淺談小型模板臺車在城市下穿通道中的優勢

盧永東

（中鐵一局集團有限公司重慶分公司，陜西西安 710000）

0 前言

小型臺車施工工藝成熟，機械化程度高，極大地減小了勞動強度。特別是在城市下穿通道施工中，小型臺車借鑒隧道的二襯大型臺車的施工工藝，所以是一項很成熟的工藝，而且運用全電動行走系統和全液壓支撐系統，機械化長度極高，大大減少了勞動強度。

1 實例概況

北京東路延伸段一標段由中鐵一局集團有限公司重慶分公司承建，此項目是貴陽市2013年重點工程，工期緊、任務重。8#匝道K0+616.651車行下穿通道位于主線K0+440樁號處，此處交叉設計為下穿通道下穿主線道路，下穿通道總長度113 m，工期2個月。為了保證主線按期通車，提出用小型模板臺車代替傳統的滿堂支架施工法。

2 模板臺車結構

臺車主要由臺車門框支架、鋼拱架模板、行走機構、模板垂直升降和側向伸縮機構、供電及通風系統 6部分組成，見圖 1。

圖1 模板臺車結構圖（單位：mm）

臺車門框支架主要是依據最大通行設備的安全寬度以及高度來進行設計與制作，以此同時，也要能夠最大限度滿足拱板伸縮空間的需要，臺車支架主要由各種立柱以及鋼梁來進行組合，材料采用時要需要足夠強度的型鋼，從而滿足施工中的要求，另外，聯接處要采用螺栓或者焊接來進行聯接。一臺模板臺車的鋼拱架模板由一套拱板及一套（或幾套）墻板組合而成，臺車拱板及兩邊側墻板由活動鉸鏈接，鉸應設置在拱板與墻板模內力相對較小處，以降低接頭的設計難度和提高臺車可靠性，側板可相對頂模繞銷軸轉動，連接為一個整體，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車門框支架為分離結構，拱板承載支架能由液壓千斤頂系統控制升降；臺車側板上兩邊各開兩個窗口，便于隨時觀察混凝土澆筑的情況。行走機構主要分為被動和主動兩種，分別安裝在臺車架兩端的門架立柱下端面，主動整機行走由2套主動行走機構完成，即行走電動機帶動減速器，通過鏈條傳動，使主動輪驅動整機行走，行走傳動機構帶有液壓推桿制動器，以保證整機在坡道上仍能安全駐車；對于地下水豐富的隧道，由于行走電機長期受潮和來回通行車輛濺水影響，經常造成電機損壞并存在漏電等安全隱患，因此，采用被動行走機構，臺車借助外力，由機械推動，將臺車移位；臺車行走輪不宜過大亦不宜過小，行走輪應與門架下橫梁連成活動轉向體，確保臺車行走有較小的轉向，減少側輪的摩擦力。模板垂直升降和側向伸縮機構，垂直升降的液壓系統采用不小于100 t的液壓千斤頂 4～6臺（套），固定安裝在臺車支架頂部的鋼梁上；側向伸縮機構的液壓系統固定在框架下部；模板垂直升降和側向伸縮機構同時配備絲杠輔助機構，加強并保證支撐牢固穩定。供電及通風系統，可以根據需要鋪設在拱板與支架間的空隙部位，保證不影響臺車的正常使用和供電、通風的安全需要。

3 小型模板臺車在城市下穿通道中的優勢與應用

3.1 滿堂支架法與小型模板臺車法受力對比

小型模板臺車分為頂模、左右邊模三部分，分別通過頂升和左右兩邊的液壓系統來調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支承。模板的整體剛度、強度由拱板、托架和千斤頂來共同支承，保證模板工作時的絕對可靠。

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件。立桿按兩端鉸接的受壓構件考慮，縱、橫向水平桿按受彎構件考慮，而且必須考慮立柱的地基承載力，所以所有荷載都是通過各構件傳遞至地面來承擔，對地基的承載力提出比較高的要求。

3.2 與傳統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133 m按一節10 m長分節施工，搭設滿堂支架一節需要8個人2.5 d才能搭設完成，而用小型臺車只需4個人0.5 d便可就位完成。滿堂支架的模板要每次拼裝，一節需用6個人2 d，而小型臺車則省了這道工序。由于滿堂支架高度超過5m需要預壓，用4個人1 d，而小型臺車一次驗收合格則不需要預壓這道工序。滿堂支架的拆除需要8個人1 d，而小型臺車移位只用4個人0.5 d。總體一節施工周期用小型臺車可以節約人工40個，縮短工期5.5 d。133 m的通道可以節約人工520個，縮短工期71.5 d（3m需增加移動臺車一次用時7 d），實際縮短工期64.5 d。

3.3 用小型臺車混凝土質量有質的提高，適合城市道路對美觀的要求

小型臺車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。在模板的外側安裝高頻式振搗器，混凝土的密實度能達到工廠化的要求，避免了人工插入式振搗棒因工人的因素而是振搗過多或欠缺，導致混凝土表面蜂窩麻面的現象。

3.4 小型臺車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長的小型臺車（高5.55 m，寬10 m） 需一次性投入41萬元（交由專業的模板廠家定制）。用普通的組合式鋼模板，一節需投入30萬元，滿堂支架的碗扣架一節的租賃費平均用1萬元，方木一節平均用5000元。所以完成8節，兩種方案在模板上的投入就已經持平，越到后期在滿堂支架方案的持續投資下，小型臺車是不需要后期的投入。總之，在超過100 m的長通道施工中用小型臺車是經濟效益也非常明顯。

3.5 安全系數高，符合以人為本的理念

支架的搭設和拆除都屬于高空作業，安全風險較大，由于支架的變形導致的垮塌事故時常發生。事故的發生究其原因，五花八門，但是支架本身的受力結構決定了它本身穩定的苛刻條件。只要一處受力發生偏移就有可能導致整個支架結構失去穩定性而垮塌。小型臺車則完全不會出現這種情況，因為它是工廠化制作的，按機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，全液壓系統極大地減小了勞動強度，使工人的工作很輕松，更能保證工作的質量。

4 結論

此工法是借鑒隧道工程的模板臺車原理，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“內實外美”，可以保證混凝土的質量；第二方面由于省去了滿堂支架預壓的工藝過程能極大地提高效率，縮短工期，而且施工中安全可靠，減少了勞動強度。滿足城市道路對工期的要求，創造了很好的經濟效益和良好的社會效益，值得在超過70m的長大通道中推廣應用。