承插型盤扣式鋼管支撐架在地鐵車輛段上蓋工程的應用

摘要：以天津地鐵5號線梨園頭車輛段工程為例，分析了承插型盤扣式鋼管支撐架的特點、施工技術。車輛段上蓋工程通過運用該支撐架，保證了車輛段上蓋工程的質量、安全和進度。

關鍵詞：盤扣式;支撐架;上蓋結構

1 工程概況

天津地鐵5號線工程梨園頭車輛段總建筑面積為19萬m2，本期工程為梨園頭車輛段蓋下部分，按功能區分成5個部分，分別為廠架修庫區、運用聯合庫、咽喉區、出入段線區、附屬用房區。廠架修庫區長307.2 m，寬177 m，單層大平臺，局部夾層的層高13.5 m，柱距8.4 m，柱跨18～27 m，結構為框架結構。運用聯合庫層高8.5 m、5.0 m，柱間距8.4 m，柱跨9～15 m不等，結構為框架剪力墻結構。咽喉區連接地鐵正線、停車列檢庫和聯合檢修庫庫區，呈喇叭口狀，喇叭口段寬16～380 m，長460 m，單層大平臺，層高8.0 m，柱距6.0 m，柱跨7～22 m，平臺頂覆土厚度1.5 m，結構為框架結構。上蓋屋面板厚度為150 mm（行車道厚度170 mm），框架梁最大截面尺寸為900 mm×2 400 mm，搭設高度為10～16 m。

2 支架的選用

按照總體施工部署和施工方案，所有上蓋結構梁板及蓋下夾層梁板結構均采用滿堂支架法現澆，支架管件采用承插型盤扣式鋼管支撐架，支架與周圍已建成的結構物可靠連接。

上蓋結構支撐架施工平面布置主要以上蓋柱網軸線和主次梁軸線為主線，支架立桿布置時原則上以軸心受壓為主，避免偏心受壓。同時，支架搭設過程中因地制宜地與立柱連接，以增強結構整體穩定性。框架梁支撐體系的選用（以最大梁為例）如表1所示。屋面板支撐體系的選用如表2所示。

3 上蓋結構特點

框架梁截面尺寸較大。框架梁尺寸多為800 mm×1 200 mm與900 mm×2 100 mm。結構頂板標高較高。運用聯合庫和咽喉區蓋板頂標高為8.5 m（車道部分頂標高為8.0 m），聯合檢修庫蓋板頂標高為13.5～14.5 m。廠架修庫屋面有坡度，需要滿足標高的變化要求。在搭設支撐架時，當最上排水平桿距支撐點超過500 mm時，可用250 mm調節桿和500 mm立桿進行調節，以保證最上排水平桿距支撐點不超過500 mm。上蓋結構面積大、工期短。本工程上蓋面積約為19萬m2，根據工期要求，主體施工工期壓力大，主體結構施工時間長短對后期裝修、風水電安裝影響較大。

4 承插型盤扣式鋼管支撐架

盤扣式鋼管支撐架體主要由立桿、橫桿、斜桿、可調底托、可調頂托、主龍骨梁、次龍骨梁等組成，支撐架的施工方法是先豎立垂直于地面的立桿，然后將垂直于立桿的水平桿移到圓盤上，使圓盤置于水平桿的連接處，其中立桿由直徑為60 mm的鍍鋅鋼管制成，壁厚為3.2 mm，材質為Q345B高強度低合金鋼，具有拼拆迅速、省力，結構簡易、穩固，通用性強，承重力大，安全高效，不易丟失，便于管理，易于運輸等特點。

5 承插型盤扣式鋼管支撐架的特點

承插型盤扣式支撐架連接點的設計新型獨特，插頭和圓盤之間采用無扣件連接形式，盤扣架帶有自鎖功能，可通過連接點分散立桿的壓力和重力，使得盤扣架受力均衡合理，確保盤扣架安全。盤扣式鋼管支撐架結構設計獨特，主要構件定型化、標準化，用量少、重量輕，操作工人能快捷地進行組裝，每人每天可搭拆約180 m3的架體。架體的搭拆費用及架體的租賃費用大大降低，有效節省了施工成本。盤扣式鋼管支撐架結構簡單，便于搭拆，無零散結構配件，容易保存。獨特的結構設計，使得盤扣式鋼管支撐架適用于各種結構建筑物，特別是車輛段大型框架結構。支撐架底部采用標準基座與可調底座配合的獨特設計方式，方便調節基礎平面高差。為保證架體穩定性，擺放可調底座時應注意可調底座的底板應與混凝土地面緊密接觸，可做適當的底板填充處理。支撐架體頂部配有可調頂托，架體凈高小，可由調節立桿和可調底座、標準基座和可調頂托進行調節。盤扣式支撐架空間大，而大部分其他腳手架的間距小，空間性不足，人員在搭設完成后不能進入到架體中間進行檢查驗收，而盤扣式支撐架立桿可以放大支撐架步距和間距，擴大空間。

6 支架搭設技術

6.1? ? 支架搭設工藝

支架搭設工藝如圖1所示。

6.2? ? 基礎處理

上蓋梁板支撐架地基分為兩種，一種為攪拌樁回填土地基上鋪200 mm后碎石持力層;一種為回填土夯實上鋪350 mm后碎石持力層，回填土的壓實系數不小于0.94。褥墊層將一并把承臺頂填平，使支架基礎處于同一平臺上，基礎剛度也基本均勻。地基上布置寬度為200 mm的腳手板。

6.3? ? 支架搭設要求

支撐架應根據專項論證進行搭設，不得隨意更改搭設參數。支撐架搭設應根據立桿的位置確定可調底座的位置，按照立桿、水平桿、斜桿的搭設順序進行支撐架的搭設，形成基本的架體單元，應以此擴展搭設成整體支架體系。可調底座及可調托座絲桿與螺母旋合長度、螺母厚度、插入立桿內的長度、可調托座伸出頂層水平桿的懸臂長度、絲桿外露長度應滿足設計規范要求。可調底座的調節絲桿外露長度以及掃地桿離地高度應滿足規范設計要求。8 m以上高支模最頂層水平桿步距應比標準步距縮小一個節點間距。高支模支撐架、支撐架搭設高寬比宜不大于3。

6.4? ? 支架構造措施

當搭設高度超過8 m的滿堂模板支架時，水平桿的步距不得大于1.5 m，沿高度每隔4～6個標準步距應設置扣件鋼管大剪刀撐。在梁體順梁方向豎向設置斜拉桿，在樓板底每隔兩道豎向設置斜拉桿。

上蓋結構面積大，柱網結構的字母軸方向最大跨度為27 m，數字軸方向最大跨度為8.4 m，因此支架搭設時需與已完工的結構框架柱相連接，以提高支架的穩定性。抱柱拉結筋與水平剪刀撐布置在同一水平面。夾層梁板支架布置與上蓋梁板支架布置基本相同，但需分兩次完成該部分支架的搭設。首次完成夾層梁板澆筑并達到設計強度后暫時不拆支架，待施工上蓋梁板時，其支架直接搭設在夾層梁板頂面，上下兩層的立桿盡量布置在同一豎軸線上。原則上夾層梁板支架與上蓋梁板支架一并拆除，但當兩層梁板施工的工序時間跨度較大時，為不影響施工可考慮拆除夾層支架。

6.5? ? 支撐架檢查驗收

支撐架構配件進入現場后應按照質量證明資料和性能檢驗報告，重點對管件壁厚、焊接質量、外觀質量、管件尺寸進行檢查。支撐架檢查驗收內容包括：（1）支撐架地基承載力和墊木是否滿足設計要求。（2）是否設置掃地桿，掃地桿位置是否設置水平剪刀撐。（3）沿立桿每步是否均設置縱橫水平桿且縱橫兩向均不缺桿。（4）支撐架安全網是否按照規定設置。（5）立桿間距偏差不得大于30 mm。（6）立桿接頭是否交錯布置符合構造要求。（7）立桿垂直度是否滿足規范要求。

6.6? ? 支架配重試驗

支架搭設完成后，對支架進行配重，考慮梁體自重、地面下沉及支架的彈性與非彈性變形等因素影響，為防止由于梁施工逐步施加預應力的影響，引起各節點出現較大反力，高支模支撐架要具有足夠的剛度和穩定性，能夠承受施工過程中產生的一切荷載，對支撐架進行配重試驗，取得試驗參數，設置施工預拱度。支架配重流程：支架驗收→標高測量→水泥就位→加載60%→沉降變形觀測→加載100%→沉降變形觀測→加載120%→沉降變形觀測→卸載→標高調整。配重試驗采用整體配重，配重順序與混凝土澆筑順序一致，由支點處向跨中進行對稱布載。

6.7? ? 監測監控

在上蓋結構澆筑混凝土前，在已澆筑完成的上蓋梁板區域選擇一個參照點作為支撐架體系位移的監控點，在支點處以及跨中各選擇一個點位作為監測點，沿梁斷面方向，在支撐架頂部距離框架梁底部100 mm處設置一排監測點，沿高度方向在梁體中部設置一排監測點。

7 結語

承插型盤扣式鋼管支撐架通過在5號線梨園頭車輛段工程的實際應用，證明了其強度、剛度、穩定性可靠，施工安全得到了有效保障。同時，其結構簡易，穩固可靠，便于搭拆，保證了施工的質量及進度，降低了項目的施工成本，增加了施工單位的項目收益。

[參考文獻]

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[2] 趙艷.建筑工程中防滲漏技術要點研究[J].民營科技，2014（8）：216.

收稿日期：2020-03-26

作者簡介：鄧威（1988—），男，山東菏澤人，工程師，研究方向：城市軌道交通。