钢桁架与脚手架组合台车在倒虹吸中的应用

钢桁架与脚手架组合台车在倒虹吸施工中的应用徐德天（广东水电二局股份有限公司，广东增城511340）摘要：钢桁架与钢管脚手架组合台车技术在倒虹吸管身施工中的应用，节约了施工成本，又节省了施工时间，适合在倒虹吸施工中推广应用。关键词：台车钢桁架脚手架南水北调倒虹吸1.引言中易水渠道倒虹吸是南水北调中线京石段应急供水工程上的大型建筑物，由进出口渠道、闸室、倒虹吸管身段组成。倒虹吸为双孔并联式，单孔断面5.1×5.1m，宽13.2m，高7.1m，每节管长15m。由27节水平管段和8节斜管段组成。受防洪度汛的影响，跨河道段17节水平管节必须在汛前“6.30”完成并完成管身回填。设计要求冬季11月～2月不得进行混凝土施工，施工时间为3个月，顶板施工的速度成为能否完成度汛目标的关键。2.组合台车的设计2.1整体布置台车上部结构由普通平面模板模块和转角模板模块组成，平面模板模块和转角模板模块独立。下部由钢管式脚手架支撑体系和门式钢桁架支撑结构构成，下部按3m间距设置行走轮。钢管支撑采用脚手架为步距0.85m，立竿间距0.95m，立竿纵距0.75m。钢管为Φ48×3.5mm。门式桁架为16工字钢焊接而成,桁架间距1.5m。支撑体系见图1。图1台车示意图2.2荷载计算脚手架为步距0.85m，立竿间距0.95m，立竿纵距0.75m。2.2.1单根钢管荷载计算混凝土荷载：0.95×0.75×1×25＝18.2kN振捣混凝土荷载：0.95×0.75×2＝1.4KN混凝土的冲击荷载：0.95×0.75×2＝1.4KN施工荷载：0.95×0.75×2.5＝1.8KN模版荷载：0.38×0.95×0.75＝0.27KN小计：23.1KN工字刚支撑重量：0.75×9.8＝0.55KN顶托：单个重量0.045KN工字刚支撑重量：0.75×14.2×0.0098＝0.1KN步距1.2m，la=0.9m，lb=0.6m，中立杆gk1=0.1353KN/m立杆重：0.1353×2.0＝0.27KNN=1.2×（23.1+0.27+0.045＋0.1）=23.5KN立杆计算长度：l0=kμh=1.155×1.7×0.85＝1.67mλ＝l0/i=1670/15.8=105查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录C表C得φ＝0.5512/2.87489551.010005.23mmNAN＝205N/mm2结构计算符合稳定要求。2.桁架荷载计算由结构力学求解器SMSOVLER2.0软件计算得到轴力、弯矩图如下：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)-61.16-14.99-13.99-14.99-61.16-47.56-47.5612345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)-1.1925.7911.68-12.87-2.91-15.9122.0735.0022.07-15.91-2.91-12.87-11.6825.79-1.1925.79-37.99-25.7937.99图2轴力图图3弯矩图结构最大弯矩、剪力值为：Mmax＝25.79kN·m，Nmax=61.16kNNmaxAn+MmaxxWx=61.16×10326.1×102+25.79×1061.05×141×103=197.6N/mm2215N/mm2结构计算符合稳定要求。3.台车的应用门式桁架按7.5m长度在厂内加工完成，在中部桁架处截断，现场采用汽车吊现场吊运安装，电焊进行连接。桁架安装完毕就位后，按设计图纸安装钢管式脚手架，脚手架安装好后，铺设顶板模板。门式桁架下部1.5m间距用方木垫块支撑。混凝土浇筑前，检查顶托是否加固牢固。为防止混凝土施工过程中露浆影响混凝土质量，模板接缝采用海绵胶条密封。混凝土浇筑完成后4～5天，混凝土强度达到75％得设计强度时，松动顶部和侧向支撑顶托。敲出支撑转角模板的木楔，转角模板靠自重向内侧移动。用千斤顶顶住桁架，移出下部桁架方木垫块支撑。检查模板完全脱离混凝土面3～5cm。桁架两侧安装上翻侧移行走轮，采用3t卷扬机牵引至下一施工面。台车就位后，对模板进行打磨，涂刷脱模剂，进行下一仓面施工。汛前管身施工共投入5套组合钢模台车，共施工17个顶板，顶板开始施工时间为2007年4月5日，完成施工时间为2007年5月13日。历时40天，平均每套台车4个循环，安拆模、钢筋帮扎、浇筑混凝土一循环时间为8～10天。4.与整体式钢模台车和满堂红脚手架对比组合式钢模台车与整体式钢模台车和满堂红脚手架对比见下表。组合钢模台车整体式钢模台车满堂红脚手架重量45t30t20t安装时间首次15天，脱模到就位1.5天首次10天，脱模到就位2天脱模到就位安装完毕14天移动方式电机牵引、移动方便卷扬机牵引、移动方便人工拆移、费时费工移动耗费人工5工日20工日100工日安拆模、钢筋帮扎、浇筑混凝土一循环时间8～10天8～10天20～22天有无通道有通道，材料转移方便有通道，材料转移方便无通道，阻碍材料转运单套成本投入45万21万14万汛前投入5套5套10套总投入225万105万140万5.总结与整体式台车相比，组合式台车上部利用钢管式脚手架支撑，下部采用钢桁架结构，节约了钢材的使用量，减轻了台车的重量，减小了台车移动电机的功率。与满堂红脚手架施工相比，节省了安拆时间和人力。该台车技术在倒虹吸管身施工中的应用，既节约了施工成本，又节省了施工时间，现场施工一般8～10天完成一循环，适合在倒虹吸施工中推广应用。参考文献：[1]DL/T5144-2001，水工混凝土施工规范[S]。[2]JGJ130-2001，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S]。[3]DL/T5169-2002，水电水利工程模板施工规范[S]。[4]GB50017-2003，钢结构设计规范[S]。[5]曹平周。钢结构，北京：科学技术文献出版社。联系电话：137301781960312-8809226