城市轨道交通工程支架搭设施工技术探析_刘康毅.pdf

江西建材质量控制与检测732023年1 月作者简介：刘康毅（1990-），男，湖南长沙人，本科，工程师，主要研究方向为轨道交通技术。城市轨道交通工程支架搭设施工技术探析刘康毅中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710000摘 要：箱梁在城市轨道交通工程中较为常见，但其现场施工仍存在一定技术难度。文中以实际工程为例，对支架搭设施工技术的支架参数确定、地基处理、支架搭设工序展开分析。据支架预压观测数据显示，本次施工搭设的支架在预压荷载下形变量最大值为11.8mm，说明该支架整体稳定性较好。关键词：城市轨道交通工程；支架；搭设；施工技术中图分类号：U445.4文献标志码：A文章编号：1006-2890（2023）01-0073-03Analysis on Construction Technology of Urban Rail Transit Engineering Support ErectionLiu KangyiChina Railway 12th Bureau Group Fourth Engineering Co.Ltd.,Xian,Shaanxi 710000Abstract:Box girder is more common in urban rail transit engineering,but its field construction still has some technical difficulties.Taking the actual engineering project as an example,the support parameters determination,foundation treatment and support erection process of the construction process are analyzed.The stent prepressure observation data show that the maximum shape variable value of the bracket built in this construction is 11.8mm under the prepressure load,indicating that the overall stability of the bracket is good.Key words:Urban rail transit engineering;Support;Erection;Construction technology 0 引言箱梁是当下我国常用的桥梁结构，具有刚度强、形变小等优势，城市互通立交桥广泛使用了连续箱梁形式。此形式不仅可以提升立交桥的抗震性能，且具有一定美观性。而在城市轨道交通工程的箱梁施工中，支架搭设技术因较好的适用性与经济性，被广泛应用。因此，支架搭设技术作为城市轨道交通工程中重要的施工工艺，支架搭设施工质量的控制非常重要，必须确保支架整体的稳定性与可靠性。1 工程概况本文选取城市轨道交通工程中的某立交4#主线桥为研究对象，对该桥梁模板支架的搭设施工进行详细介绍。该城市轨道交通工程位于四川省成都市，日常承载量极大，为确保市民的安全出行，需要严格控制本次支架搭设施工的质量。成都轨道交通工程以高架桥梁为主，立交4#主线桥的桥梁结构为现浇连续箱梁，跨度20m+40m+20m，主梁梁高为2.8m、梁宽为9.6m，桥梁设计时速为65km/h。2 支架搭设施工技术2.1 支架施工参数确定由于支架施工技术1较为复杂，为确保施工全过程每一个环节的安全，本文从支架受力角度出发，确定本次施工参数。一般情况下，35m的主线桥桥梁需要40m的支架来支撑，根据该原理，首先对本次城市轨道交通工程中的主线桥桥梁所需支架荷载进行计算，进而获取支架施工中的支撑参数2。结合工程设计要求，设该主线桥桥梁自重为 G0，通常主线桥的箱梁底模以及内外模会受到支架的支撑荷载，所以根据均布荷载运算，可以获取施工荷载为 H1，那么本次工程中支撑体系产生荷载为：H=G0H1+1.2（H2+H3）+H3 （1）式 中，H代 表 主 线 桥 桥 梁 满 堂 支 架 体 系 产 生 荷 载 数据，kN/m2；H2代表梁体结构产生荷载数据，kN/m2；H3代表支架自身荷载数据，kN/m2。在根据式（1）求得支架荷载之后，需要对地基承载力进行计算，结合相关工程经验，按照下式对地基承载力 D进行计算：（2）式中，L代表立杆传输至顶面的轴心力数据，N；S代表立杆底座面积数据，cm2；Z代表调整系数。在根据上述公式求得支架受力数据之后，即可确定本次支架搭设施工参数。在支架搭设施工中，根据主线桥桥梁横截面的面积数据，将桥梁梁体划分为三个部位：两侧翼板、腹板以及梁底板。各部位搭设支架的参数如表1 所示。表1 支架搭设参数表桥梁部位支架参数纵向间距/cm横向间距/cm横杆步距/cm两侧翼板100100150腹板80100120梁底板80100120在支架搭设施工中，使用15cm15cm的方木将主线桥的江西建材质量控制与检测742023年1 月桥梁顶起，并使用20mm厚的胶合板将箱梁地板托起。2.2 地基处理通过上述内容可知，该城市轨道交通工程的施工场地，可以满足支架搭设对地基承载力的需求3。根据我国连续箱梁标准化实施细则可知，在搭设支架之前，需要对地基进行碾压、清表等处理4。首先根据主线桥桥梁投影面积，确定地基的尺寸；然后结合支架施工技术的实际要求，使用挖掘机将地基表层腐殖土以及杂物清理干净；再通过重型碾压机对地基进行压实，于地基表层铺填30cm左右厚的二八灰土，最后以超过95%的压实度来碾压地基。压实过程中，如果地基局部发生软弹现象，可以使用砂砾填补，确定碾压处理后的地基可以满足支架搭设施工中对支架结构稳定性的需求，于地基表面浇筑一层20cm左右厚的混凝土；此外，在处于地势高差较大区域的桥梁处设置桥台，以台阶形式进行设置，每一级台阶的高度为20cm，如果所处地域坡度较高，可以适当增加台阶的高度，并设置挡墙；最后，需要对支架搭设施工场地进行排水处理，可以通过设置横坡的方式来排除地基表层水，并在施工场地周围开挖排水沟，与排水系统相连，确保可以将施工场地的地表水排除干净，这样可以避免因地基软化导致的支架结构沉降。2.3 支架搭设在地基处理完毕之后，开始进行支架搭设施工5。首先根据施工设计图纸，标明支架平面位置，确定标记位置是否精准，并按照标记的位置于地基混凝土表面铺设枕木，调整枕木与脚手架的位置，确定位置正确后，开始摆放支架的底座，底座摆放位置如图1 所示。图1 支架底座摆放位置示意图底座设置完成后，将标准基座插在底座上，为保证支架结构的稳定，标准基座需要完全插入底座凹槽内，并用激光仪器对各标准基座进行找平，以此确保后续插入的立杆处于同一水平面上。然后开始安装横杆与平安架，如图2 所示。图2 横杆与平安架安装位置示意图横杆安装在标准基座的圆盘小孔区域，并使用插销将其固定住，每1m高程安装一层横杆；平安架就是支架的主架结构，也需搭设在标准基座上面，在安装平安架的过程中，需要及时检查安装孔，确保平安架可以安装至底部，从而保障支架结构安装的牢固效果。与此同时，本次施工为了提升支架结构的稳定性，在横杆基础上安装一定的斜杆，如图3 所示。图3 斜杆安装位置示意图斜杆的安装需要严格参考支架搭设施工图纸进行，全部按照顺时针方向进行安装，并且每一层横杆上斜杆安装方向必须一致，除插入的孔洞位置不同，剩下的安装方法均与横杆安装一致，同样需要使用插销进行固定6。在支架搭设过程中，每一节段的主架均使用四方管作为连接装置，将四方管沿主架垂直方向进行布置，控制主架的安装孔处于同一水平线上，这样才能保证各立杆安装位置的精确度。当支架的主架高度到达设计位置后，采用 U型调整座将立杆顶端固定住。在整个支架搭设成功之后，需要查验各个连接部位的组件，确保各组件之间紧密连接，如果个别部位出现松动现象，可以使用手锤将其敲紧，以此保障主架整体结构的稳定性。3 变形监测在支架搭设完毕之后，为确保支架结构的稳定，需要通过支架预压实验来监测其变形量以及安全性，从而判断本次施工质量。综合考虑城市轨道交通工程的实际情况，根据工程现场地质及施工情况，选取某立交4#主线桥区域受力最不利位置进行预压试验，该处梁高为2.5m。本文使用土袋法进行支架的预压监测试验，在模板支架安装前，支架基础应进行预压。在支撑基础上划分面积，经12h土袋堆放，基础承载力满足施工要求，特别是底座、承台或系梁的回填部位会出现不均匀沉降。通过土袋预压试验，获得相关数据，形成支架基础的验收记录。预压前，须布置沉降观测点，使用表2 所示的监测仪器布设支架预压观测点。表2 支架预压观测仪器监测部位监测设备数量架体形变全站仪1架体形变水准仪1架体形变刻度尺2架杆间距卷尺12将表中所述监测设备，分别布设在支架结构的各个部位上，然后利用支架结构自身重量获取满足实验要求的预压荷载，采用三级加载的方法开始支架预压实验。也就是先向支架施加50%的预压荷载，稳定持荷1h之后，再将预压荷载逐渐加载到70%、100%，同样需要持荷1h。在支架预压实验中，只有支架形变量不超过22mm，才可以认为该支架结构处于稳定状态。在进行支架预压实验过程中，必须做好监测设备的保护工作，避免获得的观测数据存在较大误差。与此同时，在观测支架结构形变数据时，需要遵循表3 要求。江西建材质量控制与检测752023年1 月表3 支架预压观测方法及要求支架形变观测方法精度要求水平位移使用全站仪分时段监测各部位位置坐标测站高差中误差 0.6mm垂直位移使用水准仪监测，将各监测点设置为二级导线控制测站高差中误差 0.3mm在支架预压观测之前，将连续5d所监测到的支架结构数据作为初始值。如果在预压观测过程中出现支架结构坍塌等危险征兆，需要加密观测次数，对支架进行连续监测，并及时报告监测数据。本次支架预压实验结束后，获得沉降观测数据如图4 所示。图4 支架形变观测数据由图4可知，当预压荷载施加到100%时，支架结构形变量达到最大值，其中中支墩钢管的最大沉降量为11.8mm，在预期范围内，说明该支架结构总体稳定性较好，符合城市轨道交通工程支架搭设施工要求。4 结语本文结合某城市轨道交通工程中的立交主线桥项目，对支架搭设施工技术进行了研究。在支架搭设施工过程中，需要结合支架受力严格把控施工技术，尤其是工程的重要工序，作业人员需加强施工质量管理。在施工结束后，本文通过预压观测试验，验证了该支架结构的稳定性。希望通过本文研究的支架搭设施工技术要点能够为城市轨道交通工程模板支架的安全施工提供参考。参考文献 1 邴志强，司永波，王攀峰，等.双层立体架体搭设高空大尺寸悬挑梁板模板支架施工技术J.建筑技术，2022，53（4）：448-450.2 夏征勇，王晓晓，周丛瑞，等.高速公路桥梁工程中现浇车行天桥满堂支架施工技术J.建筑技术，2020，51（10）：1232-1236.3 潘博，刘爱林，王令侠.芜湖长江三桥 2 号桥塔下横梁支架设计与施工J.世界桥梁，2021，49（6）：34-39.4 唐忠亮，张建锋.城头清水江特大桥连续梁 0 号块支架设计与施工技术J.施工技术，2020，49（S1）：1154-1157.5 方柯，刘爱林.芜湖长江三桥北引桥 50.2m 现浇梁施工关键技术J.桥梁建设，2021，51（4）：134-140.6 王守斌.城市轨道交通工程区间人防门“吊模法”施工技术研究J.微计算机信息，2020（22）：80-81.工作面，刀具要多检查、勤更换。在掘进过程中遇到未能探测到的孤石，如导致盾构姿态出现明显偏差，要在保证掌子面稳定的情况下及时暂停掘进，避免进一步磨损刀盘，先对掌子面进行注浆加固，再开仓对刀具进行检修，对孤石采用岩石机械破碎及液压割锯等方法进行处理。如遇到上软下硬或上土下基岩的地质情况，盾构机要及时调整好千斤顶推力，控制好盾构姿态