淺談小型模板臺車在城市下穿通道中的優(yōu)勢

盧永東

（中鐵一局集團有限公司重慶分公司，陜西西安 710000）

0 前言

小型臺車施工工藝成熟，機械化程度高，極大地減小了勞動強度。特別是在城市下穿通道施工中，小型臺車借鑒隧道的二襯大型臺車的施工工藝，所以是一項很成熟的工藝，而且運用全電動行走系統(tǒng)和全液壓支撐系統(tǒng)，機械化長度極高，大大減少了勞動強度。

1 實例概況

北京東路延伸段一標段由中鐵一局集團有限公司重慶分公司承建，此項目是貴陽市2013年重點工程，工期緊、任務(wù)重。8#匝道K0+616.651車行下穿通道位于主線K0+440樁號處，此處交叉設(shè)計為下穿通道下穿主線道路，下穿通道總長度113 m，工期2個月。為了保證主線按期通車，提出用小型模板臺車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂支架施工法。

2 模板臺車結(jié)構(gòu)

臺車主要由臺車門框支架、鋼拱架模板、行走機構(gòu)、模板垂直升降和側(cè)向伸縮機構(gòu)、供電及通風(fēng)系統(tǒng) 6部分組成，見圖 1。

圖1 模板臺車結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

臺車門框支架主要是依據(jù)最大通行設(shè)備的安全寬度以及高度來進行設(shè)計與制作，以此同時，也要能夠最大限度滿足拱板伸縮空間的需要，臺車支架主要由各種立柱以及鋼梁來進行組合，材料采用時要需要足夠強度的型鋼，從而滿足施工中的要求，另外，聯(lián)接處要采用螺栓或者焊接來進行聯(lián)接。一臺模板臺車的鋼拱架模板由一套拱板及一套（或幾套）墻板組合而成，臺車拱板及兩邊側(cè)墻板由活動鉸鏈接，鉸應(yīng)設(shè)置在拱板與墻板模內(nèi)力相對較小處，以降低接頭的設(shè)計難度和提高臺車可靠性，側(cè)板可相對頂模繞銷軸轉(zhuǎn)動，連接為一個整體，兩邊墻（?。┌蹇梢陨鞆?，可以自由收縮；拱板的承載支架以及下部臺車門框支架為分離結(jié)構(gòu)，拱板承載支架能由液壓千斤頂系統(tǒng)控制升降；臺車側(cè)板上兩邊各開兩個窗口，便于隨時觀察混凝土澆筑的情況。行走機構(gòu)主要分為被動和主動兩種，分別安裝在臺車架兩端的門架立柱下端面，主動整機行走由2套主動行走機構(gòu)完成，即行走電動機帶動減速器，通過鏈條傳動，使主動輪驅(qū)動整機行走，行走傳動機構(gòu)帶有液壓推桿制動器，以保證整機在坡道上仍能安全駐車；對于地下水豐富的隧道，由于行走電機長期受潮和來回通行車輛濺水影響，經(jīng)常造成電機損壞并存在漏電等安全隱患，因此，采用被動行走機構(gòu)，臺車借助外力，由機械推動，將臺車移位；臺車行走輪不宜過大亦不宜過小，行走輪應(yīng)與門架下橫梁連成活動轉(zhuǎn)向體，確保臺車行走有較小的轉(zhuǎn)向，減少側(cè)輪的摩擦力。模板垂直升降和側(cè)向伸縮機構(gòu)，垂直升降的液壓系統(tǒng)采用不小于100 t的液壓千斤頂 4～6臺（套），固定安裝在臺車支架頂部的鋼梁上；側(cè)向伸縮機構(gòu)的液壓系統(tǒng)固定在框架下部；模板垂直升降和側(cè)向伸縮機構(gòu)同時配備絲杠輔助機構(gòu)，加強并保證支撐牢固穩(wěn)定。供電及通風(fēng)系統(tǒng)，可以根據(jù)需要鋪設(shè)在拱板與支架間的空隙部位，保證不影響臺車的正常使用和供電、通風(fēng)的安全需要。

3 小型模板臺車在城市下穿通道中的優(yōu)勢與應(yīng)用

3.1 滿堂支架法與小型模板臺車法受力對比

小型模板臺車分為頂模、左右邊模三部分，分別通過頂升和左右兩邊的液壓系統(tǒng)來調(diào)整和校核模板的正確位置。混凝土由混凝土輸送泵泵送入模，混凝土的自重及邊墻壓力靠模板來支承。模板的整體剛度、強度由拱板、托架和千斤頂來共同支承，保證模板工作時的絕對可靠。

滿堂支架主要由立桿（立柱）和橫向水平桿（小橫桿）、縱向水平桿（大橫桿）、剪刀撐和斜撐等組成，立桿、大橫桿、小橫桿是主要受力構(gòu)件。立桿按兩端鉸接的受壓構(gòu)件考慮，縱、橫向水平桿按受彎構(gòu)件考慮，而且必須考慮立柱的地基承載力，所以所有荷載都是通過各構(gòu)件傳遞至地面來承擔(dān)，對地基的承載力提出比較高的要求。

3.2 與傳統(tǒng)滿堂支架施工相比縮短了工期

以8#匝道下穿通道為例，全長133 m按一節(jié)10 m長分節(jié)施工，搭設(shè)滿堂支架一節(jié)需要8個人2.5 d才能搭設(shè)完成，而用小型臺車只需4個人0.5 d便可就位完成。滿堂支架的模板要每次拼裝，一節(jié)需用6個人2 d，而小型臺車則省了這道工序。由于滿堂支架高度超過5m需要預(yù)壓，用4個人1 d，而小型臺車一次驗收合格則不需要預(yù)壓這道工序。滿堂支架的拆除需要8個人1 d，而小型臺車移位只用4個人0.5 d?？傮w一節(jié)施工周期用小型臺車可以節(jié)約人工40個，縮短工期5.5 d。133 m的通道可以節(jié)約人工520個，縮短工期71.5 d（3m需增加移動臺車一次用時7 d），實際縮短工期64.5 d。

3.3 用小型臺車混凝土質(zhì)量有質(zhì)的提高，適合城市道路對美觀的要求

小型臺車由于是大型組合式模板，再加上是工廠化制作，在一次組裝完成驗收后，幾乎是一塊整體，所以混凝土外表面的光潔度非常完美。在模板的外側(cè)安裝高頻式振搗器，混凝土的密實度能達到工廠化的要求，避免了人工插入式振搗棒因工人的因素而是振搗過多或欠缺，導(dǎo)致混凝土表面蜂窩麻面的現(xiàn)象。

3.4 小型臺車一次性制作投資比較大，后期收益也比較明顯

以8#匝道下穿通道為例，制作10 m長的小型臺車（高5.55 m，寬10 m） 需一次性投入41萬元（交由專業(yè)的模板廠家定制）。用普通的組合式鋼模板，一節(jié)需投入30萬元，滿堂支架的碗扣架一節(jié)的租賃費平均用1萬元，方木一節(jié)平均用5000元。所以完成8節(jié)，兩種方案在模板上的投入就已經(jīng)持平，越到后期在滿堂支架方案的持續(xù)投資下，小型臺車是不需要后期的投入。總之，在超過100 m的長通道施工中用小型臺車是經(jīng)濟效益也非常明顯。

3.5 安全系數(shù)高，符合以人為本的理念

支架的搭設(shè)和拆除都屬于高空作業(yè)，安全風(fēng)險較大，由于支架的變形導(dǎo)致的垮塌事故時常發(fā)生。事故的發(fā)生究其原因，五花八門，但是支架本身的受力結(jié)構(gòu)決定了它本身穩(wěn)定的苛刻條件。只要一處受力發(fā)生偏移就有可能導(dǎo)致整個支架結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性而垮塌。小型臺車則完全不會出現(xiàn)這種情況，因為它是工廠化制作的，按機械的安全性能要求出廠的，所以安全性能有保障，而且操作極其方便，全液壓系統(tǒng)極大地減小了勞動強度，使工人的工作很輕松，更能保證工作的質(zhì)量。

4 結(jié)論

此工法是借鑒隧道工程的模板臺車原理，在下穿通道施工中完全可以推廣，一方面由于模板整體性好，保證了混凝土的“內(nèi)實外美”，可以保證混凝土的質(zhì)量；第二方面由于省去了滿堂支架預(yù)壓的工藝過程能極大地提高效率，縮短工期，而且施工中安全可靠，減少了勞動強度。滿足城市道路對工期的要求，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和良好的社會效益，值得在超過70m的長大通道中推廣應(yīng)用。