綜合管溝鋼模臺車設(shè)計與應(yīng)用

■謝一致

(福建省第一公路工程公司，泉州 362000)

1 前言

隨著城市化建設(shè)進程，反復(fù)開挖、反復(fù)修建地下管線，已造成城市道路的痼疾，嚴重影響到市容市貌和交通安全。借鑒發(fā)達國家經(jīng)驗，修建綜合管溝集中布設(shè)地下管線已被社會各界所認同。隨著國力的增強，市政建設(shè)的快速發(fā)展，綜合管溝因其具有直埋管線無法比擬的優(yōu)點，成為城市現(xiàn)代化建設(shè)與改造的潮流和趨勢，不僅在經(jīng)濟發(fā)達城市和現(xiàn)代化高科技園區(qū)大量興建，而且在國內(nèi)很多二線城市、區(qū)縣也已經(jīng)開始規(guī)劃和興建。綜合管溝屬于地下結(jié)構(gòu)物，因地質(zhì)復(fù)雜，施工工序繁多，工程質(zhì)量要求高，為減少對市民干擾和提高城市形象，施工工期一般都相當緊張。綜合管溝采用鋼模臺車施工，具備施工進度快、砼外觀質(zhì)量好、施工標準化程度高等優(yōu)點，是解決質(zhì)量與工期最有效方法之一，也必將成為綜合管溝施工必需配置的設(shè)備之一。

2 工程概況

平潭福平大道綜合管溝線路里程長度為5175m。標準單箱雙室綜合倉凈寬4.9m，凈高3.2m，電力倉凈寬2.2m，凈高3.2m。中腹板砼厚度為35cm，外(邊)腹板、頂板、底板厚度均為40cm。綜合倉內(nèi)設(shè)置給水管、通信、中水管、直接飲用水管，電瓶車檢修和巡查通道；電力倉內(nèi)設(shè)置中壓和高壓電力纜線。位于頂板一定距離設(shè)有：通風(fēng)口、投料口，在起訖點設(shè)車輛進出口(采用電瓶車，垂直升降裝置進出)，均可作為人員進出口，相鄰口之間最遠距離200m。共同溝橫斷面見圖1。

3 綜合管溝冂形鋼模臺車設(shè)計結(jié)構(gòu)特點

圖1 共同溝橫斷面圖(單位：cm)

綜合管溝根據(jù)綜合倉和電力倉空間尺寸分別設(shè)計鋼模臺車。鋼模臺車主要由臺車骨架、鋼模板、行走裝置、側(cè)向螺桿、豎向油缸和水平油缸及支撐系統(tǒng)等組成。鋼模板分為頂模和內(nèi)側(cè)模，外側(cè)模大多采用竹膠板；內(nèi)側(cè)模與頂模之間采用銷軸連接，鋼模板厚度均為5mm，模板之間采用螺栓連接，背面采用槽鋼加固。頂模的調(diào)整依靠支腿下的油缸和千斤頂完成，手動頂升油缸行程為30cm；側(cè)模通過側(cè)向螺桿與臺車骨架連接，以水平油缸(行程20cm)和調(diào)整絲桿來支撐側(cè)墻內(nèi)膜；外側(cè)模采用木模(或鋼模板)用三節(jié)式止水螺桿與內(nèi)側(cè)鋼模對拉，并支撐于拉森樁或圍護樁上。行走裝置的動力系統(tǒng)是電機依靠齒輪傳動完成行走。臺車軌距為270cm 和130cm，臺車鋼軌33kg/m，電動行走(自帶剎車)，臺車1 立柱用中翼H 型鋼340×250 制作，并且焊接一體性，大大增強了強度和穩(wěn)定性。綜合管溝鋼模臺車設(shè)計示意圖見圖2。

4 綜合管溝鋼模臺車設(shè)計主要技術(shù)參數(shù)

鋼模臺車設(shè)計主要技術(shù)參數(shù)見表1。

圖2 綜合管溝鋼模臺車設(shè)計示意(單位：cm)

表1 鋼模臺車主要技術(shù)參數(shù)

5 鋼模臺車施工技術(shù)

行走就位、立模、澆筑、脫模四個步驟，反復(fù)循環(huán)就可完成鋼模臺車的整個施工作業(yè)。

鋼模臺車施工分為：

5.1 鋼模臺車行走、就位

(1)鋪設(shè)鋼軌：在綜合管溝底板上，測量控制軌道中心線與箱室中心線不大于2cm。

(2)鋼模臺車行走：脫模之后，松開卡塊，啟動行走電機，即可行走。

(3)在施工完成的綜合管溝底板上將臺車整體移動至待澆筑倉位，搭接長度控制在5～10cm 時，用塞木塞住前后輪防止臺車縱向移位。經(jīng)測量，兩軌道中心線與箱室中心線誤差在2cm 以內(nèi)，鎖定行走裝置。

5.2 鋼模臺車立模：

(1)操作液壓系統(tǒng)手動換向閥手柄，使豎向油缸上升。調(diào)整鋼模臺車使其搭接端與頂模吻合，另一端經(jīng)測量調(diào)整到設(shè)計標高后，將底部基礎(chǔ)千斤頂旋出撐在鋼軌上并旋緊，以確保臺車的整體承重。

(2)操作手動換向閥手柄，使邊模油缸撐出，粗調(diào)鋼模臺車邊模板至預(yù)定位置。旋側(cè)模絲桿推動內(nèi)側(cè)模板到指定位置。

(3)用止水拉桿使內(nèi)側(cè)模與已安裝的外側(cè)模對拉，使邊腹板墻身形成整體。

(4)外側(cè)模支撐加固。

(5)安裝端頭模板：端頭模板由于面積較小，采用小型鋼模板。

5.3 砼澆筑

(1)砼采用砼運輸車運送，泵車泵送入模。

(2)砼澆筑宜先澆筑中腹板，后澆筑邊腹板，循環(huán)進行，高差不大于50cm。

(3)頂板砼表面宜采取二次抹漿，加強養(yǎng)護，以利防水施工和達到防水效果。

5.4 脫模

(1)在達到拆模時間后，拆掉側(cè)向千斤頂和堵頭板。

(2)操作手動換向閥手柄，控制邊摸油缸。使鋼模板臺車邊模板脫離襯砌面，在油缸行程許可的情況下，可盡量內(nèi)收增大托膜間隙。

(3)操作手動換向閥，控制豎向油缸。使鋼模板臺車頂模脫離砼表面約10～20cm。油缸收縮時，必須分次收縮，切忌一次性強制脫模。

(4)脫模時，在操作液壓系統(tǒng)的同時，安排人員在前后左右查看模板運動，防止出現(xiàn)碰撞和運動干涉等現(xiàn)象，遇到模板與砼間粘結(jié)力過大時，可以臨時使用絲杠輔助脫模。

(5)外側(cè)模因不要等待頂板砼達到75%，可提前拆模。

(6)拆模后，鋼模板臺車外表面需涂抹脫模劑，以減少脫模時的表面粘結(jié)力。

6 鋼模臺車進度、成本、質(zhì)量指標分析與比較

(1)進度分析：采用鋼模臺車立模與采用滿堂支架安模相比，滿堂支架在模板安裝與拆除時需進行支架的拆除和搭設(shè)，而采用鋼模臺車進行模板支撐時，只需要推移臺車就位即可。實踐中證明采用鋼模臺車立模比采用滿堂支架架安模在每個施工段節(jié)段可以節(jié)約2～3 個工作日，采用鋼模臺車施工每個月能完成6 個施工節(jié)段，比滿堂支架增加2 個施工節(jié)段，施工進度提高30～50%,大大縮短施工工期。

(2)成本分析：鋼模臺車雖然一次性投入費用較大，但對于線路較長的綜合管溝因不需要更換模板，完工后可作為施工設(shè)備轉(zhuǎn)租或鋼鐵收購，而模板周轉(zhuǎn)次數(shù)有限，需重復(fù)更換新模板，累加費用更高。在勞力上，鋼模臺車可節(jié)省勞力2/5 左右。對于線路較短的綜合管溝，采用簡易鋼模臺車，也可達到鋼模臺車功效。

（3）質(zhì)量分析：使用鋼模臺車在砼平整度、相鄰板接縫、砼外觀等等，支架模板是無法比擬的。

7 綜合管溝鋼模臺車設(shè)計優(yōu)化

綜合管溝設(shè)計大都為多倉矩形箱室，箱室空間尺寸大小不一，各地地質(zhì)千差萬別，基坑開挖有明挖(外側(cè)模可設(shè)計為門架式鋼模臺車)和支護開挖兩種形式，以致從箱室到外側(cè)模的鋼模臺車設(shè)計受到一定制約。矩形箱室鋼模臺車結(jié)構(gòu)和使用原理大致相同，升降量和水平橫移量取決于綜合管溝箱室倒角設(shè)計值，由于箱室空間較小，大多還存在一定不足，實用性需進一步優(yōu)化和改進。如鋼模臺車側(cè)模下端宜設(shè)在底板上20～30cm 處，一是滿足設(shè)計要求，二是有利于臺車升降。在滿足剛度和穩(wěn)定性條件下，為使臺車結(jié)構(gòu)更加合理科學(xué)、作業(yè)空間適宜、操作靈活便捷，在臺車結(jié)構(gòu)、升降系統(tǒng)、水平橫移系統(tǒng)、外側(cè)模安拆方法等方面達到最佳設(shè)計，有待更深入的研究；以及在線路較短的綜合管溝設(shè)計簡易鋼模臺、組合式鋼模臺車還有待進一步探討。

8 結(jié)束語

綜合管溝應(yīng)用鋼模臺車施工，不僅提高了施工效率，降低勞動強度，也提高了綜合管溝混凝土機械化施工程度，加快了施工進度，更重要的是大大提高了綜合管溝工程質(zhì)量。對于較長綜合管溝，也節(jié)約了施工成本?？勺鳛轭愃乒こ倘缫こ滔浜⒌罔F工程、地下巷道工程參考。

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