新型装配式施工平台的设计研究
2021-08-15任加甜
任加甜
(腾达建设集团股份有限公司,上海市 200120)
0 引言
目前的桥梁施工中,现浇梁满堂支架施工方法因其经济性得到了广泛应用。为方便施工过程中的人员操作和机具存放,需在梁体支架外侧加设操作平台[1]。虽然对操作平台的承重能力要求不高,但要求其具备安全性和良好的防护效果。常规操作是将梁体支架两侧扩大1~2 m,同步搭设等高支架作为操作平台,防护栏杆一般采用钢管扣件连接而成。此类平台搭设操作麻烦,且当紧邻既有道路和房屋等构建物时,平台搭设存在较大的安全隐患。同时常规搭设方式投入的材料较多,会增加地基处理费用且搭设进程慢,对施工进度造成不利影响。为此本文设计研究了一种新型装配式施工平台,此平台适用性强,安装拆卸方便,且能循环使用,可降低施工成本,大幅提高施工进度。
1 平台构造与设计
该新型装配式施工平台构造由可调节式托架、可伸缩式防护栏杆和插销式扣件3 大部分组成[2]。装配式施工平台见图1。
图1 装配式施工平台
1.1 可调节式托架
可调节式托架分为可调节斜撑杆和横杆。可调节斜撑杆与横杆通过连接铰座连接成一体,可180°旋转。在存放与运输当中,斜撑杆可与横杆平行成一体,减小存放空间,运输方便。可调节式托架存放运输状态图见图2。
图2 可调节式托架存放运输状态图
可调节斜撑杆由外套杆和内伸杆组成,外套杆有4 道插销孔,每道插销孔匹配支架各种步距尺寸(步距分别为1.2 m、1.5 m、1.8 m);内伸杆靠上端有插销孔,通过销轴与外套杆插销孔固定,下端与插销式扣件通过铰座连接。
横杆一端为插销式扣件,另一端为十字基座,中间两侧对称分布3 个U 型耳座,用于搁置纵向承重杆件,U 型耳座两侧高出承重杆件半径,防止杆件滑落(见图3)。十字基座两侧对称有套耳,上有套杆座,下为连接铰,分别连接斜撑杆、防护栏立杆、可伸缩杆。
图3 A 处(U 型耳座)放大图
1.2 可伸缩式防护栏杆
可伸缩式防护栏杆由2 根立杆、可伸缩横杆、基座等组成[3](见图4),适合不同跨径或跨度尺寸有所偏差的支架。杆与杆之间通过保险插销连接,安装拆除简单方便。
图4 可伸缩式防护栏杆图
基座为十字型,两侧对称设有套耳,上为套杆座,与立杆通过保险销连接,下为连接铰,可与外部件连接。立杆两侧为对称套耳,套耳上预留销孔,与可伸缩横杆通过保险销固定,立杆可套入套杆座中,通过保险销固定。
十字基座图见图5。
图5 十字基座图
可伸缩横杆分3 部分,左右为内缩杆,外径与中间外套杆内径相匹配,相接最外部设为防脱圈(见图6),可自己伸缩,以适应不同跨度和尺寸偏差。左右内缩杆在安装前缩入外套杆内,安装时,抽出伸入套杆座,通过保险销固定。
图6 B 处(防脱圈)放大图
可调节式防护栏杆安装简单方便,只需先安装好基座,再把立杆套入套杆座,上好保险销,最后安装可伸缩横杆。整个防护栏杆可根据不同尺寸要求进行标准化生产,循环利用,既经济又运输方便。
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1.3 插销式扣件
扣件为新型插销式钢管扣件,分有铰座和无铰座2 种[4]。无铰座扣件与横杆连接,起到固定作用;有铰座扣件与斜撑杆连接,适合支架不同步距的角度调节。此扣件操作方便简单,无需拧紧螺栓的常规操作,只需扣好扣件插入三角插销,轻轻敲下即可。
插销式钢管扣件见图7。
图7 插销式钢管扣件
扣件分为底半扣与上半扣,通过旋转铰连接。底半扣背面有连接铰座,可与外部连接件连接,能180°转动,连接范围广。底半扣前端为扣销头,扣销头留有销孔,销孔与三角插销相匹配。上半扣为凹字半圆形,前凹部扣与扣销头通过三角插销销紧,防止脱出。
此插销式钢管扣件操作简单,只需打开上半扣,贴上钢管,上半扣回转扣销头处,插上三角插销,轻轻敲下三角插销就能销紧钢管。扣件大小与钢管相匹配,也可在扣件与钢管之间安放橡胶贴片来增加摩擦系数。
2 实施步骤
(1)该新型装配式施工平台为附着式支架平台[5],在现浇梁支架搭设完成后,准备好可调式支架各部件。
(2)安装托架。安装前,横杆与斜撑杆不分开,先把横杆上的扣件锁好现浇梁支架竖向钢管平联处。
(3)打开斜撑杆,根据现浇梁支架步距,调节斜撑杆长度并插好销轴,再锁好插销式扣件,整个托架成稳定结构[6]。
(4)每隔1.2 m 安装1 道托架(实际间距可根据现浇梁支架跨距来定),在每2 个托架之间安装好3根承重杆件,在杆件上可铺设竹胶板等轻质面板,便于作业人员站立。
(6)支架平台拆除时,按后装先拆的顺序拆除。
该新型装配式施工平台是在常规钢管扣件支架的基础上进行改进的,提供了一种安全性好、结构简单,适应性强、拆装方便、架设速度快,有利于大规模推广使用的装配式现浇梁施工防护平台。整个装配式支架平台可根据不同尺寸要求进行标准化生产,循环利用,既经济又方便运输和存放。
3 应用前景
该新型装配式施工平台提高了安装和运输效率,搭设快速方便,可应用于各种钢管支架施工中。通过与常规的满堂支架搭设平台对比分析,搭设该平台在经济上可节约15%,在施工工期方面可提高30%,特别是在高跨径支架桥梁施工中体现得更加明显,可大幅度提升施工进度。该新型装配式施工平台已申请了3 项实用新型专利,并将进一步产品化。
4 结语
(1)可调节托架可应用于不同步距支架平台施工。新型装配式施工平台可与现浇梁支架的立杆相连接。
(2)连接设计结构锁紧件代替了传统的螺栓结构,设计结构简单。
(3)可伸缩式防护栏杆适用于不同尺寸或跨径有所偏差的支架,防栏杆与杆之间通过保险插销连接,容易安装拆卸。
(4)该新型装配式施工平台可循环应用于各种施工平台中。使用时能够保障安全,循环使用,同时操作简单,从而降低了施工成本,缩短了施工工期。