地铁车辆段上盖建筑大截面转换梁施工关键技术

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年3月第6期   作者:陈明
[导读] 某车辆段地块上盖综合开发项目3、4#住宅工程下部的地铁运营段采用框架结构,与轨道相一致方向的柱网跨度达到了9.0m
        陈明
        广东华隧建设集团股份有限公司     广东广州         510800
        摘要:某车辆段地块上盖综合开发项目3、4#住宅工程下部的地铁运营段采用框架结构,与轨道相一致方向的柱网跨度达到了9.0m。与轨道垂直方向的柱网跨度达到了11.2m基于上半部分高层住宅的功能需要,结构设计采用框架剪力墙结构。因此,整个工程项目的底部区域应用框架结构做支撑,上半部区域依托框架与剪力墙结合的结构体系。为解决此问题,将3、4#楼转换层的大截面转换梁下部通过贝雷梁支撑到现有结构盖板的主梁上,贝雷梁上部铺设工字钢、搭设满堂支撑架,二次分层浇筑大截面转换梁混凝土,很好地解决了现有结构楼板承载力不足的问题。
        关键词:地铁;建筑大截面;转换梁;施工
        1 地铁上盖大截面转换梁贝雷梁和满堂架组合支撑体系的应用
        1.1 贝雷梁和满堂架组合支撑体系的工艺原理
        本工艺的原理如下。
        (1)对于转换梁截面较大,下部梁板无法满足承载力要求的部位,采用贝雷梁进行结构承载力转换,即利用原有结构盖板的框架梁、在原有框架梁上搁置工字钢,在工字钢的上部架设贝雷梁结构,发挥支撑支架结构、支持模板自重以及混凝土施工中的总体荷载力。也就是说原结构框架梁、贝雷梁接触面的梁看成支座,贝雷梁结构可直接假设在工字钢上方,这时工字钢上的荷载力就会转化传递到框架梁结构上再继续传递到两侧的辅助框架梁上。由于组合贝雷梁直接在现有结构板上,利用塔吊配合进行组装。贝雷梁安装完成后在贝雷梁上安装支架体系,然后依次安装底工字钢、支撑架体、模板,安装钢筋及侧模板,浇筑混凝土。
        (2)对转换梁截面不大,下部梁板能满足承载力要求部位,直接搭设钢管脚手架支模体系。
        (3)依托整个工程中受力最大的部分进行受力分析,并合理布置贝雷梁的间距规格,随后选择合理的原材料,完成间距设置工作。以刚度指标和强度指标符合设计要求为设计规范标准。此环节完成后,其他的工程区域通过验算的方式确认钢管脚手架支撑体系,注意所有数据验算完毕后要注意设计复核工作。
        1.2 贝雷梁和满堂架组合支撑体系的工艺流程
        工艺流程:弹线定位贝雷梁支撑点位置→剔凿面层发泡混凝土→铺设16#工字钢支座和垫板→贝雷片组装→安装贝雷片水平连接花窗→安装架体支撑工字钢、U型套环固定、焊接钢管架体定位钢筋→搭设钢管架支撑体系→模板安装→钢梁和钢筋绑扎→混凝土浇筑。
        1.2.1 贝雷梁搭设
        1.2.1.1 平台结构布置
        贝雷梁支撑点在原结构盖板的框架梁上,现盖板的保护层及发泡混凝土找坡层的承载力难以满足承载贝雷梁支撑的要求,故需要对现有盖板的面层、发泡层进行剔除。
        1.2.1.2 贝雷梁平面布置
        在现有结构盖板的结构梁上搭设贝雷梁,贝雷梁的设计建造中,选取双排单层结构的非加强型贝雷梁进行结构搭设,不同的贝雷梁区域之间用450mm的横梁进行连接。单片贝雷片1.5×3m,每榀贝雷梁根据转换梁的长度进行组装。贝雷梁布置:D2-E~D2-N轴间之间设置10榀贝雷梁,每榀贝雷梁有两组四排单层贝雷梁组成,两组贝雷梁之间间距为L(转换梁梁宽-900mm),绘制贝雷梁安装位置分布图。
        1.2.2 满堂支架搭设
        在本次工程项目的建设中,模板立杆的两侧结构区域与混凝土梁板共同发挥支撑作用。大截面梁的中间区域在贝雷梁上方的工字钢上搭接起到支撑作用。贝雷梁则支撑在原结构中的盖板主梁区域。在原有地铁盖板上的结构框架梁上放工字钢。
        构造形式要求,立柱底部距离地面的距离要达到200mm。沿纵横和水平方向分别设置扫地杆,然后通过调节支托底部的立柱顶端在纵横向方向上设置一道水平形式的拉杆。
        钢管立柱的扫地杆以及水平拉杆与剪刀撑,可使用扣件进行固定。

钢管扫地杆以及水平拉杆的连接方式为对接,剪刀撑则采用搭接的方式,注意控制搭接长度不得低于1000mm。固定时选用3个宣传构建分别进行不同点位的固定,剪刀撑则按照在其主体结构周边与内部共同设置,按照5根立杆为分割点。设置连续的竖向结构的剪刀撑,关于剪刀撑的宽度设置范围,最短5m,最长8m。
        1.2.3 模板安装
        支撑架体工作完成以后,进行模板安装工作,主要包括模板拼装、模板的基准定位工作及墙柱、梁板模板安装。
        模板安装环节的工作要求是要严格按照模板的尺寸要求将各个不同部分的模板拼装成一个整体,并且对模板结构可能产生的偏差尽可能控制在合理的范围捏,做好模板的基准区域固定工作。在不同的区域进行模板安装时,要注意严格按照图纸的标准要求完成安装工作,安装完成后继续进行钢筋绑扎与混凝土浇筑操作。
        1.2.4 模板支架拆除
        在对模板进行拆除时,注意做好拆除方法的确认和拆除顺序的控制,整体的拆除顺序需要按照自上而下的方式进行。应当避免上部区域和下部区域同时进行拆除。如果选择分段拆除的施工建设策略,则分段区域的施工步骤前后差异不得高于2步。如果模板支架设置了辅墙连接件,则需要按照逐层的方式及时拆除,避免不按照规定顺序进行模板拆除操作。另外,拆除操作实施的过程中,应当在其外部区域设置警示围栏,安排专人监督管理。
        首先是满堂支架的拆除,然后再拆除贝雷梁支架。满堂支架拆除应用较为普遍,主要介绍贝雷梁支架的拆除。
        贝雷梁支架的拆除:当贝雷梁的强度与设计强度的要求达到同一水平层次并且完成了混凝土浇筑操作后,即可选择拆除转换层梁板结构中的支撑体系,具体的拆除流程如下。
        贝雷梁支架拆除顺序如下:松动梁底支撑顶丝,逐步拆除梁底模板→拆除支撑架体及剪刀撑→拆除工字钢→拆除花窗→拆除贝雷片。
        在具体的拆除操作中,需要重点关注贝雷梁的拆除方式,在拆除操作时,需要按照自上而下的顺序,从贝雷梁的单侧出发向另外一侧逐步推进完成拆除工作,拆除工作开始前需要按照程序检查不同部位的贝雷片之间的连接状态以及架体与工字钢的连接状态。确保其结构达到稳定状态后字与便道相近的一侧启动拆除工作。拆除的方式一般选择分片拆除。即先按照逐片松开的方式进行拆除操作,横向拆掉角钢区域的连接螺栓,将贝雷梁取下,如果实际操作中发生异常现象,则需要停止操作,检查异常现象的引发原因,直到所有贝雷梁结构的拆除工作完毕为止。
        2 经济效益分析
        (1)施工方便简单,无须搭设落地脚手架,在贝雷片拼装完毕后,可直接运用滑轮装置将其安装就位,且后续的施工操作都具有典型的程序性特征,操作便捷,效率高。
        (2)安装工作的整体效率较高,可在短时间内完成施工操作。如果选用传统的满堂脚手架作为施工方法和工具,则需要从基础板结构作为起点进行施工操作。在方案比较中可见,在这个区域运用加强型的贝雷梁进行施工,并且用贝雷片作为支撑体系平台,采用滑轮辅助工具进行安装施工,大大缩短了工程工期,使复杂的支撑体系变得简单,提高了工作效率。
        (3)缩减施工成本,无论是效率的提升还是工期的缩短,都是对整体施工建设成本的减低,其中人工费用和设备的租赁费用可直接得到降低。
        3结论
        目前满堂支架体系在房建领域应用十分普遍,但贝雷梁支撑体系在房建领域内应用较少,且两种支撑体系各有其局限性。本文通过计算和验算,充分证明了满堂架及贝雷梁两种支撑体系综合应用的思路是可行的。目前萝岗车辆段地铁上盖项目3#、4#号楼已完成结构封顶,此组合支撑体系合理地解决了原结构板承载力无法达到预期标准的情况下的施工安全保障,质量水平以及成本控制问题。
        参考文献
        [1]姜卫东,谭聊.贝雷梁上满堂支架施工技术设计[J].华东公路,2013(5):32-35.
        [2]佘国生.广州地铁金洲站贝雷梁支架应用[J].技术与市场,2014(3):84-85.
        [3]庄丽娟.满堂支架和贝雷梁施工法综合运用的研究[D].苏州科技大学,2016.
        [4]尹华松.多斜梁框架结构高大模板支撑体系设计及施工[J].山西建筑,2012(30):125-126.
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