淺談地鐵明挖區間主體結構矩形臺車法施工工藝

米斌 朱黎理 譚永彬 周攀

摘 ? ?要：本文根據杭州至富陽城際鐵路工程某區間主體結構側墻及頂板采用矩形臺車法施工的總結，闡述地鐵明挖區間主結構采用矩形臺車法施工工藝的適用條件，工藝特點，工藝優缺點及施工注意事項等相關問題，該工藝具有顯著的安全效益、經濟效益和社會效益，可供類似工程施工參考。

關鍵詞：地鐵區間;主體結構施工;矩形臺車法;墻板同步

1 ?引言

目前地鐵明挖區間主體結構側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材料堆場，施工效率低，施工成本高，加之市政項目工期緊，有效用地狹窄等因素，急需采用新的施工工藝解決上述問題。

本文結合杭州至富陽城際鐵路工程在區間主體結構單線側墻及頂板施工中運用12m長全液壓矩形臺車工藝作業，能保證每3天完成12m側墻及頂板結構，實現了快速分倉流水作業，達到了快速施工區間側墻與頂板結構的目的，并降低施工成本，由此總結形成地鐵明挖區間主體結構矩形臺車施工工藝的一些粗淺看法，旨在拋磚引玉，為進一步探索地鐵明挖主體結構施工方法而努力。

2 ?工藝特點

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

2.1 ?作業具有半自動化特點

矩形臺車配置油、電路系統，共計配置10個液壓千斤頂，臺車模板上下左右姿態變換采用液壓系統控制;行走采用電動馬達牽引裝置，采用鋼軌作為行走軌道，能在結構底板上前后快速移動，操作便捷，人員輕松省力，能實現一次性澆筑結構側墻及頂板混凝土長度12m。

2.2 ?作業具有安全便捷

矩形臺車工廠定制，結構具有足夠的剛度、強度及穩定性，構件受力安全，變形小，兩端安全防護為標準剛性護欄，維護便捷。矩形臺車有2m寬可間歇性通行的通道，方便人員通行。

2.3 ?作業施工效率高

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

3 ?工藝使用范圍

綜合成品質量，矩形臺車法工藝適用于地鐵明挖區間斷面相對一致，線路曲線半徑大于500m的單線或者雙線結構。

考慮矩形臺車經濟性，臺車工法適用于線路累計長度大于400m的地鐵明挖區間結構的單線或者雙線結構。

4 ?工藝操作流程

矩形臺車法工藝流程為：施工臺架制作→側墻防水施工→縱向施工縫處理→側墻鋼筋綁扎→臺車定位加固（臺車拼裝驗收）→頂板鋼筋綁扎→止水帶安裝→端頭模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養護→模板拆除→臺車前移，下一循環。

5 ?工程案例

杭州至富陽城際鐵路工程土建施工SGHF-11-1標段受降站～高橋站區間西段工程位于杭州市富陽區受降村，沿G320國道北側東西向布置，包含區間左右線，區間現場有效施工場地狹窄，北側臨基本農田，南側緊靠G320國道。受高區間西段結構為地下一層單跨箱型框架結構，受高區間西段結構單跨段凈寬6.2m，單跨箱型框架結構左右線分別長度123m，結構厚度為700mm，結構凈空分為2種尺寸，右線寬×高=4800mm×5110mm，左線寬×高=4900mm×5110mm，結構均采用外包防水，側墻為復合墻，采用明挖順筑法施工。

5.1 ?臺車設計

受降站至高橋站明挖區間西段結構工程單跨段采用矩形臺車法工藝施工，臺車長度12.1m，即按12m每模施工主體結構側墻及頂板。

矩形臺車由門架、模板、行走系統、液壓傳動系統及軌道附件組成。矩形臺車門架主要為型鋼組合焊制;模板由頂模、邊摸組成;走行系統由電動馬達、從動輪及軌道組成，液壓傳動系統由上部舉升油缸及側翼伸縮油缸組成。

該臺車行走以電機輔以鋼軌作為行走部件，適應能力強，門架下對撐采用活動式，可通過性好，臺車頂升采用4個液壓千斤頂控制，雙側采用6個液壓千斤頂配合，可實現臺車上下、前后及橫向移動及姿態變換，使用靈活。

5.2 ?工藝優點

以杭州至富陽地鐵11-1標受高區間工程為例，矩形臺車工藝作業的綜合效益主要表現如下：

（1）提高生產效率。側墻鋼筋超前綁扎，臺車定位后只需綁扎頂板鋼筋和環線施工縫加固，施工效率高，施工流水快，按12m每模計算，基本達到3天/模的進度。

（2）減少人力及機械投入。與繁瑣的支架模板體系相比，采用矩形臺車，自由靈活移動，臺車拼拆才需要機械配合，過程不需要機械輔助。采用全液壓控制系統，操作便捷可靠，自動化程度高，只需5人即可完成整機的正常工作（臺車行走、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強度。

（3）減少現場場地占用。矩形臺車工法作業，周轉性材料用量少，僅需少量端頭模板投入。不用大量支架及模板材料進場，騰出大量空地堆放其他材料，對于軌道交通工程本來就有施工用地特別狹窄的特點，臺車作業顯得尤為優勢明顯。

（4）節省施工成本。矩形臺車法工藝和支架模板法工藝經濟性對比的原則，按完成400m區間結構為目標，以施工持續時間作為定值，根據不同工法特點進行人員、機械及材料投入。

矩形臺車法工藝施工的區間結構成本為1612元/m，支架模板法工藝施工的區間結構成本為2136元/m，矩形臺車工法每延米比支架模板法節約524元。本區間采用矩形臺車工法施工的區間結構實際總長為444m，采用矩形臺車工法施工本可以節約成本約23.3萬元。

5.3 ?工藝缺點

（1）增加環向施工縫。臺車法工藝結構分倉為12m，增加了環向施工縫。為確保環向施工縫施工質量，施工過程中要加強對環向施工縫處理。嚴格按設計圖對施工縫防水細部節點進行處理，在混凝土澆筑過程加強對環向施工縫處混凝土振搗質量。

（2）不能滿足區間異性斷面。區間變形縫或斷面漸變段無法采用矩形臺車工法作業，必須采用傳統支架模板法施工作為補充，但該工藝總體優勢明顯，解決主要問題。

6 ?施工注意事項

（1）做好臺車拼裝驗收。臺車首裝或二次拆裝后嚴格進行臺車驗收，不限于臺車結構尺寸、行走系統、電路系統及油路系統等檢查項目，發現問題及時校正。

（2）做好施工縫處理。嚴格縱向施工縫處理，保證矮邊墻與臺車模板接觸面順直，確保接縫處砼表觀及縱縫防水質量，并加強對環向施工縫防水處置，減少或降低施工縫滲水風險。

（3）嚴格養護，嚴控拆模強度。混凝土澆筑后必須加強砼養護工作，也為提前拆模提供條件;矩形結構為平頂結構，混凝土強度必須達到設計的75%，方可進行臺車拆模。

（4）控制側墻砼澆筑方式。臺車雖整體性好，為防止兩側側墻砼澆筑過程中產生不均勻受力，引起臺車移位與變形，側墻混凝土澆筑時，兩側墻體應同時分層對稱進行澆筑且澆筑高度需大體一致。

7 ?結束語

隨著建筑市場一線從業人員數量逐年減少，人工成本高居不下，以機械化、自動化手段解決施工生產效率和人工短缺問題是大勢所趨。通過采用矩形臺車工法工藝施工地鐵區間結構降低工人作業強度，并減少工人使用數量，同樣能達到減員增效的目的，為今后同類工程的建設提供了可供借鑒的實例。

參考文獻：

[1] GB 50204-2015.混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].