接位置的螺栓是否能够正常运行,根据螺栓的材质与尺寸分析螺栓的强度参数。

接下来,设计师可以对螺栓进行受力分析,得到螺栓的受力数据,将强度参数与受力数据进行对比,判定螺栓是否能够正常使用。设计师还要对脚手架的数据进行检验,检验可以从垂直和水平两个方面完成。在水平方向上,设计师只要对步距进行分析,检验其是否合理即可。垂直方向上的核算要复杂一些,设计师要根据支架的受力情况判断各区域的钢材轴向力,并基于此分析连接件的受力。对构件的强度参数和载荷数据进行比较,如果有效载荷低于强度参数,则可以判定脚手架是可以安全使用的。
        三、城市综合管廊支架及模板的施工
        (一)施工准备环节
        施工前的准备工作会影响到正式施工的效率与质量,因此,在正式施工前应该做好充分的准备。首先,施工人员需要对地面进行处理,这是由于支架和模板会给地面带来较大的力,如果地面未经处理,极可能会出现地面凹陷的情况。施工人员需要在掘进管廊的同时夯实地面,检测地面的压强,并将地面的承重性能与支架的最大载荷进行比较,如果不足以支撑支架的载荷,则应该暂停其他部分并再次进行地面施工。在正式施工前,还应该准备充足的施工材料,并根据施工材料的性能合理储放施工材料,避免由于外界环境使施工材料腐蚀、破损的情况。在储放材料时,可以建立物资档案,记录材料的数量、性能参数、使用情况、储存情况,通过对物资进行统筹管理来提升物资的利用效率,降低施工成本。
        (二)正式施工环节
        在正式施工环节中,首先要测量放线,施工人员应该严格按照设计图纸放线。为了提升放线工作的效率,施工人员可以借助全站仪来完成定点。接下来,施工人员就要安装垂直方向的满堂结构。这一环节中包含碗扣结构的安装,施工人员需要保障立杆垂直于地面,对此,施工人员可以用垂线来检验立杆是否垂直于地面。在安装横杆时,应该将横杆安装在碗扣的安装区,预固定横杆。为了保障钢结构的水平度达标,施工人员可以借助水平仪进行测量。施工人员应该对横杆和立杆的贴合度进行检查,在核验达标后下放碗扣,包裹住对接区域,并通过限位销来固定立杆和横杆。搭建好一级支架后,施工人员应该按照相同的套路继续进行后续的搭建工作,并将按照设计方案钢结构连接起来。在钢结构搭建完成后,就要安装木枋来支撑模板。
        (三)验收环节
        在支架的验收环节,施工人员应该对每一个细节进行核验,严格要求施工质量来保障支架的正常运行。为了顺利完成验收环节,管理人员可以设立责任制,在正式施工的过程中,要求每一项工作的负责人在工作完成后进行检查,在确保质量达标后签字。如果在后续的验收工作中发现工作质量不达标,则可以对相应的负责人进行批评或罚款;对于工作质量优秀的员工,管理层还可以适当进行奖励,通过建立奖惩机制来激励施工人员的责任心。验收环节主要由以下步骤,在预固定横梁时,使用水平仪器测量横梁是否平行于地面;在固定横梁后,使用垂线检查立杆是否垂直于地面。
        四、模板支撑体系的其他注意事项
        模板支撑体系的质量会直接影响到综合管廊的现浇砼质量,而体现模板支撑体系质量的参数指标主要是刚度、稳定性和载荷三个方面。为了保障施工的性价比,在构建模板支撑体系时,可以在保障刚度、稳定性和载荷达标的情况下选择木模与钢模的组合应用,提升模板支撑系统的周转速率。
        总结:城市综合管廊的建设是一项涉及多个部门、多个行业的综合性工程,与城市化建设息息相关,本文主要阐述了城市综合管廊的建设意义,并对城市综合管廊支架及模板的设计施工给出了一些建议,希望能够提升综合管廊的建设质量,推动我国城市化进程的发展。
        参考文献:
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        [2]彭振峰,朱东东,卢冬平,石辉,王民强.装配式支架在地下综合管廊中的应用[J].城市住宅.2020(27).217-218
        [3]王程,汤鹏,庄海洋,杨明.考虑错缝拼装的过江大直径管廊盾构隧道抗震性能研究[J].自然灾害学报.2021(30).116-123
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