论地铁工程支架的应用与发展

论地铁工程支架的应用与发展

陈军

中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建省福州市350013

摘要：支架在地铁工程中的应用事关安全施工的实际效果，本文从新型支架的结构出发，研究了不同施工支架在地铁建设中的特点，借此为支架的施工要点提出可靠性的建议，希望能够提高对支架的测算精确度进而不断适应地铁工程的改革要求。

关键词：工程支架；地铁施工；应用发展

支架在传统意义上可以定义为，由多个连接点与零部件构成的，为实现对于工程施工的支撑而临时搭建的建筑设备[1]。支架在地铁中的运用大多呈现为木质结构，现今随着地铁工程现实需要的变换，支架也出现了采用钢材料等一系列零部件装配的实际情况，以脚手架为主要形式的支架形式越来越普遍。综合我国地铁工程现有的支架结构，分类涵盖了用于工程设计的管式支架，即以扣件设置具有可调节优点的装配框架，利用纵横剪刀撑以装配及侧向连接支架，建立可接长的立体组合式支架。

一、地铁支架概况

目前地铁工程依据不同实际需要选用适宜的支架，针对种类繁多的支架，要从各类型支架的特点出发，总结其具有的优势与缺点来进行科学选择。受到地铁施工要求的限制，支架材料的选取直接决定可利用的次数，支架精度的细致化程度对于拆装程度造成巨大影响。管式支架具有可调节程度高的特点，常用于地铁工程低处的建设，其具有方便操作的特点，能够及其迅速的实现对于支架的调节，在周转于其他工程中也非常快捷，但是在针对高度较高的施工环境中，不可避免地存在倒塌的隐患。相对于其他材料的支架，钢管制成的支架具有较大的承载力，能够负荷相当程度的重量，能够在水平于垂直方向保持良好的稳定性，相较于其他材质的支架也具有更好的刚性，但是由于钢支架自身重量较大，所以拆装难度比较大，进行周转与移动也比较困难。组合型支架的质量相对较轻，负荷能力比较强，各种长度与形状的组合构件调节能力比较强，组合型的支架对于防范地铁出现工程中倾覆的危险具有不可替代想作用。组合支架不仅能够加固地基，保证组合零件之间可跨度梁式支架能够实现，还能够最大限度地精简材料，确保地铁施工能够保持结实的稳定结构，距地面较高时，支架结构相对单薄，拆装时支架结构能够支撑跨度空间，在地铁现场施工中需要支架体系调节高度，优化地铁建筑过程，从衡量地铁工程造价角度出发，选择最优的支架体系，适当节约造价成本，提高地铁工程运转效率，利用多种方式来优化地铁支架实际方案。

二、地铁支架的筛选

在地铁工程的应用中，存在着多种多样的支架类型，不同的支架具备特有的适用范围以及优劣点。因而，针对不同的地铁工程，要选取差异化的工程支架类型，择优使用能够符合地铁设计原则的支架体系，在工程的关键部位应用自身条件较好的支架，以保证工程的正常运行。针对地铁工程的标准化操作来减轻支架的自身负荷，致力于提高支架的工具性能，在减轻自重的基础上，着力改进支架体系的刚度与稳定性能，开发易于拆卸的支架结构，推行能够适应复杂变化施工环境的新型支架体系，为不断满足地铁工程更高的质量要求做出贡献。

1、二次法支架体系

以往支架的使用主要沿用常规的支架构建方法，在配置不同层级的地铁支架时增加周转的次数[2]。大量投入的地铁支架采用多次拆解的支模方法，这种支架方法是在连续构建支架是地铁建设中，导致最底层支架所承受超过自身能力的负荷量，而致使整个地铁支架结构处于不良的承载状态，因而大大增加了出现地铁施工危险的安全隐患。地铁支架的常用方法主要有支柱支架建筑方法和多层支架综合构建，当前常用的地铁支架为二次法体系，即为了避免地铁支架超出不当的受力程度而产生，二次法的地铁工程支架技术是在混凝土结构的设计中，在每层混凝土能够符合自体负荷时，拆除其中固有的支架结构，使得地铁施工中的混凝土结构能够有效承担自重。随后，在原有支架的位置上再次搭建支架，使之能够传递高于低层的负荷量，大大减少下层支架负荷力量的同时，赋予支架以较强的稳定性。使支架在产生暂时挠度并承担上层荷载的同时，在拆除的位置架立暂时支架，使新建支架能够传递原有支架的负载力量，但这种操作方式流程比较繁琐，不能够完全保持支架的固有稳定性。现有的地铁支架创新整合方法是借助柱头来实现对于地铁支架的拆卸与安装，在支架结构原位上借助旋转螺母达到提升整个支架系统承载负荷程度的目的，最终实现对于地铁工程安全性维护的实际效果。

2、多层支架的结构

现有的地铁支架拆除系统相对于传统钢支架的操作方法比较简捷，地铁支架的搭设效率大大提高，支架的结构得到简化也能够降低对于地铁施工的投入，多层支架的模块化拆除可以保持布置体系的有序性，在节约地铁施工经费的同时，极大地改善地铁工程的操作环境。实际上，搭建多层的支架施工作业体系，能够保持工程建设的实际工效按照原定规划按期完成，多层支架拆除工程比常规支架的具体操作每层缩短一定时间的工期，拆除工程的迅速完成，能够大大加快地铁支架的周转效率，减少支架材料的现实投入，降低地铁工程的实际消耗。要想借助此种方式来提升地铁施工的整体水准，可以根据不同类型支架所需的施工时间来计划用工工期，缩短支架拆卸的时间，能够为地铁工程的优化提供可行的路径。

借助支架拆卸次序的变化以及具体操作方法的改善，采取在满足工程建设所需刚度与稳定性的前提下，使用较低等级的支架组成材质以节约成本；可以尝试利用预制支架，限制人工搬动的次数，选用能够适应设备承载的最大支架；采用复合材料代替单一的支架材质，使用大型的拆卸装备，提高支架的使用效率，通过增加重复率来减少支架费用的支出；实施标准化操作，推广地铁支架的重复使用，最大限度地增加支架的使用次数，来降低更换支架的损耗程度。

三、支架的未来发展

地铁工程伴随城市化进程的加快，其中的支架结构也向着更优化的方向发展。本文就支架在地铁工程中的未来应用提出了更深远的展望，以期能够挖掘支架体系在提高地铁建设基础设施建设，缩短工程建设周期方面的实际效用，为我国地铁工程的可持续发展做出重点分析。

1、构件形成规模化

支架技术在地铁工程中的未来应用，首先体现为组成构件的规模化。具体表现为，与传统理念上的支架结构相比，地铁支架中的组成零件具有完整的规格要求，其具体的选用准则与地铁工程的实际要求相符合，灵活的荷载空间能够满足地铁施工所需的详细零件规格，搭设的支架符合空间规格的实际需要，形成相对独立的固有体系。支架的先进性还体现为可根据受力的要求，配置齐全的支架组成构件，满足地铁建设承载力的要求与节能环保的工程设计理念，提升各个构件的重复利用效率，以满足地铁支架工艺的简单化要求，选择多样化的构件来满足地铁工程的实际需求，保持先进的地铁工程支架生产施工水平。

2、保持安全性能

通过地铁支架的特质对比，能够看出保持支架安全性能对于维护工程安全性的重要性。结合支架在制造与使用的现状，可以看出，支架的组成材料、加工制作工艺、生产销售质量等方面都需要保持良好的安全性能。未来的地铁工程设计中，支架也要在精度与性能方面提高安全性能，这也体现为施工人才在进行地铁支架的搭建与拆卸过程中，也要始终遵守作业的规范，提高特种施工人员的数量与资质，使得地铁施工能够坚持安全第一的原则。

四、实际案例优化建议

以重庆市轨道交通四号线一期工程土建寸滩车站模板支撑体系安全专项施工方案为案例，可以为地铁工程中支架的实际应用提出优化建议。

1、案例工程概述

寸滩车站主体结构位于海尔路中，为四号线一期第六座车站，站前为保税港站，站后为黑石子站[3]。周边以工业用地为主，其次是教育用地和部分住宅用地，周边道路和建筑基本实现规划。站位西北侧为港城园区星辰丽苑，东北侧为冷酸灵工厂，车站南侧为登康公交站。车站起讫里程为K21+178.360～K21+298.360，总长120m。线路线间距为5.2m，区间轨道箱梁简支于车站1、11轴盖梁顶。车站纵向未设置结构缝。主体结构层数为三层，侧式站台，平面尺寸120m×22.4m，纵向轴距为11.075m+8×12m+11.075m。三层结构分别为地上一层为站厅层，地上二层为站台板下夹层，地上三层为站台层，原始地面至站厅层层高≥8.7m，站厅层至站台下层层高6.35m，站厅下层至站台层层高1.50m。寸滩站主要承重结构为独柱墩，双层“干”型盖梁体系，墩柱截面为矩形，截面尺寸3×2m，区间轨道梁搭在车站边跨盖梁上。车站主体分为三层：站台层、站台下夹层、站厅层，站台层和站台下夹层支撑于上层盖梁上，站厅层支撑于下层盖梁上，站台层、站台下夹层及站厅层的面层由纵梁、横梁和楼面板组成，全部采用现浇混凝土结构，基础采用孔桩基础。

2、支架应用

1）支架设备计划

施工机械配备的原则：机械合理配置，并留有一定的备用数量，以满足施工；以内燃机为动力的机械设备进入现场时逐台检查，凡尾气超过国家标准的设备禁止使用；配备低噪音、低污染的设备，噪音标准符合国家有关规定，防止扰民[4]。

（2）螺旋管搭设

（3）工字钢铺设

扣件钢管平面布置图

结语

经过对重庆市轨道交通四号线一期工程土建寸滩车站模板支撑体系安全专项施工方案研究，可以看出，支架结构在地铁工程中的应用非常广泛，规范支架的使用效果也事关能够减少安全事故的实际情况。本文通过对地铁工程实例的分析，从节约成本、提高使用率、保障时效性等方面提出建议，尝试通过研究形成对于支架在地铁工程中应用的完整认知，以期促进支架的未来发展。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑施工模板安全技术规范[J].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]建筑施工手册编委会.建筑施工手册(第五版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[3]柳军炎.新模架技术在工程中的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报,2010,(4).13-14

[4]林璋璋.多层模板支撑体系的时空分析[J].浙江工业大学,2007,(34).23-25