淺談小型模板臺(tái)車(chē)在城市下穿通道中的優(yōu)勢(shì)

盧永東

（中鐵一局集團(tuán)有限公司重慶分公司，陜西西安 710000）

0 前言

小型臺(tái)車(chē)施工工藝成熟，機(jī)械化程度高，極大地減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。特別是在城市下穿通道施工中，小型臺(tái)車(chē)借鑒隧道的二襯大型臺(tái)車(chē)的施工工藝，所以是一項(xiàng)很成熟的工藝，而且運(yùn)用全電動(dòng)行走系統(tǒng)和全液壓支撐系統(tǒng)，機(jī)械化長(zhǎng)度極高，大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 實(shí)例概況

北京東路延伸段一標(biāo)段由中鐵一局集團(tuán)有限公司重慶分公司承建，此項(xiàng)目是貴陽(yáng)市2013年重點(diǎn)工程，工期緊、任務(wù)重。8#匝道K0+616.651車(chē)行下穿通道位于主線K0+440樁號(hào)處，此處交叉設(shè)計(jì)為下穿通道下穿主線道路，下穿通道總長(zhǎng)度113 m，工期2個(gè)月。為了保證主線按期通車(chē)，提出用小型模板臺(tái)車(chē)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂支架施工法。

2 模板臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)

臺(tái)車(chē)主要由臺(tái)車(chē)門(mén)框支架、鋼拱架模板、行走機(jī)構(gòu)、模板垂直升降和側(cè)向伸縮機(jī)構(gòu)、供電及通風(fēng)系統(tǒng) 6部分組成，見(jiàn)圖 1。

圖1 模板臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

臺(tái)車(chē)門(mén)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(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，以此同時(shí)，也要能夠最大限度滿足拱板伸縮空間的需要，臺(tái)車(chē)支架主要由各種立柱以及鋼梁來(lái)進(jìn)行組合，材料采用時(shí)要需要足夠強(qiáng)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(lái)進(jìn)行聯(lián)接。一臺(tái)模板臺(tái)車(chē)的鋼拱架模板由一套拱板及一套（或幾套）墻板組合而成，臺(tái)車(chē)拱板及兩邊側(cè)墻板由活動(dòng)鉸鏈接，鉸應(yīng)設(shè)置在拱板與墻板模內(nèi)力相對(duì)較小處，以降低接頭的設(shè)計(jì)難度和提高臺(tái)車(chē)可靠性，側(cè)板可相對(duì)頂模繞銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連接為一個(gè)整體，兩邊墻（弧）板可以伸張，可以自由收縮；拱板的承載支架以及下部臺(tái)車(chē)門(mén)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(tái)車(chē)側(cè)板上兩邊各開(kāi)兩個(gè)窗口，便于隨時(shí)觀察混凝土澆筑的情況。行走機(jī)構(gòu)主要分為被動(dòng)和主動(dòng)兩種，分別安裝在臺(tái)車(chē)架兩端的門(mén)架立柱下端面，主動(dòng)整機(jī)行走由2套主動(dòng)行走機(jī)構(gòu)完成，即行走電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器，通過(guò)鏈條傳動(dòng)，使主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)整機(jī)行走，行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶有液壓推桿制動(dòng)器，以保證整機(jī)在坡道上仍能安全駐車(chē)；對(duì)于地下水豐富的隧道，由于行走電機(jī)長(zhǎng)期受潮和來(lái)回通行車(chē)輛濺水影響，經(jīng)常造成電機(jī)損壞并存在漏電等安全隱患，因此，采用被動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，臺(tái)車(chē)借助外力，由機(jī)械推動(dòng)，將臺(tái)車(chē)移位；臺(tái)車(chē)行走輪不宜過(guò)大亦不宜過(guò)小，行走輪應(yīng)與門(mén)架下橫梁連成活動(dòng)轉(zhuǎn)向體，確保臺(tái)車(chē)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(jī)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(tái)（套），固定安裝在臺(tái)車(chē)支架頂部的鋼梁上；側(cè)向伸縮機(jī)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(jī)構(gòu)同時(shí)配備絲杠輔助機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)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(tái)車(chē)的正常使用和供電、通風(fēng)的安全需要。

3 小型模板臺(tái)車(chē)在城市下穿通道中的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

3.1 滿堂支架法與小型模板臺(tái)車(chē)法受力對(duì)比

小型模板臺(tái)車(chē)分為頂模、左右邊模三部分，分別通過(guò)頂升和左右兩邊的液壓系統(tǒng)來(lái)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(lái)支承。模板的整體剛度、強(qiáng)度由拱板、托架和千斤頂來(lái)共同支承，保證模板工作時(shí)的絕對(duì)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(guò)各構(gòu)件傳遞至地面來(lái)承擔(dān)，對(duì)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(zhǎng)133 m按一節(jié)10 m長(zhǎng)分節(jié)施工，搭設(shè)滿堂支架一節(jié)需要8個(gè)人2.5 d才能搭設(shè)完成，而用小型臺(tái)車(chē)只需4個(gè)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(gè)人2 d，而小型臺(tái)車(chē)則省了這道工序。由于滿堂支架高度超過(guò)5m需要預(yù)壓，用4個(gè)人1 d，而小型臺(tái)車(chē)一次驗(yàn)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(gè)人1 d，而小型臺(tái)車(chē)移位只用4個(gè)人0.5 d。總體一節(jié)施工周期用小型臺(tái)車(chē)可以節(jié)約人工40個(gè)，縮短工期5.5 d。133 m的通道可以節(jié)約人工520個(gè)，縮短工期71.5 d（3m需增加移動(dòng)臺(tái)車(chē)一次用時(shí)7 d），實(shí)際縮短工期64.5 d。

3.3 用小型臺(tái)車(chē)混凝土質(zhì)量有質(zhì)的提高，適合城市道路對(duì)美觀的要求

小型臺(tái)車(chē)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(yàn)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(shí)度能達(dá)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(guò)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(tái)車(chē)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(zhǎng)的小型臺(tái)車(chē)（高5.55 m，寬10 m） 需一次性投入41萬(wàn)元（交由專(zhuān)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(wàn)元，滿堂支架的碗扣架一節(jié)的租賃費(fèi)平均用1萬(wàn)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(tái)車(chē)是不需要后期的投入。總之，在超過(guò)100 m的長(zhǎng)通道施工中用小型臺(tái)車(chē)是經(jīng)濟(jì)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(xiǎn)較大，由于支架的變形導(dǎo)致的垮塌事故時(shí)常發(fā)生。事故的發(fā)生究其原因，五花八門(mén)，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(gè)支架結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性而垮塌。小型臺(tái)車(chē)則完全不會(huì)出現(xiàn)這種情況，因?yàn)樗枪S化制作的，按機(jī)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(dòng)強(qiáng)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(tái)車(chē)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(shí)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(guò)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(dòng)強(qiáng)度。滿足城市道路對(duì)工期的要求，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，值得在超過(guò)70m的長(zhǎng)大通道中推廣應(yīng)用。