地鐵車站軌頂風(fēng)道支架施工方案設(shè)計

李連生

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院　陜西渭南　714000）

地鐵車站軌頂風(fēng)道支架施工方案設(shè)計

李連生

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西渭南714000）

介紹某地鐵車站軌頂風(fēng)道支架施工方案設(shè)計，利用MIDAS/Civil 2012對滿堂扣件式鋼管腳手架進行力學(xué)受力分析與檢算，提出方案設(shè)計的改進建議。為今后類似條件的臨時支架方案設(shè)計提供參考。

風(fēng)道支架方案設(shè)計Midas civil

1　工程概況

在某車站主體結(jié)構(gòu)及其所在區(qū)間隧道盾構(gòu)推進結(jié)束后，進入車站內(nèi)的軌頂排風(fēng)熱道施工，如圖 1所示。由于軌頂排熱風(fēng)道頂面距離中板約0.9 m，不利于模板的安裝、混凝土的澆筑和振搗；風(fēng)道預(yù)埋件及預(yù)留洞口多，且精度要求高，風(fēng)道懸掛在中板下面，由側(cè)墻預(yù)埋鋼筋和中板預(yù)埋鋼筋對其進行支撐；施工場地狹窄，不利施工材料的堆放，亦不利于整個工程的多斷面同時開工，制約了工程進度；結(jié)構(gòu)風(fēng)道屬于高空作業(yè)，危險性較大。

2　支架方案設(shè)計

車站軌頂風(fēng)道模板支撐架搭設(shè)型式為滿堂扣件式鋼管腳手架。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，軌頂風(fēng)道支架中部需設(shè)置運輸通道，以滿足通行盾構(gòu)水平運輸設(shè)備電瓶車的要求，所以支架采用帶有門洞的支架形式，如圖1所示。

圖1　風(fēng)道模板支架　

腳手架布局采用立桿橫向水平間距×立桿縱向水平間距×步距：900×1200×1200mm，根據(jù)限界要求，中間預(yù)留2.1m寬和3.3m高的電瓶車行走通道。軌頂風(fēng)道模板采用15mm厚膠合模板，主梁采用雙拼φ48×3mm鋼管，次梁采用100×100mm方木。同時搭設(shè)腳手架爬梯，方便施工人員進出現(xiàn)場。

3　支架設(shè)計計算

3.1荷載計算

（1）永久荷載

如圖1所示，長度3.4 m的風(fēng)道底板在其左、右端處的鋼筋混凝土自重荷載p1計算過程如下表1所示，其中鋼筋混凝土重度g=25 kN/m3。模板自重p2=0.5 kPa。

表1　風(fēng)道底板與右側(cè)豎板的自重線荷載計算表

（2）可變荷載

施工人員及設(shè)備按均布活載取p3=1.0kPa；澆筑、振搗混凝土?xí)r的活載取p4=1.0kPa。

（3）荷載組合

荷載組合如下表2所示。

表2　荷載組合表　　　　　單位：kPa

3.2風(fēng)道模板體系檢算

（1）面板檢算

風(fēng)道底板面板上的最大荷載：p=9.94kPa 。面板竹膠合板厚15mm，在其下橫向墊置10×10cm的肋木，間距60cm，橫向取單位寬1m的竹膠合板，按二跨連續(xù)梁檢算。

縱向線荷載：q=9.94×1=9.94kN/m

剛度檢算：

只取永久荷載p1+p2=（3.75+5.45）/2+0.5=5.1k P a，縱向線荷載q=5.1×1=5.1kN/m 。

（2）次梁檢算

風(fēng)道底板下橫向墊置10×10cm的次梁，間距60cm，計算簡圖如圖2所示。

圖2　風(fēng)道底板下次梁的計算簡圖

風(fēng)道底板左、右端的橫向線荷載為7.9×0.6=4.74kN/m 、9.94′0.6=5.964kN/m。次梁內(nèi)力圖如圖3、4所示：

圖3　次梁彎矩圖

圖4　次梁剪力圖

剛度檢算：

只取永久荷載標準值時橫向線荷載為4.25×0.6=2.55kN/m 、5.95′0.6=3.57kN/m，見圖2。

圖5　次梁剛度檢算時的撓度圖

（3）主梁檢算

強度檢算：取用次梁強度檢算時最右側(cè)的支座反力為7017.8N，如圖6、圖7所示。

圖6　次梁強度檢算時的支座反力

圖7　主梁強度檢算時的計算簡圖

主梁為雙拼φ48×3mm鋼管：

剛度檢算：次梁剛度檢算時，只取永久荷載標準值，最右側(cè)的支座反力為4347.7N，如圖8所示。

圖8　次梁強度檢算時的支座反力　

圖9　主梁剛度檢算時的計算簡圖　

（4）立桿穩(wěn)定性檢算

立桿的縱向水平間距為1.2 m，風(fēng)道荷載計算單元面積及立桿壓力計算如下表3。

表3　計算單元面積及立桿壓力計算表

圖10　壓力計算　

3.3門洞橫梁檢算

強度檢算：

圖11　門洞頂部橫梁的計算簡　

圖12　門洞頂部橫梁的彎矩圖　

采用雙拼14號槽鋼（口對口）。

剛度檢算：

圖13　門洞頂部橫梁的計算簡圖　

圖14　門洞頂部橫梁的撓度圖　

剛度檢算：只取永久荷載標準值。

4　結(jié)論

軌頂風(fēng)道支架中部留有寬2.1m和高3.3m的門洞，用來滿足通行盾構(gòu)水平運輸設(shè)備電瓶車的要求。由以上門洞頂部橫梁的撓度圖可知最大撓度為f =3.3 mm，建議門洞橫梁上移預(yù)留5mm的沉降量來滿足門洞的限界要求。

［1］中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ130-2011建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社2011

［2］中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ166-2008建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社2008

［3］中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范［S］ .北京：中國建筑工業(yè)出版社2008

Construction Scheme Design of Air Passage Bracket over Rail-top in Subway Station

LI Lian-sheng
（Shaanxi Institute of Railway TechnologyWeinanShaanxi714000China）

The article introduces the construction scheme design of air passage bracket over rail-top in a subway station. Analysis and stress check computation on the full framing fastener type steel tube scaffold is made by Midas/Civil 2012， and the design improvement suggestions are put forward， which provides

for similar bracket scheme design of temporary structure construction in the future.

air passage bracketscheme designMidas civil

?

A

1673-1816（2015）04-0006-07

2015-10-14

李連生（1969-），男，河南鞏縣人，副教授，研究方向橋梁與隧道工程。