隨著城市化進程的加速和地下空間開發利用的深化,地下綜合管廊作為城市的“生命線”工程,其建設質量與效率日益受到重視。在管廊廊體混凝土結構的施工中,支模(模板支撐)是關鍵環節之一,直接影響著結構的尺寸精度、表面質量、施工安全與成本。新材料、新設備、新技術和新標準的不斷涌現,正推動著地下管廊支模施工向著更高效、更安全、更環保的方向發展。
一、 新材料:輕質高強與功能化
在工地施工材料方面,支模系統材料的革新尤為顯著:
- 模板材料升級:
- 鋁合金模板:憑借重量輕(約為鋼模板的1/3)、強度高、周轉次數多(可達300次以上)、成型混凝土表面光滑平整、回收價值高等優點,在地下管廊標準斷面施工中應用日益廣泛。其拼裝精度高,能有效保證廊體結構尺寸,減少后期抹灰作業。
- 復合塑料模板:具有重量輕、耐水腐蝕、易脫模、表面光潔度好等特點,特別適用于潮濕的地下環境,且可回收利用,符合綠色施工理念。
- 高強度覆膜竹膠合板/木膠合板:表面覆有酚醛樹脂膜,防水耐磨,周轉次數較傳統木板大幅提升,成本相對金屬模板較低,在中小型項目或異形部位仍有應用優勢。
- 支撐體系材料:
- 盤扣式腳手架:作為新型承插型鋼管支撐架體,其立桿采用Q345高強度鋼材,承載力大。模塊化、標準化設計使搭設效率極高,穩定性與安全性遠超傳統扣件式鋼管腳手架,已成為大型管廊項目支撐體系的主流選擇。
- 新型鋼背楞(龍骨):采用高強度矩形鋼管或特制合金鋼材替代傳統木方,剛度大、不易變形,能確保模板面平整度,減少混凝土漲模、錯臺等質量通病。
二、 新設備:機械化與智能化
施工設備的進步極大地提升了支模作業的效率和精度:
- 自動化模板安裝與拆除設備:針對大型管廊項目,開始引入帶有機械臂的移動式平臺或小型智能化吊裝設備,輔助進行大塊模板的精準定位、安裝與拆除,降低人工勞動強度和安全隱患。
- 智能監測設備:在支撐架體上安裝傳感器,實時監測立桿軸力、水平位移、沉降等數據,通過物聯網平臺傳輸至管理中心,實現模板支撐體系受力狀態的實時監控與預警,防范坍塌風險。
- 三維激光掃描儀:用于支模完成后的質量驗收,快速獲取模板體系的整體三維點云數據,與BIM設計模型進行對比,精準檢測模板的安裝位置、垂直度、平整度偏差,實現數字化、精細化驗收。
三、 新技術:集成化與數字化
- BIM技術集成應用:在施工前,利用建筑信息模型(BIM)進行支模體系的深化設計。對模板進行模塊化分割、編號,優化排布方案,模擬安裝流程,并導出材料清單和加工圖。施工中,結合二維碼或RFID技術進行物料管理,指導現場精準拼裝。
- 液壓爬模/滑模技術:對于埋深大、長度長的標準斷面管廊,有條件時可采用液壓自動爬升模板系統或滑升模板技術。模板系統依靠液壓動力整體爬升或滑移,無需反復拆裝,連續作業性強,施工速度極快,且作業平臺封閉性好,安全性高。
- 裝配式一體化模板技術:將管廊部分墻體或頂板模板與部分永久性結構(如裝飾面板、保溫層)在工廠預制結合,形成一體化構件,現場整體吊裝就位后澆筑混凝土。這大幅減少了現場支模工作量,提高了施工工業化水平。
四、 新標準:規范化與安全化
新設備、新技術的應用催生和依托于新標準的完善:
- 設計計算標準:如《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術標準》(JGJ/T 231)等,為新型支撐體系的設計、計算與驗算提供了權威依據,確保其安全可靠。
- 施工與驗收標準:相關國家及行業標準持續更新,對鋁合金模板等新材料的施工工藝、驗收指標(如平整度、垂直度允許偏差)做出了更明確、更嚴格的規定。
- 安全管理標準:強調對高大模板支撐體系的專項方案論證、施工監測和智能化安全管理要求,推動安全管理從“人防”到“技防”的轉變。
- 綠色施工標準:鼓勵選用可循環利用的模板和支撐體系材料,減少建筑垃圾,相關標準對材料的環保性能和回收利用率提出了更高要求。
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地下管廊廊體支模施工的革新,是新材料、新設備、新技術、新標準協同作用的結果。從輕質高強的鋁合金模板,到高效穩定的盤扣式支架;從BIM的數字化預拼裝,到智能傳感器的實時監測,這一系列進步不僅提升了工程實體質量與施工效率,更在保障作業安全、推動建筑工業化和綠色施工方面發揮了關鍵作用。隨著智能化、機器人技術的進一步融合,地下管廊的建造將更加精益、智慧和可持續。