組合式自行側(cè)墻臺(tái)車施工技術(shù)研究

張學(xué)忠

(中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

隨著城市化進(jìn)程的加快，具有節(jié)能、快捷和大運(yùn)量特征的城市軌道交通建設(shè)越來越受到眾多城市的關(guān)注，而地鐵車站是城市軌道交通路網(wǎng)中一種重要的建筑物。在傳統(tǒng)的明挖車站側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工中一般采用竹(木)膠板+鋼管支架體系或定型鋼模+桁架體系，這將消耗大量的木材和勞動(dòng)力，且需頻繁施工吊車進(jìn)行吊裝作業(yè)，在施工中也容易出現(xiàn)漲模、跑模等現(xiàn)象，不僅效率低而且施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)較多。本文基于福州地鐵機(jī)場(chǎng)站施工設(shè)計(jì)采用了一種組合式自行全鋼模側(cè)墻臺(tái)車模板支撐體系，施工操作簡(jiǎn)單，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)力的投入，且避免了由于頻繁吊裝作業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能更好地確保主體結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量，在地鐵車站建設(shè)中具有較好的應(yīng)用前景。

1 工程概況

福州市軌道交通6號(hào)線機(jī)場(chǎng)站位于長(zhǎng)樂機(jī)場(chǎng)T1航站樓東側(cè)的露天停車場(chǎng)內(nèi)，車站沿東北～西南方向布置，地下兩層島式車站，車站規(guī)模432.4 m×23.5 m。

車站主體結(jié)構(gòu)為地下兩層雙柱三跨(局部單柱雙跨)鋼筋砼箱形框架結(jié)構(gòu)，負(fù)一層為站廳層，層高5.95 m，負(fù)二層為站臺(tái)層，層高7.8 m，側(cè)墻厚0.7 m。主體結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)板與側(cè)墻分開澆筑的方式進(jìn)行施工，側(cè)墻水平施工縫滿足側(cè)墻臺(tái)車施工需要。

2 側(cè)墻鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)

側(cè)墻鋼模臺(tái)車由電動(dòng)行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、鋼面板、型鋼門架、型鋼主梁及分配梁、配重塊等組成，并通過液壓裝置控制鋼面板的位置，臺(tái)車通過前期預(yù)埋在主體結(jié)構(gòu)板上的U型拉結(jié)筋進(jìn)行固定，臺(tái)車斷面詳見圖1。

圖1 側(cè)墻臺(tái)車斷面圖

本臺(tái)車設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為11 m，臺(tái)車軌距2.3 m，由于本車站負(fù)一層和負(fù)二層結(jié)構(gòu)層凈高不同，考慮到臺(tái)車的通用性及后續(xù)的周轉(zhuǎn)使用，本工程采用可組合式的臺(tái)車系統(tǒng)，其中施工負(fù)二層側(cè)墻時(shí)鋼面板高度按照4.65 m+1.5 m組合，門架分三層進(jìn)行組合，施工負(fù)一層側(cè)墻時(shí)鋼面板高度為4.65 m，即在負(fù)二層臺(tái)車的基礎(chǔ)上取掉1.5 m高的鋼面板和中間一層門架，其他結(jié)構(gòu)形式保持不變。

2.1 行走機(jī)構(gòu)

行走機(jī)構(gòu)由電機(jī)行走輪加從動(dòng)輪組成，電機(jī)行走輪位于主梁兩端，從動(dòng)輪位于主梁中部。電機(jī)的起、停及正、反向運(yùn)行通過電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，行走電機(jī)設(shè)有正反轉(zhuǎn)控制及過載保護(hù)，行走電機(jī)功率為2×7.5 kW，行走速度為5 m/min。

2.2 型鋼門架

臺(tái)車門架設(shè)計(jì)共8榀，由門架橫梁、上下縱梁、門架立柱、連接梁、剪刀架等部分組成。門架外框架采用H200×200型鋼，內(nèi)支撐采用H175×175型鋼，門架間距1 500 mm，門架之間采用I14和14#槽鋼連接，臺(tái)車底部縱梁采用H350×175型鋼雙拼把門架連成整體。門架頂部有扁擔(dān)式伸縮梁，主要吊住鋼模板，由側(cè)面安裝的油缸(行程為400 mm)進(jìn)行伸縮就位及脫模。

2.3 鋼面板

為保證模板有足夠的強(qiáng)度，面板由8塊8 mm厚鋼板組合而成，同時(shí)采用100 mm×100 mm×12 mm角鋼和12.6#槽鋼加強(qiáng)，并在每件模板里增加加強(qiáng)立板來保證強(qiáng)度。背肋采用100 mm×100 mm×10 mm等邊角鋼，加強(qiáng)筋用10 mm×12 mm鋼，模板反拉梁由20#槽鋼雙拼組成，把模板連接成整體。

2.4 液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、液壓泵、手動(dòng)換向閥、側(cè)向液壓缸、機(jī)械鎖、油箱及管路組成，其功用是快捷、方便地完成收(支)模。液壓系統(tǒng)功率為1×7.5 kW，油缸行程為0.4 m。

2.5 電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)主要對(duì)行走電機(jī)的起、停及正、反向運(yùn)行進(jìn)行控制，并為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，行走電機(jī)設(shè)有正反轉(zhuǎn)控制及過載保護(hù)。

3 側(cè)墻臺(tái)車施工技術(shù)及操作要點(diǎn)

3.1 主要施工工藝流程

側(cè)墻臺(tái)車主要施工工藝流程見圖2。

3.2 施工操作要點(diǎn)

3.2.1 臺(tái)車組裝及調(diào)試

鋼模臺(tái)車進(jìn)場(chǎng)后，分別將行走系統(tǒng)、軌道、桁架、橫梁、配重、面板垂直吊入施工作業(yè)面進(jìn)行拼裝。組裝前需按要求安裝臺(tái)車行走軌道，軌道安裝后通過起重設(shè)備再將臺(tái)車行走輪及底座固定裝置調(diào)放至鋼軌上進(jìn)行安裝，然后再將主梁、門架及鋼面板等各組構(gòu)件按照設(shè)計(jì)要求從下至上一次組裝完成。安裝完成后組織各方人員進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，確保臺(tái)車安裝牢固可靠、尺寸準(zhǔn)確。

圖2 側(cè)墻臺(tái)車施工流程

(1)軌道鋪設(shè)。軌道主要為縱向移動(dòng)軌道，軌道為43 kg/m的鋼軌。軌道按設(shè)計(jì)軌道位置鋪設(shè)，軌距為2 300 mm，每節(jié)軌道之間用螺栓連接固定，軌面應(yīng)平順，不能有錯(cuò)臺(tái)。軌道鋪設(shè)軌距允許偏差±5 mm，軌面高度允許偏差±5 mm。

(2)輪系及門架的組裝。①將4個(gè)行走系統(tǒng)與兩根下縱梁連接，并將螺栓擰緊，通過檢查對(duì)角線的方法調(diào)整兩根下通梁平行，兩邊點(diǎn)焊上4根臨時(shí)支撐與地面撐緊，防止橫向的位移，縱向的固定也采用相同的方式將臨時(shí)支撐與鋼軌焊接防止縱向位移；②然后將門架立柱吊裝，考慮到盡量減小高空作業(yè)的時(shí)間及吊點(diǎn)最大起重量，將門架的橫梁、立柱等結(jié)構(gòu)先在地面上組合成整體，然后按榀往下通梁上吊裝，門架安裝時(shí)需對(duì)稱安裝；③門架安裝完成后，在門架的上面鋪設(shè)工作平臺(tái)，并安裝護(hù)欄，最后將千斤頂全部裝上。在裝配時(shí)應(yīng)保證各個(gè)部件都必須按照總裝配圖全部安裝到位，并按要求安裝供工人上下臺(tái)車的鋼梯及扶手欄桿；④在安裝完整個(gè)門架部分之后，對(duì)所有的連接螺栓進(jìn)行緊固，在緊固過程中，應(yīng)遵循先上后下、對(duì)稱緊固的原則進(jìn)行。

(3)模板總成。按編號(hào)將模板分塊吊裝至基坑下，再進(jìn)行拼裝。首先在非模板側(cè)的門架加載配重，避免臺(tái)車因重量不平衡產(chǎn)生傾斜。先安裝防下墜裝置，然后將最上方模板連接梁與防下墜裝置連接好，并將防下墜裝置的平衡桿收縮到最小距離，鎖緊。模板與模板連接梁連接時(shí)，在未形成整體體系前螺栓不能一次鎖緊，只需先保證螺栓全部安裝上，在形成整體面板體系后再依次對(duì)螺栓進(jìn)行復(fù)緊。

(4)液壓部分的安裝。液壓操作站安裝在側(cè)臺(tái)車外側(cè)的底縱梁頂面上。液壓部分應(yīng)嚴(yán)格按照液壓原理圖、液壓布管圖安裝，特別應(yīng)注意液壓件的安裝方向。安裝完畢要將液壓管路隱藏起來，防止工作中磨損管路造成泄漏；安裝時(shí)應(yīng)按照先液壓、再布管、最后接油缸的順序進(jìn)行，油管的進(jìn)出方向一定要統(tǒng)一，方便操作。

(5)電路部分。在所有構(gòu)件都安裝完畢后，統(tǒng)一再全部復(fù)查一遍，確認(rèn)無(wú)誤后再接駁電源，然后對(duì)模板臺(tái)車進(jìn)行初步試車，主要測(cè)試液壓及行走系統(tǒng)。

(6)驗(yàn)收。臺(tái)車組裝完成后進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，按照行走和模板伸縮分別進(jìn)行調(diào)試，以檢查油泵轉(zhuǎn)向是否正確、油缸是否同步、電器元件工作是否正常、電機(jī)啟動(dòng)是否平穩(wěn)同步等，若有問題及時(shí)分析原因并處理。

3.2.2 立模及加固

(1)為了確保施工縫不漏漿，在臺(tái)車就位前先在鋼面板與已澆筑側(cè)墻的設(shè)計(jì)搭接區(qū)域粘貼雙面膠。

(2)側(cè)墻臺(tái)車行走軌道按照設(shè)計(jì)位置安裝，臺(tái)車行走至側(cè)墻設(shè)計(jì)分縫位置后利用液壓系統(tǒng)將懸掛于頂部橫梁上的鋼面板推出至側(cè)墻外立面設(shè)計(jì)位置。

(3)鋼面板就位后，通過面板背面調(diào)節(jié)絲桿與主支架連接并通過調(diào)節(jié)絲桿對(duì)面板進(jìn)行加固。

(4)模板就位后擰緊豎向絲桿千斤頂，必須確保千斤頂與結(jié)構(gòu)板完全頂牢，不得虛頂或松動(dòng)。

(5)為了防止混凝土澆筑過程中臺(tái)車上浮和側(cè)向滑移，在臺(tái)車頂部安裝手拉葫蘆與圍護(hù)結(jié)構(gòu)相連，手拉葫蘆按照沿臺(tái)車長(zhǎng)度方向每隔3m布置一道，同時(shí)在南北側(cè)兩臺(tái)車之間安裝工字鋼進(jìn)行對(duì)頂。

(6)臺(tái)車就位復(fù)測(cè)合格后，在端頭安裝堵頭模和止水鋼板。

3.2.3 混凝土澆筑

(1)主體結(jié)構(gòu)混凝土采用商品混凝土，側(cè)墻澆灌混凝土?xí)r采用軟管插入鋼筋骨架內(nèi)，使混凝土自由傾落高度不超過2 m，臺(tái)車前后混凝土高度差不大于500 mm，以防止混凝土離析。

(2)混凝土澆筑時(shí)由下而上分層澆筑，分層厚度0.3～0.5 m。

(3)灌注混凝土前，臺(tái)車鋼模表面必須預(yù)涂脫模劑，以降低脫模時(shí)模板表面黏附力，確?；炷两Y(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量。

(4)混凝土澆筑按照1.5 m/h的速度進(jìn)行控制，以防止側(cè)向壓力過大導(dǎo)致臺(tái)車過大變形或移位。

(5)澆筑混凝土?xí)r，每段配置兩臺(tái)振搗棒，振搗棒選用直徑Φ70型，澆筑時(shí)采用雙排插搗，控制振搗時(shí)間(10～30 s)，矩陣行列式布置振搗點(diǎn)位。

(6)澆筑時(shí)安排專人盯控臺(tái)車，發(fā)現(xiàn)連接螺栓、絲桿、頂?shù)厍Ы痦斢兴蓜?dòng)時(shí)，必須及時(shí)擰緊，防止臺(tái)車移位產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)及漏漿。

3.2.4 脫模清理

混凝土澆筑完成后必須帶模養(yǎng)護(hù)到一定時(shí)間后才能脫模，具體脫模時(shí)間根據(jù)氣溫、養(yǎng)護(hù)情況、混凝土質(zhì)量及標(biāo)號(hào)而定。臺(tái)車脫模操作步驟如下：(1)卸掉面板與門架之間的全部側(cè)向絲桿；(2)收回側(cè)向液壓千斤頂，帶動(dòng)面板使其與混凝土結(jié)構(gòu)外立面脫離；(3)關(guān)閉液壓千斤頂電機(jī)；(4)臺(tái)車行走至下一工作段或未澆筑側(cè)墻混凝土的區(qū)域；(5)人工打磨鋼面板，清理模板表面粘結(jié)的混凝土或浮漿，并涂刷脫模劑。

3.2.5 側(cè)墻養(yǎng)護(hù)

側(cè)墻脫模后，及時(shí)安排專人進(jìn)行灑水掛土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本站通過使用自行式組合側(cè)墻鋼模臺(tái)車大大提高了施工效率，節(jié)約了大量的勞動(dòng)力、架管及木材等，同時(shí)也降低了施工噪音、工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，作業(yè)環(huán)境大為改善。模板臺(tái)車的使用也解決了木?；蛐∧０搴蜐M堂腳手架造成的結(jié)構(gòu)錯(cuò)臺(tái)、外觀質(zhì)量差等問題，極大地提高了明挖地鐵車站側(cè)墻施工質(zhì)量，同時(shí)也規(guī)避了大量的吊裝風(fēng)險(xiǎn)，值得其他明挖車站側(cè)墻施工參考借鑒。