福州地铁绿色装配式施工围挡研讨
2019-10-10徐旺兴宗全兵张颖青
李 俊 徐旺兴 宗全兵 张颖青
(1. 福州轨道交通设计院有限公司 福建福州 350004; 2.福州地铁集团有限公司 福建福州 350004)
0 引言
地铁作为大容量、快速、高效、环保的公共交通系统,对促进经济社会发展、优化城市空间布局、转变交通出行模式和提高出行质量具有巨大作用[1]。地铁作为城市的重要基础设施,目前全国各大中型城市都在快速建设,如福州地铁1号线二期、4号线、5号线、6号线正在加速建设中。地铁线路根据城市交通走廊布设,即大多沿城市主、次干路设置(甚至十字路口),地铁站点往往位于客流十分集中的重要交通节点上(大型客流集散点、大型商业和居住区)。因此,地铁施工时,需采用围挡将建设施工现场与外部环境隔离开来,使施工现场成为一个相对封闭的空间[2]。
施工围挡是标准化施工的重要内容之一,体现一个城市文明施工的水平。地铁围挡还会随着不同施工阶段(如主体施工、附属施工等)而进行位置调整,围挡的拆除和重新围闭工作量较大。因此,研发一种施工高效、防风防撞、美观经济、利于环保的装配移动式围挡十分必要。
目前,福州地铁施工,已研发了一种工期在6个月以上的施工现场使用的绿色装配式施工围挡,既便于改移,又可快建围闭施工,环保、美观、经济,且能进行产业化生产、反复使用,拥有诸多的经济和社会效益。本文基此研讨了其主要技术参数、抗风性能及其带来的经济效益。
1 绿色装配式围挡主要技术参数
(1)围挡基座为预制钢筋混凝土,宽50cm、高50cm、长94cm;外侧刷黄黑警示漆,黑黄条宽度20cm,斜向角度为60°;基座与基座通过预埋PVC管穿2.5m长钢管连接。
(2)围挡立柱采用3mm厚镀锌矩形方钢管,表层涂白色油漆。
(3)压顶及地槽采用采用2mm厚凹型方钢管。
(4)围挡面板采用18mm厚复合钢木板,钢木复合板11kg/m2、钢木复合板20kg/块。
(5)斜撑采用∠50×4mm角钢,宽1m,高1m,角钢端部焊接在∠60×5mm角钢上,一端焊接在立柱上,一端锚固在水泥地面或混凝土基础上。
(6)围挡顶部安装220v的警示灯,与照明灯间隔布置,间距为5.69m。围挡上的照明灯采用球形灯,直径200mm,与警示灯间隔布置,间距为5.69m,照明线设塑料套管,确保金属架体不带电。
(7)围挡顶部安装喷雾系统,间距为2.84m。喷淋系统主管路是50PPR管,支路是32ppr管,接喷头的是20ppr管 。
(8)版面喷绘地铁集团LOGO(A1-1型号),LOGO大小1.2m,居中布置,隔三喷一,不张贴任何广告。
该绿色装配式围挡立面图、侧面图及其使用的凹型钢方管大样图,如图1~图4所示。
图1 绿色装配式围挡立面图(单位:cm)
图2 绿色装配式围挡俯视图(单位:cm)
图3 绿色装配式围挡侧面图(单位:mm)
图4 绿色围挡立柱及凹型方钢管大样图(单位:mm)
2 绿色装配式围挡抗风性能计算
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定,围挡结构为临时性结构,设计使用年限5年,但为了保证安全,结系数提高一级取1.0。荷载组合系数,恒载取1.2、活载取1.4。风荷载按10年重现期取值,查询《建筑结构荷载规范》得到福州10年重现期基本风压0.4 kN/m2,围挡风荷载标准值:
Wk=βgzμslμzw0=1.7×1.3×1×0.4=0.884kN/m2。
图5是该绿色围挡的计算模型及柱顶水平位移;图6是该绿色围挡的应力比及支座反力。
图5 计算模型及柱顶水平位移(单位mm)
图6 应力比及支座反力
计算采用3D3S软件,立柱、斜撑截面及各节点满足要求,围挡可抵御十年一遇台风。
3 绿色装配式围挡适用范围
该绿色装配式围挡稳固、美观、经济、环保,设置符合《施工现场临时建筑物技术规范》(JGJ188-2009)[3]、施工现场临时建筑物技术规范(JGJ/T188-2009)[4]等有关规定要求。适用于工期在1个月以上的轨道交通车站及区间主体结构、市政工程、房建工程施工现场。
图7是绿色装配式围挡在福州地铁4#线上使用相片;图8是绿色装配式围挡在福州某房建施工现场使用的实景。
图7 绿色装配式围挡在福州地铁4号线试用
图8 绿色装配式围挡在福州某房建现场使用
4 绿色装配式围挡与传统围挡对比
福州地铁1、2号线传统围挡如图9所示,在搭建过程主要采用在围挡下搭建砖砌或者混凝土浇捣的下部基座,进而通过机械式胀栓等方式与方管立柱及彩钢夹芯面板连接。该围挡抗风性、防撞击性不够理想,现场砌筑和围挡搭建的效率也相对较低,围挡的基座无法多次重复利用,易产生建筑垃圾。
图9 传统围挡(2号线南门兜站)
绿色装配式围挡采用预制钢筋混凝土基座,使围挡布设更灵活,更适合地铁车站分期围挡的要求,同时基座能够多次使用,节省成本,减少建筑垃圾;将现有围挡的彩钢夹芯板面板优化为钢木复合板,可提高面板强度,改善彩钢夹芯面板易破损现状,增加面板的循环利用次数,提升围挡抗风性能,钢木复合板可回收做模板。两种不同型式围挡对比如表1所示。
5 绿色装配式围挡的社会与经济效益
以福州地铁5号线为例,5号线一期工程起于荆溪新城站,终于福州动车南站,连接荆溪组团、金山片区、义序片区、南台岛东部片区、福州动车南站等近期城市重点发展区域。线路全长约27.71km,设站20座,设塔前停车场,樟岚车辆段。5号线全线各阶段总计需要使用围挡40 347延米,采用绿色装配式围挡可减少砖砌垃圾7464m3(传统围挡砖砌基座高0.5m,宽0.37m),节省造价约524万元。可见,绿色装配式围挡有着良好的社会及经济效益。
6 结语
本文介绍的绿色装配式围挡有如下优点:
(1)可满足快速施工要求。
(2)具备良好的抗风及抗冲击性能。
表1 围挡对比表
(3)采用预制钢筋混凝土基座,使围挡布设更灵活,更适合地铁车站分期围挡要求;同时,基座能够多次使用,节省成本,减少建筑垃圾。
(4)全装配式结构,实现了围挡全套产品标准化生产,有利于控制质量,稳固、美观、整洁。
(5)多次循环使用摊销成本约为传统围挡的71%,节省造价,具有很好的社会和经济效益。
综上,这款绿色装配式围挡,符合环境可持续发展的基本原则,其环保、节能、高效的设计理念,使项目各方产生利益共赢。使用绿色装配式围挡可提升地铁建设形象,促进地铁建设工程施工围挡标准化,也可用于市政工程、房建工程等施工现场,用途广泛。