劉軍

【摘 要】本文以青島地鐵一期工程（2號線）李村公園站站后折返線二襯施工為研究背景，為節(jié)約施工成本，加快施工進度，通過整體移動式腳手架設(shè)計與應(yīng)用，解決了常規(guī)模板臺車和傳統(tǒng)扣件式鋼管腳手架施工成本高、施工效率低的難題，總結(jié)歸納出整體移動式腳手架的設(shè)計原理和使用方法，并提出改進措施和方案。

【關(guān)鍵詞】大斷面；隧道；整體移動；腳手架

1 工程簡介

李村公園站站后折返線為島地鐵2號線一期工程的折返區(qū)間，區(qū)間隧道拱頂埋深約17m，總長189m。斷面為單洞四線馬蹄形斷面，寬度23.5m，高度15.67m，斷面面積211.4m2，屬超大斷面隧道，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。根據(jù)工期要求，需在180d內(nèi)完成二次襯砌施工，施工循環(huán)進尺為8.4m。

2 引言

李村公園站站后折返線區(qū)間隧道斷面大，長度短，拆除臨時型鋼支撐的安全風(fēng)險高，利用常規(guī)模板臺車和傳統(tǒng)扣件式鋼管腳手架不能夠很好地完成施工任務(wù)，如何在安全、高效的基礎(chǔ)上更為經(jīng)濟地完成施工目標(biāo)是本工程的難點。

3 整體移動式腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計

腳手架承受混凝土重量、模板重量、桁架重量、腳手架自重及其他施工荷載，并為施工人員提供操作平臺。整體移動式鋼管腳手架主要由架體、門洞及行走機構(gòu)三部分組成，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

3.1 架體

腳手架采用外徑48mm，壁厚3.5mm無縫鋼管搭設(shè)，水平鋼圍檁基座與門洞外側(cè)按0.6m間距布置長度300mm、直徑28mm螺紋鋼筋，架體鋼管立桿與水平桿串套進鋼筋，其余鋼管均以可調(diào)底托方式落地。立桿采用單立管，腳手架縱、橫向間距及步距均為0.6m。

為保證腳手架移動過程中的整體穩(wěn)定性，對剪刀撐進行加密布置，水平與豎向剪刀撐均按照2.4m一跨，與架體成45度角斜向布置。

3.2 門洞

門洞為車輛、物料及人行通道，需要滿足強度要求，以保證安全。本腳手架門洞采用I22b工字鋼搭設(shè)，寬度3.6m，高度4.09m，滿足行車需求。豎撐與中間的兩排鋼圍檁基座焊接為整體，縱向以4道（左右各2道）125×80×10mm角鋼連接，設(shè)置I22b斜撐，縱向間距600mm。

澆筑邊墻混凝土?xí)r需加設(shè)工字鋼或鋼管臨時支撐，以抵擋混凝土側(cè)向壓力。門洞頂部外側(cè)滿鋪木板，內(nèi)側(cè)布置密目網(wǎng)及竹膠板作為安全防護。門洞結(jié)構(gòu)圖見圖2。

3.3 行走機構(gòu)

腳手架行走軌道為6道43kg/m鋼軌，每道鋼軌上布置5個直徑300mm、承重20t的滾輪，滾輪縱向以I22b鋼圍檁焊接為整體，兩縱向鋼圍檁間布置4道橫向I22b工字鋼焊接為整體。每道鋼軌最前方的滾輪安裝一臺1.5kW電機，作為腳手架行走動力，6臺電機設(shè)總控開關(guān)一個。行走機構(gòu)大樣圖如下。

3.4 腳手架移動

對下一板的軌道位置進行放線，采用植筋或膨脹螺栓對軌道進行固定，兩軌道間距誤差不大于5mm。地面不平整處進行抹面或用鋼板嵌填，避免鋼軌脫空。

將腳手架底托全部拉起并固定，并檢查底面及四周有無障礙物，一旦發(fā)現(xiàn)必須立即清理障礙物，不得強拉硬拽，否則會造成滾輪脫軌及架體變形等事故。

檢查各線路是否完好，確保電機的同步運行，以提供穩(wěn)定、有效的牽引力。開啟電機，腳手架向前移動。

腳手架行走到指定位置后馬上用木楔子將滾輪固定，落下所有底托并敲緊扣件，檢查扣件有無松動、脫落；

如在弧線段行走，則外側(cè)需要借助車輛在外弧線進行拖拽，以使腳手架按照弧線行進。

4 方案對比分析

為滿足折返線區(qū)間隧道二次襯砌施工安全及工期要求，專門擬定了以下3種施工方案：

方案一，采用2套整體襯砌模板臺車配合2套施工臺架方案；

方案二，采用2套扣件式鋼管腳手架方案；

方案三，采用2套整體移動式鋼管腳手架方案。

下面從安全、質(zhì)量、進度與效益幾個方面對以上三種方案做對比分析。

4.1 施工安全對比

折返線區(qū)間隧道開挖工法為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，故施作二次襯砌前需割除臨時型鋼支撐。

整體襯砌模板臺車只能滿足混凝土施工需要，防水與鋼筋等其他工序需額外配置腳手架施工，故單個面必須同時容納模板臺車與配套施工臺架，一次性割除臨時型鋼支撐的最短距離為16.8m，施工安全風(fēng)險高。

扣件式鋼管腳手架與整體移動式鋼管腳手架可作為多個工序的施工臺架，故一次性割除臨時型鋼支撐的最短距離為8.4m，施工安全風(fēng)險低。

4.2 施工質(zhì)量對比

整體襯砌模板臺車為整體模板，模板拼縫少，且模板整體性好，不易出現(xiàn)漲模、跑模。

扣件式鋼管腳手架與整體移動式鋼管腳手架均為組合模板，模板拼縫多，拼縫嚴密性不易得到控制，易出現(xiàn)漏漿。如模板連接螺栓緊固不到位或模板加固不到位，易出現(xiàn)漲模、跑模等情況，影響混凝土表觀質(zhì)量。

4.3 施工進度對比

拆除初期支護臨時支撐、鋪設(shè)防水層、綁扎鋼筋、澆筑混凝土與混凝土養(yǎng)護，以上五道工序共需8d。

整體模板臺車移動就位與模板拆除共需1d，故完成單個循環(huán)共需時9d，以兩套臺車考慮，完成施工任務(wù)共需189÷8.4÷2*9=101.25d，滿足工期要求。

扣件式鋼管腳手架搭設(shè)需3d，模板安裝需2d，模板拆除需1d，腳手架拆除與倒運2d，故完成單個循環(huán)共需16d，以兩套腳手架考慮，完成施工任務(wù)共需189÷8.4÷2*16=180d，滿足工期要求。

整體移動式鋼管腳手架模板安裝需2d，模板拆除需1d，故完成單個循環(huán)共需11d，以兩套腳手架考慮，完成施工任務(wù)共需189÷8.4÷2*11=123.75d，滿足工期要求。

4.4 經(jīng)濟效益對比

4.4.1 整體模板臺車

1）材料費

整體模板臺車按市場價約200萬元/套計，兩套共需400萬元；2套施工防水層與鋼筋的腳手架材料費用為共計15萬元。故，總計材料費用為415萬元。

2）人工費

整體模板臺車需操作工3人，架子工5人，防水工、鋼筋工、混凝土工與焊工共58人，總計需工人66人。按工費0.5萬元/月，工期101.25÷30=3.375月計，共需人工費為3.375*0.5*66=111.375萬元。

故，采用整體模板臺車共需費用415+111.375=526.375萬元。

4.4.2 扣件式鋼管腳手架

1）材料費

2套扣件式鋼管腳手架共需鋼管264t，鋼管按市場價3150元/t計，共需264*3150/10000=83.16萬元。

2）人工費

扣件式鋼管腳手架需架子工20人，模板工24人，防水工、鋼筋工、混凝土工與焊工共58人，總計需工人102人。按工費0.5萬元/月，工期180÷30=6月計，共需人工費為6*0.5*102=306萬元。

故，采用扣件式鋼管腳手架共需費用83.16+306=389.16萬元。

4.4.3 整體移動式鋼管腳手架

1）材料費

2套扣件式鋼管腳手架共需鋼管296t，鋼管按市場價3150元/t計，共需296*3150/10000=93.24萬元。

2）人工費

整體移動式鋼管腳手架安拆按市場價382元/t計，拆除按市場價312元/t計，故2套腳手架的安、拆工費為2*（382+312）*296/10000=41.08萬元。整體移動式鋼管腳手架搭需模板工24人，防水工、鋼筋工、混凝土工與焊工共58人，總計需工人82人。按工費0.5萬元/月，工期123.75÷30=4.125月計，共需人工費為4.125*0.5*82=169.125萬元

故，采用整體移動式鋼管腳手架共需費用169.125+41.08+93.24=303.445萬元。

5 結(jié)論

實踐證明，整體移動式鋼管腳手架其使用的材料通用性強，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了施工成本，并且能夠保證施工安全、質(zhì)量及工期的要求，適用于短距離超大斷面隧道施工。本工程應(yīng)用的整體移動式鋼管腳手架仍有部分不足，具體如下，以供相關(guān)單位借鑒改進：

1）面板為小鋼模拼裝而成，不僅增加工期工費，且混凝土表觀效果不如整體襯砌臺車，可以考慮采用整體模板；

2）考慮采用承重更高的滾輪，避免或減少施工過程中更換滾輪；

3）對于弧度較大的隧道，應(yīng)選用寬度大的滾輪，以增大腳手架的自由度，避免或減少卡軌、脫軌現(xiàn)象的發(fā)生。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]