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明挖暗埋隧道側(cè)墻施工工藝優(yōu)化

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明挖暗埋隧道側(cè)墻施工工藝優(yōu)化

【摘要】明挖暗埋隧道非標準段主體結(jié)構(gòu)施工采用滿堂支架法,分底板、側(cè)墻及頂板3層進行澆筑。論文對原方案中側(cè)墻施工工效進行分析后發(fā)現(xiàn),滿堂支架法施工存在耗時長、工序多、空間受限等缺陷,對后置工序造成了較大的延誤。為保證總進度計劃順利完成并控制基坑降水運營成本,對側(cè)墻施工工藝進行了優(yōu)化,并在現(xiàn)場進行了應用。優(yōu)化后的方案可縮短一定的工期,同時對總體成本控制也起到了良好的作用。

【關(guān)鍵詞】明挖隧道;側(cè)墻施工;桁架模板;滿堂支架;優(yōu)化分析

1工程概況

襄陽市東西軸線魚梁洲段項目明挖暗埋隧道全長3.6km,共分為60個節(jié)段,全部為明挖暗埋隧道,邊降水邊開挖支護,支護結(jié)構(gòu)上層為混凝土支撐、下層為鋼管支撐。其中YA9~YA12、YA23~YA34共16個節(jié)段為非標準節(jié)段,根據(jù)施工工藝組織,采用滿堂支架法施工,按不大于30m/節(jié)分段,同時由于第一道混凝土支撐底面標高低于隧道結(jié)構(gòu)頂板頂面標高,需分隧道底板、側(cè)墻、頂板3層進行澆筑?;娱_挖至基底后進行防水及墊層施工,第一次澆筑底板施工完成之后拆除下層鋼支撐,進入側(cè)墻施工工序,在第二次澆筑側(cè)墻及中隔墻的同時預埋換撐所需的預埋板,換撐后拆除上層混凝土支撐,最后澆筑頂板。目前,側(cè)墻施工采取滿堂支架+組合鋼模的方式,結(jié)合目前已完成YA34節(jié)段進行分析發(fā)現(xiàn),目前施工工藝側(cè)墻施工耗時過長,施工工序多,施工空間受限,各工序間銜接緊密,前置工序的延誤直接影響后置工序施工,對總體進度計劃造成了較大的延誤,同時直接導致降水運營費用增加。為保證總進度計劃順利完成以及控制降水運營成本,將目前側(cè)墻施工工藝調(diào)整為桁架模板,并對此進行了對比分析。

2原施工方案介紹

本項目滿堂支架采用準60mm體系盤扣支架,縱橫步距120m×90cm[1],側(cè)墻模板采用150m×90cm小塊鋼模板組合而成,單塊模板尺寸300cm×360cm[2]。根據(jù)現(xiàn)場施工組織安排,目前,滿堂支架法側(cè)墻施工已完成YA34-1、YA34-2兩個節(jié)段,滿堂支架法支架搭設(shè)7d、側(cè)模安裝2d、腳手管加固側(cè)模1d、側(cè)墻澆筑1d、固定1d、側(cè)強拆模2d、部分支架拆除1d、鋼斜撐安裝4d、施加軸力1d、支架恢復1d,共包括9道工序,累計耗費21工日,具備進入下道工序(混凝土支撐拆除及頂板施工)施工條件,各工序耗費人工如表1所示。

3優(yōu)化后施工方案介紹

YA33-2節(jié)段實際采用優(yōu)化后方案施工,優(yōu)化后的側(cè)墻施工方案采用可行走式桁架+組合鋼模形式,側(cè)墻澆筑無須支架作為支撐系統(tǒng)采用桁架模板施工側(cè)墻工藝。對比滿堂支架法,優(yōu)化后的方案最大不同即鋼斜撐安裝更方便省事,省去了支架拆裝工序,大大縮短工期,以YA33-2節(jié)段(30m)側(cè)墻施工為例,桁架模板法側(cè)墻施工共包括部分支架搭設(shè)4d(其中側(cè)模臺車拼裝加固2d側(cè)墻,澆筑1d,同期進行)側(cè)墻拆模2d,鋼斜撐安裝4d,施加軸力1d,剩余支架搭設(shè)3d,7道工序,累計耗費14工日具備進入下道工序(混凝土支撐拆除及頂板施工)施工條件,各工序耗費人工如表2所示。

4方案比選

4.1工期進度

目前,明挖隧道滿堂支架施工節(jié)段共剩余13個節(jié)段,合計27個澆筑段(30m/節(jié)),原方案側(cè)墻施工作業(yè)耗時21工日,優(yōu)化后方案耗時14工日,按優(yōu)化后的側(cè)墻施工工藝重排總進度計劃并進行對比分析,YA28-33總工期預計節(jié)約36d,YA9-12總工期預計節(jié)約23d,YA23-25總工期預計節(jié)約21d,優(yōu)化后的側(cè)墻施工工藝可對比原方案可累計節(jié)約工期80d。

4.2成本分析

4.2.1模板材料滿堂支架法側(cè)墻模板使用3mm鋼板作為面板,雙拼[10mm作為橫縱向背帶,桁架模板使用6mm鋼板做面板及[14mm作為主桁架[3],支架法30m段側(cè)墻模板使用組合鋼模(3×3.6mm,1151.2kg/塊)40塊,總重46.0t,桁架模板法30m段側(cè)墻模板,面板(3×3.6mm,1415.1kg/塊)40塊,質(zhì)量為56.6t,后背桁架(495.0kg)160塊,質(zhì)量為79.2t,桁架模板法使用鋼材總質(zhì)量135.8t,優(yōu)化后的方案對比原方案需多使用鋼材約90t。

4.2.2人工及降水運營成本分析根據(jù)表1和表2可知,優(yōu)化后方案每30m澆筑節(jié)段耗費人工對比原方案可節(jié)省人工約18人•工日,結(jié)合目前已施工節(jié)段降水運營情況,每作業(yè)面(150m)平均開啟水泵臺數(shù)為21臺,結(jié)合節(jié)省工期進度數(shù)據(jù)分析,人工及降水運營成本節(jié)省情況如表3所示。優(yōu)化后方案比原方案可節(jié)約人工500人•工日,節(jié)約降水臺班約1680臺•d。根據(jù)以上統(tǒng)計分析可知,優(yōu)化后的方案除了模板材料用量增加外,人工、工期及降水運營的費用均有顯著減少,費用統(tǒng)計分析如表4所示。優(yōu)化后的方案可節(jié)省直接成本費用約60萬元,同時節(jié)約工期80工日,項目運營間接成本將顯著減少。

5結(jié)語

明挖暗埋隧道非標準段側(cè)墻施工是滿堂支架主體施工的關(guān)鍵工序,本文結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況,通過原方案及優(yōu)化后方案的對比分析,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后采用桁架模板方案施工可顯著提高施工工效,同時節(jié)約相應的人力物力成本,對后續(xù)明挖隧道施工進度及成本控制起到了良好的作用。

【參考文獻】

【1】JGJ231—2010建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程[S].

【2】GB50017—2017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準[S].

【3】GB/T50214—2013組合鋼模板技術(shù)規(guī)范[S].

作者:關(guān)葉沆 方杰 單位:中交第二航務工程有限公司第五工程分公司