胡 蓉,白文博
(1.重慶交通職業(yè)學(xué)校,重慶 402247;2.中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司,湖北 宜昌 443000)
本工程為西安某地鐵站,該站主體結(jié)構(gòu)為地下兩層雙柱三跨框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),車站主體結(jié)構(gòu)頂板覆土3.4~3.7 m,車站總長(zhǎng)287.5 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬22.7 m,車站標(biāo)準(zhǔn)段高13.4 m。模板支架地基基礎(chǔ)承載力良好,可滿足各類模板支架地基承載要求。
結(jié)構(gòu)荷載主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、模板支架自重、施工動(dòng)荷載等,由荷載組合計(jì)算可知,施工總荷載(設(shè)計(jì)值)大于15 KN/m2及以上,梁集中線荷載(設(shè)計(jì)值)超過(guò)20 KN/m,屬于超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍。
從施工角度考慮,模板支架應(yīng)便于安裝、便于拆卸,輕質(zhì)高強(qiáng),構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,質(zhì)量滿足要求。搭設(shè)完成后便于施工技術(shù)、安全、質(zhì)量管理人員及作業(yè)人員通行檢查驗(yàn)收。因此,模板支架搭設(shè)縱橫向間距(不小于0.9 m)宜能保證作業(yè)人員正常通行,步距應(yīng)滿足正常人通行的高度界限(不小于1.2 m)要求。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)腳手架調(diào)查,常規(guī)碗扣架鋼管材質(zhì)為Q235,壁厚普遍在2.6~2.8 mm,達(dá)不到規(guī)范要求的3.5 mm,且一般用于地鐵車站板結(jié)構(gòu)時(shí)搭設(shè)縱橫間距為600 mm×900 mm,步距1 200 mm,搭設(shè)密度較大,搭設(shè)工作量大,作業(yè)人員在模板支架內(nèi)通行存在困難。常見的碗扣支架,安裝、拆除施工較快。所以在地鐵主體結(jié)構(gòu)的建設(shè)中,傾向于選取碗扣式腳手架。
綜上,該站主體結(jié)構(gòu)模板支架采用材質(zhì)為Q345、鋼管直徑為Φ48.3 mm,壁厚3.2 mm的新型加強(qiáng)碗扣支架,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般地鐵車站搭設(shè)跨度在1 200 mm×1 200 mm~1 800 mm×1 800 mm,且配套設(shè)置專用的底座、頂托、斜桿及雙U型鋼主楞,具有搭設(shè)方便,穩(wěn)定性高,安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
車站主體結(jié)構(gòu)中板板厚400 mm。模板選用15 mm厚膠合板,采用Q345材質(zhì)Φ48.3 mm×3.2 mm的碗扣支架作為承載主體。底模采用15 mm厚膠合板,下側(cè)第一層采用100 mm×100 mm木枋,間距均為350 mm布置,局部采用100 mm×50 mm×3 mm矩形鋼管,間距均為300 mm布置,第二層采用Q345雙U型鋼,高度120 mm,寬度170 mm,壁厚3 mm,沿車站橫向布置,間距1 200 mm。腳手架采用大力神新型碗扣支架,縱向間距1 200 mm,橫向間距1 200 mm,步距1 500 mm。
中板縱梁按照最大尺寸1 000 mm×1 200 mm設(shè)計(jì),模板選用15 mm厚膠合板,梁底采用100 mm×100 mm方木,次楞布置間距為200 mm,局部采用100 mm×50 mm×3 mm矩形鋼管,布置間距為200 mm,主楞采用Q345雙U型鋼,布置間距1 200 mm。梁側(cè)模次楞采用100 mm×100 mm木枋,布置間距300 mm,采用雙Φ48×2.8鋼管,間距為300,對(duì)拉螺栓,縱向間距600 mm,豎向間距300 mm。梁模板支架采用新型碗扣式腳手架,縱向間距1 200 mm,橫向間距600 mm。
側(cè)墻單次澆筑高度按照負(fù)二層側(cè)墻最大澆筑5.6 m設(shè)計(jì)。側(cè)墻面板采用15 mm膠合板+3 mm鍍鋅鋼板組成,豎肋為80 mm×200 mm的木工字梁,橫肋采用雙12#槽鋼,豎肋水平間距為約300 mm,第一道橫背楞距模板下端300 mm,其余間距為1 000 mm,兩塊模板之間采用芯帶連接,側(cè)墻模板安裝時(shí)通過(guò)底板澆筑時(shí)預(yù)留的地腳螺栓和斜支撐進(jìn)行固定安裝。
由于西安地鐵十四號(hào)線港務(wù)大道站主體結(jié)構(gòu)模板支架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)眾多,我們?cè)谶@里介紹下其模板支架的驗(yàn)算。
(1)梁位置荷載:q=65.6 KN/m2,肋木間距為20 cm;
彎曲應(yīng)力:滿足要求。
剪應(yīng)力:滿足要求。
板位置荷載:q=28.88 KN/m2,肋木間距為25 cm;
板下雙U型鋼布置間距為120 cm,分配方木長(zhǎng)4 m,按跨度120 cm的3跨連續(xù)梁計(jì)算。分配方木的間距為25 cm折算為線荷載。
彎曲應(yīng)力:滿足要求。
剪應(yīng)力:滿足要求。
綜上所述,模板支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是地鐵站主體施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),本文以西安某地鐵站的實(shí)際案例出發(fā),對(duì)其模板的材料、性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行詳細(xì)分析,并進(jìn)行了嚴(yán)格的方案驗(yàn)算,實(shí)現(xiàn)了地體站施工模板支架設(shè)計(jì)的安全性,提高了主體施工效率,同時(shí)對(duì)我國(guó)其他的地鐵站主體施工建設(shè)有一定的借鑒意義。