王 帥，趙佑橋，楊廣田，李 超，黨利光，薛 棟

（中國(guó)建筑第五工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

目前工程中大都采用現(xiàn)有的扣件式鋼管[1]、盤(pán)扣和輪扣支模架工藝，但是該工藝搭設(shè)過(guò)程復(fù)雜，效率低下，各種材料長(zhǎng)期租賃價(jià)格昂貴，盤(pán)扣和輪扣在微小型鋼筋混凝土管涵中沒(méi)有合適的模數(shù)，并且其安全設(shè)計(jì)一般情況下均由施工單位設(shè)計(jì)完成，缺乏專(zhuān)業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算[2]，因此存在較大的安全隱患。在工作面狹窄的微小型鋼筋混凝土管涵中搭設(shè)現(xiàn)有的傳統(tǒng)扣件式鋼管、盤(pán)扣和輪扣支模架時(shí)，因工作面狹窄，人工操作極不方便，施工工效低下，混凝土澆筑完成后，材料周轉(zhuǎn)困難。鑒于此，針對(duì)本項(xiàng)目隧道頂板支模，提出一種可移動(dòng)支模架，有效解決了上述問(wèn)題，取得了較好的工程效益。目前，相關(guān)發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局已受理。

1 工程概況

中國(guó)移動(dòng)（河南）數(shù)據(jù)中心二期土建工程總建筑面積為107 080.16 m2，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，本工程包含B03、B04、B05、B06 機(jī)房樓、A01 維護(hù)支撐用房及C02 動(dòng)力中心共6 棟單體建筑及設(shè)置在主樓周邊的電纜隧道組成。本工程電纜隧道由1#母聯(lián)隧道、2#母聯(lián)隧道、886 m 長(zhǎng)單邊電纜隧道和292 m 長(zhǎng)雙邊電纜隧道組成，間距約每50 m 設(shè)一個(gè)工孔，隧道各尺寸見(jiàn)表1。

表1 隧道尺寸

本工程隧道緊鄰邊坡、施工工作面狹窄，工期緊張，采用現(xiàn)有的扣件式鋼管[1]、盤(pán)扣和輪扣支模架安全風(fēng)險(xiǎn)高，效率低，材料不易周轉(zhuǎn)，人工、機(jī)械費(fèi)用高，混凝土澆筑質(zhì)量難以保證[3]。鑒于此，項(xiàng)目提出了電纜隧道頂板創(chuàng)新采用可移動(dòng)支模新型施工工藝來(lái)解決上述問(wèn)題。

2 工藝比選

2.1 方案制定

為了實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)支模架的設(shè)想，技術(shù)工員查閱國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料，大膽設(shè)想，小心求證，提出以下2 種方案。

方案一：采用方鋼焊接[4]而成。

此體系包括80 mm×80 mm×5 mm 方鋼制作的豎向支撐體系、由重型定向輪和萬(wàn)向輪交錯(cuò)設(shè)計(jì)的行走體系[5]，由可調(diào)托、鋼管組成模板體系等組合而成。每2個(gè)單體支撐體系通過(guò)水平、剪刀型方鋼組成的可拆卸、拼裝的剪刀支撐體系組成，方便滑動(dòng)前行，且可根據(jù)施工段劃分，任意拼裝支模架長(zhǎng)度。勞務(wù)作業(yè)工員可利用“工”字型支模架與管涵側(cè)壁之間自由行走，方便工員操作?！肮ぷ中汀敝＜苁疽鈭D如圖1 所示。

圖1 “工字型”支模架示意圖

方案二：由鋼管、扣件組合而成。

支撐體系由直徑為50 mm 壁厚為4.8 mm 的圓鋼管通過(guò)扣件連接，豎向立桿長(zhǎng)2 m，跨距為900 mm，步距1 200 mm，每2 m 為一組，側(cè)面設(shè)置剪刀撐通過(guò)旋轉(zhuǎn)扣件連接；行走體系采用直徑為15 cm 的重型腳手架萬(wàn)向輪，每組共設(shè)置6 個(gè)。

2.2 方案比較

2.2.1 方案一

（1）優(yōu)點(diǎn)如下。

安全性高。采用80 mm×80 mm×5 mm 方鋼焊接成作為主要支撐體系和可拆卸、拼裝的方鋼剪刀支撐體系組成的可移動(dòng)支模架整體穩(wěn)定性較好，承載力高，具有較好的受力性能，無(wú)需大量機(jī)械配合，人工操作簡(jiǎn)單、方便。

拼裝方便?？煞旨\(yùn)輸，根據(jù)施工段劃分的長(zhǎng)度自由拼裝組合，一次施工劃分長(zhǎng)度，可長(zhǎng)可短，較為方便。

方便作業(yè)。工人施工環(huán)境安全性提高，可在“工”字型架體內(nèi)自由行走，不用穿越支模架，工員出入和作業(yè)方便。

可分段組織施工，流水作業(yè)。每個(gè)施工段混凝土澆筑完成，達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求拆模強(qiáng)度以后，即可根據(jù)實(shí)際情況，分段拆除剪刀撐，然后將2～3 段支模架通過(guò)定向輪引導(dǎo)和萬(wàn)向輪控制方向的方法將其人工推入下一個(gè)施工段，然后，只需分段安裝剪刀撐即可完成支模。

（2）缺點(diǎn)如下。

單塊支模架造價(jià)較高，適用于結(jié)構(gòu)形式標(biāo)準(zhǔn)，且數(shù)量較大的微小型鋼筋混凝土管涵。

2.2.2 方案二

（1）優(yōu)點(diǎn)如下。人工操作方便。人工操作熟練，施工效率高，只需幾個(gè)步驟即可完成操作：就位-支模-澆筑混凝土-等待混凝土達(dá)到強(qiáng)度值-移動(dòng)到下一段就位；其整體移動(dòng)，整體支、拆，操作風(fēng)險(xiǎn)較低。

（2）缺點(diǎn)如下。

材料周轉(zhuǎn)需要大量水平、垂直運(yùn)輸機(jī)械，搭設(shè)過(guò)程較繁瑣、工人施工時(shí)安全隱患較大且工人在架體內(nèi)行走極不方便。

因電纜隧道空間狹窄，屬微小型管涵，只能人工拆除，人工轉(zhuǎn)運(yùn)至工孔倒出后，方可采用機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)，材料周轉(zhuǎn)困難，人工成本和機(jī)械費(fèi)用高。

經(jīng)過(guò)技術(shù)工程師多次討論并參照其他類(lèi)似工法，多方考量，最終選擇方案一。

3 主要施工工藝

3.1 施工工藝流程

具體的施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 操作要點(diǎn)

（1）在此支模架使用前，需先完成隧道鋼筋混凝土底板施工，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度以后，方可安裝此滑動(dòng)支模架。

（2）安裝時(shí)先將單體支撐體系運(yùn)輸至將要施工的部位，然后進(jìn)行根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行組合，此結(jié)構(gòu)由多個(gè)單體組成，相鄰2 個(gè)單體之間用方鋼加高強(qiáng)螺栓組成的剪刀撐進(jìn)行連接。

（3）在此“工”字型支模架的底部設(shè)置有重型定向輪和萬(wàn)向輪，在輪子的兩側(cè)各設(shè)置有型鋼支架體系，用于架體定位后的支撐。此型鋼支撐通過(guò)設(shè)計(jì)的相應(yīng)裝置，可在支模架滑動(dòng)時(shí)收起，不影響架體滑行，架體定位后，即可將此型鋼立起，作為支撐裝置，如圖3 所示。

圖3 支模架底部支撐及行走裝置示意圖

（4）支架由方鋼、合頁(yè)、插銷(xiāo)組成；當(dāng)架體移動(dòng)到將要施工的部位后，鎖死定向輪和萬(wàn)向輪，然后支撐并固定型鋼支架，避免萬(wàn)向輪受力。

（5）下一步即可在可調(diào)托上按方案擺放頂板支模的小梁，然后鋪木方或方管，再鋪設(shè)模板，綁扎隧道頂板鋼筋。頂托上的小梁需設(shè)置在兩端的側(cè)墻模板加固的水平鋼管上，但不能使水平鋼管受力，以免架體拆除后，頂板模板脫落。

（6）當(dāng)此段隧道頂板混凝土澆筑完成且達(dá)到拆模時(shí)間后，將型鋼支架收起，然后落下可調(diào)托，根據(jù)實(shí)際情況，分段拆除架體之間的剪刀撐，分段推動(dòng)架體移動(dòng)到下一施工段，重復(fù)上述過(guò)程。實(shí)際的安裝效果如圖4所示。

圖4 應(yīng)用實(shí)拍圖

3.3 工藝評(píng)價(jià)

該“工”字型新型可移動(dòng)支模架不僅解決了本工程中電纜隧道頂板支模時(shí)工作面狹窄、工作環(huán)境危險(xiǎn)和工期緊張的問(wèn)題，更革新了支模架工藝，以其高效、便捷、高質(zhì)及經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)取代了傳統(tǒng)滿(mǎn)堂架子管支模，具有重要的創(chuàng)新意義，得到了業(yè)主、監(jiān)理和一線工人們的一致好評(píng)，今后值得在相同工況下隧道、管廊中應(yīng)用與推廣。

4 經(jīng)濟(jì)效益

“工”字型可移動(dòng)支模架在電纜隧道（微型管涵）中的應(yīng)用，比普通扣件式鋼管腳手架有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，以中國(guó)移動(dòng)（河南）數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目為例，本項(xiàng)目電纜隧道總長(zhǎng)度為1 178 m。

費(fèi)用對(duì)比：

（1）普通扣件式腳手架，按50 m 作為一個(gè)施工段，分段施工，流水作業(yè)，施工周期為90 d 計(jì)算。

a.人工費(fèi)

搭設(shè)（包含拆除）人工費(fèi)為8 元/m3。

計(jì)算人工費(fèi)：[（51.9+65.85）×2.1×2.6+886×2.05×1.4+292×2.05×1.8]×8=34105.72 元。

b.鋼管租賃費(fèi)

根據(jù)品茗安全計(jì)算軟件計(jì)算得知，普通扣件式腳手架的步距為1.2 m，跨距為0.9 m，鋼管總量為955 m，每米的租賃費(fèi)為0.021 元/d。

計(jì)算租賃費(fèi)：955 m*0.021*90=1804.95 元。

c.扣件租賃費(fèi)

根據(jù)品茗安全計(jì)算軟件計(jì)算得知，普通扣件式腳手架的步距為1.2 m，跨距為0.9 m，扣件總量為1 194個(gè)，每個(gè)扣件的租賃費(fèi)為：0.005 4 元/d。

計(jì)算租賃費(fèi)：1194*0.0054*90=580.28 元。

d.機(jī)械費(fèi)租賃費(fèi)

采用12 t 自吊車(chē)水平運(yùn)輸，每天自吊車(chē)的租賃費(fèi)為187.5 元/h。

計(jì)算租賃費(fèi)為：187.5*90*10=168750 元。

支模架費(fèi)用總計(jì)：34105.72+1804.95+580.28+168750=205240.95 元。

（2）可移動(dòng)支模架，加工定制50 m 可移動(dòng)支模架，然后分段施工，流水作業(yè)，施工周期為90 d。

a.加工定制費(fèi)

每副加工定制費(fèi)為518 元，共需加工定制42 副。計(jì)算加工定制費(fèi)：518*42=21756 元。

b.勞務(wù)作業(yè)費(fèi)

每米勞務(wù)作業(yè)費(fèi)：3 元/m3。

計(jì)算勞務(wù)作業(yè)費(fèi)：[（51.9+65.85）×2.1×2.6+886×2.05×1.4+292×2.05×1.8]×3=12789.65 元。

c.機(jī)械費(fèi)

“工”字型可移動(dòng)支模架，經(jīng)工廠加工后，只需要材料進(jìn)出場(chǎng)機(jī)械費(fèi)即可，費(fèi)用為8 200 元。

“工”字型可移動(dòng)支模架可移動(dòng)支模架費(fèi)用總計(jì)：21756+12789.65+8200=42745.65 元。

由以上數(shù)據(jù)對(duì)比得知，電纜隧道結(jié)構(gòu)施工，采用扣件式鋼管架中人工費(fèi)和材料周轉(zhuǎn)費(fèi)是成本大項(xiàng)，采用“工”字型可移動(dòng)支模架能夠較好地節(jié)約人工費(fèi)和材料周轉(zhuǎn)成本，采用可移動(dòng)支模架較普通扣件式腳手架節(jié)約成本：205240.95-42745.65=162495.3 元。

同理，“工”字型可移動(dòng)支模架與盤(pán)扣式、輪扣式支模架同樣節(jié)約人工費(fèi)和材料周轉(zhuǎn)費(fèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

此工程中電纜隧道頂板支模采用“工”字型可移動(dòng)支模架效益顯著。

（1）有效解決了此工程中電纜隧道工作面狹窄的難題，體現(xiàn)了工本意識(shí)。

（2）相較于傳統(tǒng)滿(mǎn)堂架子管支模，簡(jiǎn)化了施工工序，大大縮短了施工工期，加快工程整體進(jìn)度，且可移動(dòng)支模架具有良好的整體穩(wěn)定性，有效地降低了施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）節(jié)約了大量的圓鋼管和扣件，減少了相關(guān)材料的周轉(zhuǎn)費(fèi)，且節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，降低了工力成本。