可移動式鋼模臺車在混凝土暗涵中的應(yīng)用

王家琪

（中電建建筑集團(tuán)有限公司， 北京 100120）

1 工程概況

鄂北地區(qū)水資源配置劉橋（楊坡）暗涵工程全長600m，暗涵結(jié)構(gòu)采用C25 鋼筋混凝土箱涵型式，水深4.38m，過流凈斷面尺寸為2×4.5 m×5.5m（孔數(shù)×寬×高）。工程暗涵部分管身截面含兩管，每段長14980mm，法向截面尺寸為：底板、外邊墻和頂板，其混凝土厚均為800mm，內(nèi)隔墻混凝土厚700mm，總高7100mm，內(nèi)部凈空高5500mm，總寬11300mm，每管凈寬4500mm，管內(nèi)各角倒400×45°角。

對于暗涵混凝土澆筑，傳統(tǒng)方法是采用滿堂紅腳手架做支撐，模板采用組合鋼模板或大鋼模板；或者是采用隧道模板臺車，側(cè)墻和頂板混凝土同時澆筑。但兩種施工方法均存在進(jìn)度緩慢、造價過高等不利因素。為了達(dá)到混凝土質(zhì)量內(nèi)實(shí)外光同時節(jié)約施工成本滿足施工進(jìn)度要求的目的，確定在滿足設(shè)計要求的前提下，設(shè)計制作可移動式鋼模臺車，對劉橋（楊坡）暗涵工程混凝土進(jìn)行施工。

2 暗涵混凝土澆筑方案選擇

2.1 支撐采用滿堂紅腳手架方案

采用滿堂紅腳手架支撐方式，模板采用組合鋼模板或大鋼模板，人工搭設(shè)腳手架，模板加固采用內(nèi)拉、外撐。每澆筑完一個倉的混凝土并等混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后，再拆除全部模板和腳手架，周轉(zhuǎn)到下一個倉，反復(fù)循環(huán)。這種方法需要投入的資金量較低，但需要大量的人工費(fèi)用，同時工人的勞動強(qiáng)度極大，施工進(jìn)度極慢。

2.2 采用隧道模板臺車方案

采用隧道模板臺車方式，需要同時澆筑側(cè)墻和頂板混凝土，同時支模和拆模，臺車整體移動，這種方法施工效率高，節(jié)省人工，降低了勞動強(qiáng)度；但由于頂板混凝土厚度大、跨度大（達(dá)到4.5m），按相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)跨度大于2m 且小于8m 時，頂板混凝土強(qiáng)度需達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%方可拆模；而對側(cè)墻來說，混凝土強(qiáng)度只要能保證其表面及棱角不因拆模而受到損壞就可拆模，所以，頂板和墻體模板停留時間相差懸殊，相比第一種方法，因頂板混凝土強(qiáng)度的原因，需要隧道模板臺車滯留很長時間才能拆模，從而造成施工進(jìn)度沒有明顯變化，且隧道模板臺車造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一種施工方法，綜合經(jīng)濟(jì)效益相對較低。

2.3 可移動式輕型鋼模臺車方案

可移動式輕型鋼模臺車方案結(jié)合滿堂紅腳手架支撐方案、隧道模板臺車方案設(shè)計。

（1）操作簡單、安全可靠

該臺車沿軌道自行至已備好的倉，經(jīng)測量定位、施工班組加固后，即可進(jìn)行混凝土澆筑。

（2）大塊拼裝、混凝土外觀質(zhì)量好

頂模板和側(cè)墻模板均采用55 系列組合鋼模板。

綜上所述可移動式輕型鋼模臺車方案具有操作簡便、安全、能夠保障工程質(zhì)量和進(jìn)度等優(yōu)點(diǎn)，同時降低部分工程成本，因此選用該方案。

3 簡易鋼模臺車設(shè)計

暗涵簡易鋼模臺車主要由承力系統(tǒng)、面板系統(tǒng)、行走系統(tǒng)及調(diào)節(jié)加固系統(tǒng)等組成（見圖1。

圖1 可移動式輕型鋼模臺車橫截面

3.1 承力系統(tǒng)

承力結(jié)構(gòu)主要由臺車地盤主梁和次梁槽鋼組成。臺車底盤的主梁采用雙排25a 槽鋼，澆筑混凝土?xí)r，靠千斤頂支撐在基礎(chǔ)底板上承受荷載，主梁下千斤頂間距≤1500mm；臺車底盤次梁采用16a 槽鋼，澆筑混凝土?xí)r，次梁亦靠千斤頂支撐在基礎(chǔ)底板上承受荷載，每根次梁長2.7m，次梁下的三個千斤頂布置在兩端和中間位置。

3.2 面板系統(tǒng)

面板系統(tǒng)主要由頂模板、側(cè)墻模板、端模、頂模下次龍骨、頂模下主龍骨、側(cè)模橫圍檁、側(cè)模豎圍檁、頂模下支撐立桿、頂模下支撐橫桿和剪刀撐鋼管、臺車底盤、臺車底盤支撐、滾輪、可調(diào)U 托及配件等。

3.3 行走系統(tǒng)

行走系統(tǒng)由軌道及滾輪構(gòu)成。滾輪采用硬滾輪，只是在行走時受力，澆筑混凝土?xí)r不是主要受力構(gòu)件。人工推動簡易臺車沿鋼軌道前進(jìn)。

3.4 調(diào)節(jié)加固系統(tǒng)

簡易鋼模臺車移動到位后，應(yīng)采用糾偏機(jī)構(gòu)校正臺車軸線位置，校完后操作“簡易臺車底盤支撐”，支撐著力于基礎(chǔ)底板上，避免澆筑混凝土?xí)r軌道和底盤滾輪承受過大荷載。

4 輕型鋼模臺車工作原理

（1）在已澆筑好的基礎(chǔ)底板上鋪設(shè)臺車行走軌道。

（2）將滾輪安裝在模板臺車架主梁上。

（3）胎膜底盤的主梁擱置在軌道上，將臺車主梁和次梁連成一個整體。

（4）在基礎(chǔ)底板上按施工要求首先安放可調(diào)底座，在可調(diào)底座上安裝腳手架立桿，然后搭設(shè)腳手架橫桿，再在腳手架立桿上安裝可調(diào)U 托和主次龍骨及模板。

（5）利用糾偏機(jī)構(gòu)校正臺車模板橫向位置。

（6）驗收模板，澆筑混凝土。

（7）待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除模板，利用可移動式輕型胎膜底盤將整個模板系統(tǒng)移動到下一個倉的預(yù)定位置。

（8）利用糾偏機(jī)構(gòu)校正模板的橫向位置，進(jìn)入下一個施工循環(huán)。

5 鋼模臺車在暗涵混凝土澆筑中的應(yīng)用

5.1 準(zhǔn)備工作

要確保暗涵鋼模臺車連續(xù)、高效進(jìn)行混凝土澆筑施工，澆筑前的準(zhǔn)備工作尤為重要，底板基面清理、軌道安裝、腳手架搭設(shè)等工序均對暗涵混凝土澆筑工序存在制約。因此上述工序均需超前施工、驗收，組織多班組形成流水作業(yè)態(tài)勢，為暗涵鋼模臺車就位施工準(zhǔn)備好條件。

5.2 軌道鋪設(shè)

鋼模臺車的P11 型輕軌布置在已澆筑完成的混凝土底板上，每根軌道長度為33m。依靠臺車上的滾輪在軌道上行駛已達(dá)到移動臺車的目的。滾輪的作用是確保整個系統(tǒng)移動平穩(wěn)、省力、輕便；P11 型輕軌的作用一方面是導(dǎo)向，另一方面是減小整個系統(tǒng)移動阻力。

5.3 鋼模臺車就位

將鋼模臺車主梁擱置在軌道上，主梁的作用是提供一個擱置平臺同時承擔(dān)模板及其支撐體系的重量；次梁的作用是將主梁連成一個整體，確保車架的整體性和穩(wěn)定性（見圖2）。

圖2 鋼模臺車

當(dāng)模板及其支撐初次安裝或通過可移動式輕型胎膜底盤沿軌道移動到下一個倉時，其橫向位置往往會有偏移；可利用糾偏機(jī)構(gòu)調(diào)整模板的橫向位置對其進(jìn)行糾偏。

主糾偏機(jī)構(gòu)和輔助糾偏機(jī)構(gòu)的具體操作使用步驟如下（見圖3）：

（1）四個手動QYL10（10 噸）液壓千斤頂置于可移動式臺車底盤的主梁下；

（2）作手動液壓千斤頂將可移動式輕型胎膜底盤和模板及其支撐頂起約15mm；

（3）將兩個主糾偏機(jī)構(gòu)置于可移動式輕型胎膜底盤兩根主梁中任意一根主梁的前端和后端下邊，將兩個輔助糾偏機(jī)構(gòu)置于可移動式輕型胎膜底盤的另一根主梁后端和前端下邊；

（4）操作液壓千斤頂放下臺車的主梁和模板及其支撐，是其全部坐落在糾偏機(jī)構(gòu)上；

（5）根據(jù)模板位置的偏移方向和尺寸，用轉(zhuǎn)動調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺桿，便可調(diào)糾正整個系統(tǒng)的橫向位置。

圖3 主糾偏機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)

5.4 混凝土澆筑

暗涵管身為薄壁結(jié)構(gòu)，澆筑速度不宜過快，因此根據(jù)澆筑強(qiáng)度配置3 輛混凝土攪拌車進(jìn)行運(yùn)輸，1 臺42m 混凝土汽車泵澆筑混凝土入倉，個別無法用混凝土汽車泵澆筑的位置，采用25t 汽車吊車同時配1m3 混凝土料斗進(jìn)行混凝土入倉。根據(jù)管身段體型及施工特點(diǎn)，混凝土入倉卸料時混凝土自由下落高度保持不大于2.0m，當(dāng)高度大于2.0m 時，采取緩沖措施（安裝溜筒），溜筒口離混凝土面不大于50cm，混凝土澆筑強(qiáng)度不大于1m/h。以此類推直到澆筑完成。

5.5 鋼模臺車拆除

暗涵混凝土澆筑完成后，可先拆除墻體模板，由人工搬運(yùn)至下一個待澆筑倉。當(dāng)頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%的強(qiáng)度時，調(diào)整“可調(diào)U 托”把模板降下100mm 左右，只留頂板模板和轉(zhuǎn)動上八字角模板，頂板模板，板底主次龍骨、U 托、立桿、模桿和剪刀撐等支撐體系坐落在地盤上，抬起簡易臺車底盤之支撐，推動簡易臺車移到下一個待澆筑倉。

6 鋼模臺車使用注意事項

（1）鋼模臺車整體安裝、移動時應(yīng)確保臺車平穩(wěn)安全，以免產(chǎn)生形變影響混凝土質(zhì)量。

（2）每次臺車移動前，操作員工對臺車整體狀況進(jìn)行檢查，確保臺車工況良好，進(jìn)而確?；炷翝仓┕みB續(xù)進(jìn)行。

（3）澆筑過程中安排專人看護(hù)，發(fā)現(xiàn)不利情況，及時安排調(diào)整。

（4）每倉位混凝土澆筑完成后，及時清理模板內(nèi)外黏附雜物，確保臺車模板潔凈。

7 結(jié)束語

鄂北地區(qū)水資源配置劉橋（楊坡）暗涵工程可移動式鋼模臺車應(yīng)用實(shí)踐證明：臺車具有結(jié)構(gòu)構(gòu)造合理、操作靈活、整體性好、不易出現(xiàn)變形等特點(diǎn)。利用該臺車施工的混凝土外觀質(zhì)量得到了有利保障，所降低了工程成本，降低了勞動強(qiáng)度，提高了效率，確保了劉橋（楊坡）暗涵工程施工進(jìn)度計劃的順利完成。