摘要：当前的市政工程对管线的统一管理提出了更高要求，所以提出了综合管廊概念，在发达国家已经取得了较好的应用效果。基于对市政综合管廊模板设计和施工内容的了解，本文提出了综合观澜模板支架的设计方法，并在此基础上提出施工措施，提高整个系统的设计与施工质量，让支架能够更好发挥应有的支撑和承力效果。
关键词：市政工程；综合管廊模板；支架设计；支架施工
引言：
综合管廊是指，在建筑的地下空间，挖掘一条地下通道，包含有电力线缆、给排水管道、通信管道、燃气管道等多种设备，实现对各类系统管道的统一管理，提高检修效率。管廊施工中，通常应用模板施工模式，使用支架承力，从各种施工技术优缺点角度来看，应用满堂支架结构能够发挥更好的承力性能，在设计中要应用这种施工方法完成支架设计工作。
1 市政综合管廊模板支架设计方案
在支架结构的设计中，设计内容包括设计的支架的杆件间距、支架连接方式、支架施工方案等。支架的设计方案如下：
1.1管廊参数确定
在支架设计中，需要按照管廊的参数确定支架的相关参数，所以在设计过程中，管廊参数的设计为最基础也是最重要的工作内容。
管廊参数分析包括以下内容，首先为管廊的长度，通过对该参数的研究，结合支架设计规则的解读，可以大体上确定支架系统中各类构件的应用数量，以核算支架的施工成本[1]。另外在管廊参数的研究中，要分析管廊中的脆弱区域，即了解管廊施工中容易发生沉降的区域，要能够提升该区域的支架强度，让整个系统能够稳定运行。另外在支架设计中，还需要分析支架施工中需要应用的各类构件，在此基础上完成设计成本的计算与核算工作。
1.2支架构件选择
在支架的设计中，应用的构件有多种，首先为支架中应用的钢材，在型号选择中，需要根据管廊向钢材施加的应力计算钢材参数，由于支架的主要作用为起到对管廊模板的支撑作用，所以在钢管参数分析中，要更具管廊的刚度和模板位置，确定钢管的长度，目前的施工设置的支架为，下部分为钢结构，上部分为木枋，同时上部结构中，也需要应用钢结构固定，防止支架变形[2]。在完成整体框架设计工作后，根据支架的承力性能分析支架的框架安装数量，由于已经可以确定管廊的长度参数，所以在整体设计和研究中，可在此基础上分析支架框架结构的建设数量。
其次分析支架中钢结构的连接方案，满堂结构设计方案中，会在支架上放置多种设备，支架要具备很高的防震性能。基于对当前能够发挥这一优势连接件的了解，本文最终选用碗扣结构，这种结构的示意图如下：
图1 碗扣结构示意图
图2 碗扣结构的有限元分析图
在支架的运行中，施工设备会向结构上施加振动载荷，同时为了防止地震对支架造成负面影响，所以在施工设计中，要分析碗扣的水平振动力、垂直振动力和斜向振动力，可以在完成方案的初步设计后，应用有限元分析软件分析该结构的抗震性能，例如某构件的应力图如下：
可以看到，在这种结构的应用中，应力基本只集中在碗扣结构上，而碗扣结构本身有很高的强度，所以应用这一构件可以保障结构强度。
最后为其余设计因素，包括地面强度、支架长度等，其中最重要的因素为地面的承重能力，需要在确定了相关参数的基础上，采取合理措施落实对地面的紧实工作，防止在支架的应用中出现下陷等问题。
1.3支架参数确定
需要确定的支架参数包括钢结构尺寸、支架上的动载荷和静载荷、支架中的其余构件等，最基础的内容为支架的动载荷和静载荷，其中静载荷为支架的自身重量、支架上需要放置的设备重量等，同时对于支架上的主承力结构，还需要分析管廊模板的重量，根据支架的承重载荷，确定钢结构的参数。
动载荷计算较为困难，原因在于在施工过程中，会产生多种处于变化状态的载荷，在计算中，要分析动载荷的来源，通过分析最大动载荷确定支架的承力性能。在具体的设计中，对于施工设备和施工人员的重量，取的经验值为2.5kN/m2，另外在施工中也涉及振捣作业，可取参数值为2.0kN/m2，在整个系统的研究中，可获取该区域中的最大动载荷。
1.4支架参数验算
在支架设计中，会按照之前选用的各类设备完成支架自身参数和施工成本计算工作，为了提高计算精度，还需要对这些参数进行验算。首先验算的参数为顶模，主要验算的参数为Q235钢的抗压抗弯与抗拉强度、弹性模量、模板弹性模量等，在完成该项工作后，应用相关公式分析选取钢结构的最大载荷量，与之前分析的载荷量对比，确定钢结构能够正常运行时，才可确定该设计方案满足稳定运行要求。
其次为螺栓验算，验算的对象为支架上各个连接件上应用的螺栓，同时也包括一些模板与梁的连接区域，在该过程中通过螺栓的材料、有效直径等参数，确定螺栓的抗拉强度。同时分析支架运行中，结构向螺栓施加的应力，通过两个参数的比较，分析螺栓是否能够安全运行。
最后为脚手架验算，从水平和垂直两个角度验算，垂直方向上的验算方法为，分析支架的承重，确定支架中各个区域受到的钢材轴向力，在此基础上分析钢材和连接件的受力情况，当选用构件的强度高于有效载荷时，则可确定该构件可安全运行。对于水平验算，只要分析支架步距设计方案的科学性，通过对该参数的分析，可以明确这一设计方案下，支架是否能够稳定承力。
2 市政综合管廊模板支架施工方案
在模板支架的施工中，施工流程分为施工准备、正式施工和施工验收三个阶段，需要重视各项工作之间的衔接，确保支架施工质量满足设计要求。之间的具体施工方案如下：
2.1 施工准备工作
施工前的准备工作，首先为场地夯实，在管廊施工中，由于地面结构需要发挥对支架和模板的支撑作用，所以地面需要有很高的承重性能，所以在管廊的掘进中，需要同时开展针对管廊地面的夯实施工活动，同步对地面的压强进行检测，分析地面的强度能支撑最大动载荷与静载荷的和值[3]。在该过程中应用相关机械完成针对地面的振捣工作。
另外施工的准备工作还包括建筑材料存储和放置，在该项工作中，需要分析各类设备和建材对存放环境的要求，尤其是对于各类混凝土原材料，要研究存放环境对水泥、外加剂性能的影响，在此基础上建成相应的材料存放系统，确保各类建材和设备能够在施工过程中处于最佳运行状态。
2.2 正式施工工作
具体的施工过程中，在落实各类准备工作后，首先需要测量放线，在施工区域中绘制的线要完全按照设计图纸完成该项工作，可使用全站仪，首先完成支架安装结构的定点。完成该项工作后，在相应位置安装满堂结构的垂直方向钢结构，这一结构中包含碗扣构件，在该过程中需要保证立杆与地面垂直，由于立杆高度值较小，所以可以应用掉线法完成检测工作。
其次为横杆设置，按照碗扣结构的施工方法，在碗扣结构的安装区域设置横杆，并对横杆预固定，给郭传给你中要确保横杆与立杆的施工参数完全按照设计方案确定，另外对于支架中的水平钢结构来说，需要保证钢结构的水平度，可应用水平测管完成该项工作。
最后为碗扣构件设置，保证立杆和横杆之间的贴合度，确定满足施工要求时，将碗扣下放，对横杆与立杆对接区域全包裹，完成该操作后，拨动限位销，将横杆与立杆充分固定。
在完成一级满堂支架搭建后，按照同一种施工方法，完成后续搭建工作，将钢结构逐级连接和搭建，指导按照施工方案的图纸完成钢结构后，再向系统中安装木枋，让支架起到对模板的支撑作用。
2.3 施工验收工作
在支架的施工中，需要重视所有结构的验收工作，提高对支架结构的施工质量。本文提出的方法为，在完成各个区域的施工后，由施工检测人员落实对施工区域的检查，确定施工质量满足要求的基础上，在施工记录表上签字，为后续的整体验收工作奠定基础[4]。
本文提出的施工验收工作流程为，在支架一层搭建时，在横梁的预固定中，需要有专业人员应用水平测量装置分析横梁的运行状态，在完成固定工作后，验收检查内容包括立杆的垂直度、横梁水平度等内容，提高整个系统的运行质量。
3 市政综合管廊模板支架设计与施工方案检验
本文以南京江北新区综合管廊模板支架设计和施工项目为例，表达整个工程过程，该项目的截面图如下：
图3 管廊主体结构和支架设计方案
在完成该施工方案的设计中，需要完成各项参数的验算工作。对于钢材的强度参数，钢架的静载荷有两个方面，其一为混凝土载荷，计算方法为混凝土的密度与混凝土体系的乘积，最终的混凝土压强为0.01N/mm2，通过对混凝土施工区域的研究和分析，可以确定在整个施工过程中，消耗的混凝土质量，同时研究混凝土的载荷。同时可以计算出，支架中模板和方木条载荷产生的压强为4.5×10-4N/mm2，在后续的计算中，可以分析整个支架系统中产生的静载荷。
动载荷的计算方法为，按照当前设置的经验值完成计算工作，所以在整个系统的设计中，要通过对这两个因素的应用和叠加，确定支架结构在单位面积上产生的压强。
在确定该参数后，按照实际工程项目的情况，计算支架结构运行中产生的最大载荷，通过对Q235钢材参数的分析，可以对比整个系统中最终产生的相关内容，确定支架承受的载荷，载荷为水平方面和垂直方向两个方面，与选用的钢材比较，确定实际载荷情况对钢材的影响在设计范围内时，则可确定钢材能够安全稳定运行。
在该工程的具体施工中，由于管廊的底端已经浇筑了混凝土，所以在具体的施工中，可以不开展地基夯实施工活动，在这种方法的具体应用中，可以大幅提高整个系统的运行质量。按照制定的施工方案完成支架搭建后，借助该支架完成其余施工工作，从支架的运行结果上来看，支架结构能够正常稳定运行，说明对支架的施工和设计方案有很高的科学性。
结论：
综上所述，在市政综合管廊系统施工中，支架能够发挥重要作用，在支架的设计中，首先要分析支架上的载荷，包括动载荷和静载荷两个方面，其次确定支架中钢结构和木结构的相关参数，最后为确定支架中的各类辅助构件，确保支架能够稳定运行。在施工中，要在落实各项准备工作的基础上，开展支架搭建施工活动，并同步落实检测工作，确保施工质量满足设计要求。
参考文献：
[1]杜骉.城市地下综合管廊现浇支架设计与施工[J].价值工程，2018，37（14）：179-181.
[2]张友坤，蒲红斌，李洪澄，何敏.浅析市政综合管廊施工模板的选择及支架验算[J].四川水力发电，2016，35（S2）：31-33.
[3]许世春，李应成.市政综合管廊模板支架设计与施工[J].山西建筑，2015，41（34）：100-102.
[4]赵艳艳.综合管廊模板支架设计[J].低碳世界，2015（32）：124-125.
论文作者:马宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：支架论文; 载荷论文; 结构论文; 参数论文; 模板论文; 工作论文; 构件论文; 《基层建设》2019年第8期论文;