基于改进的提升平台法在管廊工程施工中的应用.pdf

CONSTRUCTION MACHINERY 592024/01总第575期基于改进的提升平台法在管廊工程施工中的应用李建伟（中铁十九局集团第六工程有限公司，江苏 无锡 214000）摘要为解决传统管线支架施工存在的效率低、进度慢、安全风险高的难题，本文以新建10万吨级油品泊位和公用管廊工程为例，对活动管架施工进行改进，提出提升平台法施工技术。改进后的施工工艺有效节省管道施工空间、降低建设成本、提高施工效率，同时实现工程安全风险可控。当前该管廊工程已完工，并取得巨大经济环境效益，改进的方法具有进一步推广应用价值。关键词管线支架；提升平台法；施工工艺；改进中图分类号TU990.3 文献标识码B 文章编号1001-554X（2024）01-0059-03Application of improved lifting platform method in pipe corridor constructionLI Jian-wei公用管廊栈桥上的管线支架通常采用搭设脚手架来施工，但传统脚手架施工存在空间狭小、管廊线路长、工期紧，施工面临巨大挑战1，2。如何保证工程质量、满足工期要求并提高施工效率，成为施工一线工程师们长期思考的问题3，4。为全力推进管廊栈桥施工，优化工艺技术方案，合理安排施工工序，切实提高施工效率，堵塞风险漏洞，确保优质高效施工，进行工艺创新是十分有必要的5。1 工程概况本文实例为某新建10万吨级油品泊位和公用管廊工程，其中公用管廊栈桥需管线支架558个，包括陆域公用管廊245个，水域公用管廊313个。管线支架分4层，间距8m，共27种型号，均采用C40混凝土，混凝土方量11175.8m3。活动型管架采用提升平台法完成施工，采用此方法的活动型管架包括部分C型活动管架、B型活动管架、A型活动管架，其中C型活动管架共64排架，B型活动管架共52排架，A型活动管架共52排架。采用传统的施工工艺方案存在如下缺点：施工平台空间较小，施工通道有限；平台、钢筋、模板均需用车转运，水上施工需船舶配合；同时施工安全风险高。管线支架施工过程中常见模板、钢筋、预埋件移动、变形等情况，出现露筋、蜂窝、砂线砂斑、松顶等混凝土质量通病，高空坠物、高空坠落等安全事故。工程施工区域为台风高发区域，存在较大安全隐患。因此，为提高空间利用率并降低施工安全风险，本文提出采用提升平台法进行施工，对该方法施工工艺进行系统总结，同时对施工质量控制要点进行分析。2 提升平台法施工工艺2.1 施工安排工程施工从J0146-J0508管线支架中部分活动型管架采用提升平台法，总体现浇施工顺序为由北向南，由陆域公用管廊向水域公用管廊进行施工。陆域公用管廊管线支架施工顺序：陆域公用管廊栈桥管线支架施工顺序按由北向南，J0146-J0230方向推进，C型活动管架共44个。水域公用管廊管线支架施工顺序：水域公用管廊栈桥管线支架总体施工顺序由北向南，由J2031-J2011方向依次推进。其中C型活动管架共24个，B型活动管架共52个，A型活动管架共52个。2.2 施工流程预制梁板安装完成后，即可进行管架施工。DOI:10.14189/ki.cm1981.2024.01.004收稿日期2023-07-15通讯地址李建伟，江苏省无锡市国家高新技术产业开发区香山路7-10160 建筑机械SURVEYING专题论述考虑管架结构特点，活动型管架采用平台提升、分层支模现浇的施工工艺。陆域公用管廊：在已施工完成的面层平台上，利用预制钢平台进行管架梁柱施工，根据支架梁的标高分层提升，钢筋加工在临近钢筋加工场制作完成，通过防波堤堤顶道路，利用平板车转运至现场，施工过程中采用25t汽车吊进行钢筋吊放及模板；混凝土浇筑同样利用该防波堤堤顶道路分层现浇混凝土施工，由陆上搅拌站生产混凝土，混凝土运输车运输至施工现场卸至汽车泵内，由汽车泵直接泵送混凝土入模进行浇筑。水域公用管廊：在已施工完成的面层平台上，利用预制钢平台进行管架梁柱施工，根据支架梁的标高分层提升，钢筋加工在临近钢筋加工场制作完成，用平板车转运至临时码头，再转至1000t驳船运输至海上施工现场，采用80t履带吊上1000t方驳进行钢筋吊放及模板；水域浇筑利用罐车和泵车同时上船浇筑的方式，直接泵送混凝土入模进行浇筑，管线支架混凝土分层进行浇筑。除顶层外，采用“U”字型的形式进行浇筑，以方便后续平台提升，提前在柱体中预埋PVC管，用来放置平台底受力钢棒，位置在上层梁梁底往下525mm并居中布置。每排架共分5次浇筑，第1次浇筑支墩和第1层柱，第2次浇筑第2层柱和第2层梁，第3次浇筑第3层柱和第3层梁，第4次浇筑第4层柱和第4层梁，第5次浇筑第5层梁。2.3 平台提升与降落设计制作可提升平台，作为施工操作平台兼作为管架横梁底模支撑平台，分5次浇筑。以C型活动管2个立柱中部沿管廊纵向预留直径63mm的孔洞（穿50mm钢棒对拉固定平台用）。安装及固定平台，完成管架绑扎、预埋件安装、模板后浇筑，第2次浇筑横梁+高2.0m立柱，预留孔位置同第1次浇筑位置。第3、4、5次浇筑以此类推。提升和降落平台时，采用2个5t葫芦加2条吊带完成。上下平台采用梯笼，随着管架升高，梯笼随之加长。利用垂线和全站仪测量基准环的垂直度，使基准环端面与始发基座中轴线垂直。由于反力架和始发托架为平台供空间姿态，在安装反力架和始发托架时，反力架左右偏差控制在10mm之内，高程偏差控制在5mm之内，上下偏差控制在10mm之内。应用传统与应用提升平台法工艺施工分别见图1、图2。图1 应用传统工艺搭设支架图2 应用提升平台法施工加固前对支架进行矫正，在精确测量定位后进行加固与支撑。右线反力架分别在上沿、下沿支撑6根250250的H型钢，其中两个一组焊接成一个整体。左右各在反力架中间加一根横撑支撑于盾构井侧墙结构上。左线反力架上、下沿的一侧支撑在侧墙预埋钢板上，另一侧采用H型钢焊接支撑于车站或始发井底部预埋钢板上，反力架两根立柱底部应加设钢板进行垫实。左线反力架上、下沿各用8根250250的H型钢支撑于车站主体始发井和侧边各引出两根斜撑。提升平台主梁采用12m长I36b钢，平台桁架采用636角钢，底模分布梁采用10槽钢，长度方向采用100100mm方木及厚18mm木模板作为底模，底模标高采用高35cm顶托进行调节，平台栏杆采用DN50无缝钢管。最终提升平台法施工效果见图3。CONSTRUCTION MACHINERY 612024/01总第575期图3 提升平台法施工效果3 施工质量控制3.1 原材料控制按标准化管理要求设立施工现场试验室，经有关部门验收后，按规定开展试验检测工作。对原材料进行试验检测应严格执行国家现行标准和规范，对工程使用的原材料、成品和半成品，按相关规定进行检验、试验，试验结果报监理工程师批准后方可使用。外购材料或构件在采购之前，应提供生产厂家的产品合格证书及产品质量试验报告，必要时还应对生产厂家的生产设备、工艺及产品的合格率进行现场调查了解，抽取样品进行试验或送检。对试验频率、抽样方法和试验过程应按规范进行，经检验不合格的产品，试验人员有权决定停止使用，并责令清除出场。工程实体、构件、原材料、配合比等试验，检验指标与频率必须严格按验标执行。3.2 工艺控制改进的提升平台法采用的新工艺和主要常规施工工艺在第一次实施前，均安排试验段或试验单元进行工艺试验，工艺性试验总结经监理审批通过后才能全面开展施工。据规范的规定，模板宜优先使用胶合板和钢模板，在计算荷载作用下对模板结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性。模板板面之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。灌筑混凝土时，应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸，确保位置正确，不发生变形。混凝土施工过程，应切实保证混凝土的配合比、水灰比和坍落度等技术性能指标满足规范要求。在配置第一层垂直钢筋时，应有不同的长度，同一断面的钢筋接头应符合施工规范的规定，水平钢筋的接头也应内外、上下互相错开。钢筋保护层的净厚度应符合设计要求。如无设计要求时，则可取台身受力钢筋的净保护层不小于30mm，基础受力钢筋的净保护层不小于35mm。混凝土宜一次连续灌筑，并处理好连接缝，在混凝土未达到终凝前不得泡水。3.3 工程质量可追溯改进的提升平台法实行工程质量可追溯制度，一是项目部上报指挥部管段和单位工程项目负责人、技术负责人、安全负责人、质量负责人，实行实名登记备案；二是项目部对分部、分项工程的项目负责人、技术负责人、安全负责人、质量负责人和专业班组负责人，实行实名登记备案，备案人员必须是实际从事现场管理和技术人员。同时，按期参加指挥部、监理组织的每月工程质量分析例会。项目部每周组织召开一次工程质量分析例会，通报、分析存在质量问题和管理状况，落实指挥部、监理单位改进工程质量要求，落实问题整改，加强和改进管理措施。工程质量分析例会决定事项形成会议纪要，作为开展质量管理工作的依据。4 效益分析4.1 经济效益为进一步提高施工方案的优化效果，引进和应用一些先进施工方法，更直观地澄清施工方案存在的问题和不足，为优化方案提供可靠的支持和参考。提升平台法能避免产生过多建筑垃圾，同时也能节省大量施工材料，实现可持续发展的战略目标。在其施工过程中，可实现建筑资源的高效配置，节约建筑材料，提高材料利用率，同时能够保证施工质量安全，提高施工效率，加快施工进度，取得显著经济效益。4.2 环境效益传统的管廊工程施工方法空间狭小，如何在有限空间最大程度发挥出场地价值，一直是管廊设计与施工工程师关注的问题。提升平台法具有十分显著的节地特征，能够有效扩大空间维度，在提高土地利用率的基础上创造出更大的经济价值。与传（下转第65页）CONSTRUCTION MACHINERY 652024/01总第575期3.2 提升抗疲劳性能措施为了提高水泥稳定碎石基层的抗疲劳性能，在工程项目施工过程中应该做到以下几点：（1）合理控制各种材料的掺量配比。不同材料之间的粘合性、力学兼容性不相同，需要采用合适的配比进行掺和，减少在不均匀重压路面载荷作用下的疲劳开裂可能性。（2）结合掺料比例改进施工工艺。不同的材料掺入水泥稳定碎石基层中，会引起抗疲劳性能的改变，需要结合材料特性设计不同的施工工艺流程。比如，为了在短时间内快速提高水泥稳定碎石基层的抗疲劳能力，可以适当增加硫酸盐的掺量，配合引入两层连铺、大厚度宽幅摊铺工艺，可以获得良好的结构力学性能的改进，避免疲劳开裂情况的出现。4 结束语基于本文的试验方案和结论，选定的研究对象即墨江至临沧LM-1标段工程项目，在施工过程中通过控制不同材料的掺量配比，在建设与使用过程中均没有出现疲劳开裂现象。在后续的研究中，利用室内梁式试件继续探索多种材料掺量改变对基层抗疲劳能力的影响，建立可靠的数学模型，从而为扩大水泥稳定碎石基层的应用提供理论 指导。参考文献1张磊.公路水稳碎石基层质量控制技术J.建筑机械，2019（06）：58-60.2陆慧峰.道路水泥稳定碎石基层纵向通长裂缝的成因分析及处理措施J.建筑施工，2017，39（10）：1561-1562+1570.3陈贺宇，崔少平.预防水泥稳定碎石基层路面起拱开裂技术J.建筑技术开发，2022，49（20）：121-124.4吴涛.玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究J.路基工程，2019（02）：55-59.5张芳.考虑季节温度影响的路面基层混凝土施工方法研究J.建筑施工，2019，41（07）：1325-1327.6李云，汪汉生.水泥稳定碎石基层施工J.建筑机械，2001（12）：46-47.7唐双美，张立明，梁高荣，等.赤泥掺量对水泥稳定碎石基层性能影响J.公路，2022，67（04）：91-94.8马海勇.机制砂改良土在高速公路路基填筑中的应用研究J.建筑施工，2020，42（02）：216-218.统方法相较，提升平台法所用材料具有更多的生态性与功能性，采用的新工艺引进新型环保材料，在保障工程质量的前提下，同时兼具低排放、零污染、可循环利用等优势，具有更高环境效益。提升平台法减少施工工序，大幅减少施工过程中的噪音环境污染问题，在提高经济利益的同时实现生态环境友好。5 结束语本文针对管廊工程传统施工方法空间狭小、施工安全风险高的问题，对管线支架施工进行改进，提出提升平台法施工工艺，总结改进方法的施工质量控制措施，并分析取得的经济环境效益。在支架施工过程中，严格按照安排和流程施工，发现问题及时上报处理，切实解决传统工艺通道有限、安全风险等问题，充分发挥提升平台方法的工程 效益。参考文献1张永敏.支架分块吊装连接及钢木模结合支设施工工艺J.中国水运（下半月），2022，22（07）：161-163.2李辉.干船坞廊道施工工艺浅析J.珠江水运，2022（06）：92-94.3张长骏.钢围堰在船闸靠船墩及驳岸快速维修施工中应用研究J.珠江水运，2022（06）：114-116.4胡爱彬，焦连强.近海工程施工难点与施工工艺研究J.中国水运（下半月），2020，20（04）：193-194.5李鹏.高速公路桥梁现浇盖梁支架施工技术J.低碳世界，2020，10（12）：209-210.（上接第61页）