淺談地鐵明挖區(qū)間主體結(jié)構(gòu)矩形臺(tái)車法施工工藝

米斌 朱黎理 譚永彬 周攀

摘 ? ?要：本文根據(jù)杭州至富陽(yáng)城際鐵路工程某區(qū)間主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及頂板采用矩形臺(tái)車法施工的總結(jié)，闡述地鐵明挖區(qū)間主結(jié)構(gòu)采用矩形臺(tái)車法施工工藝的適用條件，工藝特點(diǎn)，工藝優(yōu)缺點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)等相關(guān)問(wèn)題，該工藝具有顯著的安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可供類似工程施工參考。

關(guān)鍵詞：地鐵區(qū)間;主體結(jié)構(gòu)施工;矩形臺(tái)車法;墻板同步

1 ?引言

目前地鐵明挖區(qū)間主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及頂板施工方法主要為支架法，多用扣件式鋼管支架體系、碗扣式鋼管支架體系及盤(pán)扣式鋼管支架體系，不管采用何種支架體系，都是需要使用大量的人工及周轉(zhuǎn)材料堆場(chǎng)，施工效率低，施工成本高，加之市政項(xiàng)目工期緊，有效用地狹窄等因素，急需采用新的施工工藝解決上述問(wèn)題。

本文結(jié)合杭州至富陽(yáng)城際鐵路工程在區(qū)間主體結(jié)構(gòu)單線側(cè)墻及頂板施工中運(yùn)用12m長(zhǎng)全液壓矩形臺(tái)車工藝作業(yè)，能保證每3天完成12m側(cè)墻及頂板結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了快速分倉(cāng)流水作業(yè)，達(dá)到了快速施工區(qū)間側(cè)墻與頂板結(jié)構(gòu)的目的，并降低施工成本，由此總結(jié)形成地鐵明挖區(qū)間主體結(jié)構(gòu)矩形臺(tái)車施工工藝的一些粗淺看法，旨在拋磚引玉，為進(jìn)一步探索地鐵明挖主體結(jié)構(gòu)施工方法而努力。

2 ?工藝特點(diǎn)

本工藝由隧道曲面臺(tái)車法施工二次襯砌原理推廣至矩形臺(tái)車施工明挖主體結(jié)構(gòu)，使矩形臺(tái)車作為明挖主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及頂板施工的支架及模板體系，以矩形臺(tái)車法完成側(cè)墻及頂板結(jié)構(gòu)施工。

2.1 ?作業(yè)具有半自動(dòng)化特點(diǎn)

矩形臺(tái)車配置油、電路系統(tǒng)，共計(jì)配置10個(gè)液壓千斤頂，臺(tái)車模板上下左右姿態(tài)變換采用液壓系統(tǒng)控制;行走采用電動(dòng)馬達(dá)牽引裝置，采用鋼軌作為行走軌道，能在結(jié)構(gòu)底板上前后快速移動(dòng)，操作便捷，人員輕松省力，能實(shí)現(xiàn)一次性澆筑結(jié)構(gòu)側(cè)墻及頂板混凝土長(zhǎng)度12m。

2.2 ?作業(yè)具有安全便捷

矩形臺(tái)車工廠定制，結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，構(gòu)件受力安全，變形小，兩端安全防護(hù)為標(biāo)準(zhǔn)剛性護(hù)欄，維護(hù)便捷。矩形臺(tái)車有2m寬可間歇性通行的通道，方便人員通行。

2.3 ?作業(yè)施工效率高

為保證施工流水需制作2臺(tái)簡(jiǎn)易施工臺(tái)架，臺(tái)架尺寸6m/臺(tái)，保證側(cè)墻防水和側(cè)墻鋼筋超前流水施工，矩形臺(tái)車自身兼做頂板作業(yè)模板平臺(tái)，臺(tái)架與矩形臺(tái)車分別施工，工序互不干擾，施工效率高。

3 ?工藝使用范圍

綜合成品質(zhì)量，矩形臺(tái)車法工藝適用于地鐵明挖區(qū)間斷面相對(duì)一致，線路曲線半徑大于500m的單線或者雙線結(jié)構(gòu)。

考慮矩形臺(tái)車經(jīng)濟(jì)性，臺(tái)車工法適用于線路累計(jì)長(zhǎng)度大于400m的地鐵明挖區(qū)間結(jié)構(gòu)的單線或者雙線結(jié)構(gòu)。

4 ?工藝操作流程

矩形臺(tái)車法工藝流程為：施工臺(tái)架制作→側(cè)墻防水施工→縱向施工縫處理→側(cè)墻鋼筋綁扎→臺(tái)車定位加固（臺(tái)車拼裝驗(yàn)收）→頂板鋼筋綁扎→止水帶安裝→端頭模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→模板拆除→臺(tái)車前移，下一循環(huán)。

5 ?工程案例

杭州至富陽(yáng)城際鐵路工程土建施工SGHF-11-1標(biāo)段受降站～高橋站區(qū)間西段工程位于杭州市富陽(yáng)區(qū)受降村，沿G320國(guó)道北側(cè)東西向布置，包含區(qū)間左右線，區(qū)間現(xiàn)場(chǎng)有效施工場(chǎng)地狹窄，北側(cè)臨基本農(nóng)田，南側(cè)緊靠G320國(guó)道。受高區(qū)間西段結(jié)構(gòu)為地下一層單跨箱型框架結(jié)構(gòu)，受高區(qū)間西段結(jié)構(gòu)單跨段凈寬6.2m，單跨箱型框架結(jié)構(gòu)左右線分別長(zhǎng)度123m，結(jié)構(gòu)厚度為700mm，結(jié)構(gòu)凈空分為2種尺寸，右線寬×高=4800mm×5110mm，左線寬×高=4900mm×5110mm，結(jié)構(gòu)均采用外包防水，側(cè)墻為復(fù)合墻，采用明挖順筑法施工。

5.1 ?臺(tái)車設(shè)計(jì)

受降站至高橋站明挖區(qū)間西段結(jié)構(gòu)工程單跨段采用矩形臺(tái)車法工藝施工，臺(tái)車長(zhǎng)度12.1m，即按12m每模施工主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及頂板。

矩形臺(tái)車由門(mén)架、模板、行走系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及軌道附件組成。矩形臺(tái)車門(mén)架主要為型鋼組合焊制;模板由頂模、邊摸組成;走行系統(tǒng)由電動(dòng)馬達(dá)、從動(dòng)輪及軌道組成，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由上部舉升油缸及側(cè)翼伸縮油缸組成。

該臺(tái)車行走以電機(jī)輔以鋼軌作為行走部件，適應(yīng)能力強(qiáng)，門(mén)架下對(duì)撐采用活動(dòng)式，可通過(guò)性好，臺(tái)車頂升采用4個(gè)液壓千斤頂控制，雙側(cè)采用6個(gè)液壓千斤頂配合，可實(shí)現(xiàn)臺(tái)車上下、前后及橫向移動(dòng)及姿態(tài)變換，使用靈活。

5.2 ?工藝優(yōu)點(diǎn)

以杭州至富陽(yáng)地鐵11-1標(biāo)受高區(qū)間工程為例，矩形臺(tái)車工藝作業(yè)的綜合效益主要表現(xiàn)如下：

（1）提高生產(chǎn)效率。側(cè)墻鋼筋超前綁扎，臺(tái)車定位后只需綁扎頂板鋼筋和環(huán)線施工縫加固，施工效率高，施工流水快，按12m每模計(jì)算，基本達(dá)到3天/模的進(jìn)度。

（2）減少人力及機(jī)械投入。與繁瑣的支架模板體系相比，采用矩形臺(tái)車，自由靈活移動(dòng)，臺(tái)車拼拆才需要機(jī)械配合，過(guò)程不需要機(jī)械輔助。采用全液壓控制系統(tǒng)，操作便捷可靠，自動(dòng)化程度高，只需5人即可完成整機(jī)的正常工作（臺(tái)車行走、封端模及砼澆筑），大大減少人力投入，且降低安全隱患和勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）減少現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地占用。矩形臺(tái)車工法作業(yè)，周轉(zhuǎn)性材料用量少，僅需少量端頭模板投入。不用大量支架及模板材料進(jìn)場(chǎng)，騰出大量空地堆放其他材料，對(duì)于軌道交通工程本來(lái)就有施工用地特別狹窄的特點(diǎn)，臺(tái)車作業(yè)顯得尤為優(yōu)勢(shì)明顯。

（4）節(jié)省施工成本。矩形臺(tái)車法工藝和支架模板法工藝經(jīng)濟(jì)性對(duì)比的原則，按完成400m區(qū)間結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，以施工持續(xù)時(shí)間作為定值，根據(jù)不同工法特點(diǎn)進(jìn)行人員、機(jī)械及材料投入。

矩形臺(tái)車法工藝施工的區(qū)間結(jié)構(gòu)成本為1612元/m，支架模板法工藝施工的區(qū)間結(jié)構(gòu)成本為2136元/m，矩形臺(tái)車工法每延米比支架模板法節(jié)約524元。本區(qū)間采用矩形臺(tái)車工法施工的區(qū)間結(jié)構(gòu)實(shí)際總長(zhǎng)為444m，采用矩形臺(tái)車工法施工本可以節(jié)約成本約23.3萬(wàn)元。

5.3 ?工藝缺點(diǎn)

（1）增加環(huán)向施工縫。臺(tái)車法工藝結(jié)構(gòu)分倉(cāng)為12m，增加了環(huán)向施工縫。為確保環(huán)向施工縫施工質(zhì)量，施工過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)環(huán)向施工縫處理。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖對(duì)施工縫防水細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，在混凝土澆筑過(guò)程加強(qiáng)對(duì)環(huán)向施工縫處混凝土振搗質(zhì)量。

（2）不能滿足區(qū)間異性斷面。區(qū)間變形縫或斷面漸變段無(wú)法采用矩形臺(tái)車工法作業(yè)，必須采用傳統(tǒng)支架模板法施工作為補(bǔ)充，但該工藝總體優(yōu)勢(shì)明顯，解決主要問(wèn)題。

6 ?施工注意事項(xiàng)

（1）做好臺(tái)車拼裝驗(yàn)收。臺(tái)車首裝或二次拆裝后嚴(yán)格進(jìn)行臺(tái)車驗(yàn)收，不限于臺(tái)車結(jié)構(gòu)尺寸、行走系統(tǒng)、電路系統(tǒng)及油路系統(tǒng)等檢查項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)校正。

（2）做好施工縫處理。嚴(yán)格縱向施工縫處理，保證矮邊墻與臺(tái)車模板接觸面順直，確保接縫處砼表觀及縱縫防水質(zhì)量，并加強(qiáng)對(duì)環(huán)向施工縫防水處置，減少或降低施工縫滲水風(fēng)險(xiǎn)。

（3）嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)控拆模強(qiáng)度?；炷翝仓蟊仨毤訌?qiáng)砼養(yǎng)護(hù)工作，也為提前拆模提供條件;矩形結(jié)構(gòu)為平頂結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)的75%，方可進(jìn)行臺(tái)車拆模。

（4）控制側(cè)墻砼澆筑方式。臺(tái)車雖整體性好，為防止兩側(cè)側(cè)墻砼澆筑過(guò)程中產(chǎn)生不均勻受力，引起臺(tái)車移位與變形，側(cè)墻混凝土澆筑時(shí)，兩側(cè)墻體應(yīng)同時(shí)分層對(duì)稱進(jìn)行澆筑且澆筑高度需大體一致。

7 ?結(jié)束語(yǔ)

隨著建筑市場(chǎng)一線從業(yè)人員數(shù)量逐年減少，人工成本高居不下，以機(jī)械化、自動(dòng)化手段解決施工生產(chǎn)效率和人工短缺問(wèn)題是大勢(shì)所趨。通過(guò)采用矩形臺(tái)車工法工藝施工地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)降低工人作業(yè)強(qiáng)度，并減少工人使用數(shù)量，同樣能達(dá)到減員增效的目的，為今后同類工程的建設(shè)提供了可供借鑒的實(shí)例。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50204-2015.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].