整体移动式脚手架在超大断面隧道中的应用

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1、整体移动式脚手架在超大断面隧道中的应用【摘要】本文以青岛地铁一期工程（2号线）李村公园站站后折返线二衬施工为研究背景，为节约施工成本，加快施工进度，通过整体移动式脚手架设计与应用，解决了常规模板台车和传统扣件式钢管脚手架施工成本高、施工效率低的难题，总结归纳出整体移动式脚手架的设计原理和使用方法，并提出改进措施和方案。中国8/vie　　【关键词】大断面；隧道；整体移动；脚手架　　1工程简介　　李村公园站站后折返线为岛地铁2号线一期工程的折返区间，区间隧道拱顶埋深约17m，总长189m。断面为单洞四线马蹄形断面，宽度23.5m，高度15.67m，断面面积211.4

2、m2，属超大断面隧道，采用双侧壁导坑法开挖。根据工期要求，需在180d内完成二次衬砌施工，施工循环进尺为8.4m。　　2引言　　李村公园站站后折返线区间隧道断面大，长度短，拆除临时型钢支撑的安全风险高，利用常规模板台车和传统扣件式钢管脚手架不能够很好地完成施工任务，如何在安全、高效的基础上更为经济地完成施工目标是本工程的难点。　　3整体移动式脚手架结构设计　　脚手架承受混凝土重量、模板重量、桁架重量、脚手架自重及其他施工荷载，并为施工人员提供操作平台。整体移动式钢管脚手架主要由架体、门洞及行走机构三部分组成，结构示意图见图1。　　3.1架体　　脚手架采用外径48

3、mm，壁厚3.5mm无缝钢管搭设，水平钢围檩基座与门洞外侧按0.6m间距布置长度300mm、直径28mm螺纹钢筋，架体钢管立杆与水平杆串套进钢筋，其余钢管均以可调底托方式落地。立杆采用单立管，脚手架纵、横向间距及步距均为0.6m。　　为保证脚手架移动过程中的整体稳定性，对剪刀撑进行加密布置，水平与竖向剪刀撑均按照2.4m一跨，与架体成45度角斜向布置。　　3.2门洞　　门洞为车辆、物料及人行通道，需要满足强度要求，以保证安全。本脚手架门洞采用I22b工字钢搭设，宽度3.6m，高度4.09m，满足行车需求。竖撑与中间的两排钢围檩基座焊接为整体，纵向以4道（左右各2

4、道）125×80×10mm角钢连接，设置I22b斜撑，纵向间距600mm。　　浇筑边墙混凝土时需加设工字钢或钢管临时支撑，以抵挡混凝土侧向压力。门洞顶部外侧满铺木板，内侧布置密目网及竹胶板作为安全防护。门洞结构图见图2。　　3.3行走机构　　脚手架行走轨道为6道43kg/m钢轨，每道钢轨上布置5个直径300mm、承重20t的滚轮，滚轮纵向以I22b钢围檩焊接为整体，两纵向钢围檩间布置4道横向I22b工字钢焊接为整体。每道钢轨最前方的滚轮安装一台1.5km。地面不平整处进行抹面或用钢板嵌填，避免钢轨脱空。　　将脚手架底托全部拉起并固定，并检查底面及四周有无障碍物，

5、一旦发现必须立即清理障碍物，不得��拉硬拽，否则会造成滚轮脱轨及架体变形等事故。　　检查各线路是否完好，确保电机的同步运行，以提供稳定、有效的牵引力。开启电机，脚手架向前移动。　　脚手架行走到指定位置后马上用木楔子将滚轮固定，落下所有底托并敲紧扣件，检查扣件有无松动、脱落；　　如在弧线段行走，则外侧需要借助车辆在外弧线进行拖拽，以使脚手架按照弧线行进。　　4方案对比分析　　为满足折返线区间隧道二次衬砌施工安全及工期要求，专门拟定了以下3种施工方案：　　方案一，采用2套整体衬砌模板台车配合2套施工台架方案；　　方案二，采用2套扣件式钢管脚手架方案；　　方案三，采用

6、2套整体移动式钢管脚手架方案。　　下面从安全、质量、进度与效益几个方面对以上三种方案做对比分析。　　4.1施工安全对比　　折返线区间隧道开挖工法为双侧壁导坑法，故施作二次衬砌前需割除临时型钢支撑。　　整体衬砌模板台车只能满足混凝土施工需要，防水与钢筋等其他工序需额外配置脚手架施工，故单个面必须同时容纳模板台车与配套施工台架，一次性割除临时型钢支撑的最短距离为16.8m，施工安全风险高。　　扣件式钢管脚手架与整体移动式钢管脚手架可作为多个工序的施工台架，故一次性割除临时型钢支撑的最短距离为8.4m，施工安全风险低。　　4.2施工质量对比　　整体衬砌模板台车为整体模

7、板，模板拼缝少，且模板整体性好，不易出现涨模、跑模。　　扣件式钢管脚手架与整体移动式钢管脚手架均为组合模板，模板拼缝多，拼缝严密性不易得到控制，易出现漏浆。如模板连接螺栓紧固不到位或模板加固不到位，易出现涨模、跑模等情况，影响混凝土表观质量。　　4.3施工进度对比　　拆除初期支护临时支撑、铺设防水层、绑扎钢筋、浇筑混凝土与混凝土养护，以上五道工序共需8d。　　整体模板台车移动就位与模板拆除共需1d，故完成单个循环共需时9d，以两套台车考虑，完成施工任务共需189÷8.4÷2*9=101.25d，满足工期要求。　　扣件式钢管脚手架搭设需3d，模板安装需2d，模板拆

8、除需1d，脚手架拆除与倒