整體鋼模臺車在溝渠擋墻施工中的應用

魯濤濤

（中鐵十九局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110136）

目前，鐵路工程建設中，存在著大量的溝渠混凝土結構物.現有溝渠逐漸由單一的灌溉功能逐漸發展為灌溉和防洪兼備的構筑物，溝渠兩側設置有擋墻，擋墻常采用鋼筋混凝土結構，溝渠擋墻的整體結構形式單一且工程量較大.現有的施工工藝大部分都采用搭設腳手架配合鋼模安裝的施工工藝，需要在施工時反復安拆腳手架及鋼模板，對架子工和模板吊裝的要求較高，不僅工作量過大，容易長時間延誤工期.［1，2］通過對新建衢州至寧德鐵路溝渠擋墻施工的考察，急需一種新型適用的鋼模臺車，以解決現有溝渠擋墻施工中作業效率不高且安全性能不夠的臺車設備問題，進而改善溝渠擋墻混凝土施工質量，以降低施工成本.［3］

新建衢州至寧德鐵路（福建段）由閩浙省界至松溪縣城以東2 km 設松溪站，至建甌市水源鄉設建甌東站，穿越鷲峰山脈至屏南縣上培村設屏南站，至周寧縣咸村鎮設周寧站，至寧德蕉城區九都鎮設蕉城站后引入沿海鐵路寧德站.建甌東站站區侵占既有原東風南大溝，導致東風南大溝改移.該溝原設計以灌溉為主，隨著城市的發展灌溉功能逐步減弱而防洪功能增強，原溝渠寬4.5 m、深2.2 m，百年洪水流量Q=86 m3/s.建甌東站車站東風南大溝改移長1806 m，改渠按百年洪水流量Q=86 m3/s 設計，溝渠截面為梯形，底寬8 m，溝底縱坡0.4‰.渠底鋪設0.3 m 厚C35 混凝土，改渠兩側設5～6 m 高C40 片石混凝土擋土墻支護，墻背設鋼筋網片及反濾層.因該工程量大，工期緊，施工強度高，且工程結構形式單一，為滿足合同工期按期完成，通過優化方案、倒排工期，在傳統的施工工藝無法滿足工期要求的情況下，尋找各工序可加快工期的可能性，以解決溝渠擋土墻施工作業進度慢的問題.

1 工藝原理

鋼模臺車系統由臺車、鋼模板以及行走裝置三部分組成.臺車和鋼模板拼裝完成后，通過可伸縮絲杠對模板進行調整，利用人力或牽引設備在行走裝置上整體向前移動.采用鋼模臺車整體支拆施工工藝，避免了腳手架的反復安拆和模板的反復拼裝，提高了功效，大大縮短了施工周期.［4］擋土墻施工工藝如圖1所示.

圖1 整體鋼模臺車溝渠擋墻工藝原理

2 關鍵技術

2.1 測量放樣

測量員利用全站儀準確放樣基坑開挖線，土方開挖至設計要求的高程后，預留20 cm 土層進行人工清除.基坑通過驗收之后，進行墊層的澆筑.

2.2 墊層澆筑固定軌道

墊層采用C25 混凝土自卸澆筑.在墊層上預埋鋼筋以固定走行軌道（140*80 方鋼），走行軌道長30 m，每15 m 一模周轉向前行走.

2.3 臺車檢查及入位

2.3.1 臺車的組裝

臺車由橫梁（10#槽鋼100*48*5.3、20#槽鋼200*73*7）、縱梁（10#槽鋼100*48*5.3）、立柱（20#槽鋼200*73*7）構成臺車受力系統.每輛臺車的總長度為15 m，分3節加工，分別為4.5 m、6 m、4.5 m.橫梁按軸間距1 m 布置，縱梁按軸間距1 m 與0.5 m交替布置，立柱橫向按軸間距1.4 m、縱向按軸間距1 m布置，并將兩側做成與構筑物坡率一致的斜面.臺車組裝調試完畢后，將模板（3 mm 厚鋼板）與臺車利用螺栓進行連接.組裝后的臺車如圖2所示.

圖2 組裝鋼模臺車

2.3.2 軌道的鋪設

軌道選用140*80的方鋼作為臺車的行走裝置.溝底澆筑C25 混凝土墊層將軌道固定.將組裝好的鋼模臺車（4.5 m、6 m、4.5 m 節），經檢查驗收合格后，利用25 t吊車，將其分別吊裝入位，并利用縱梁焊接或者精軋螺紋鋼螺母連接的方式將臺車連接成整體.再將鋼模臺車牽引到位并將走行裝置制動，防止混凝土澆筑時臺車移位.臺車的行走裝置如圖3所示，臺車制動裝置如圖4所示.

圖3 鋼模臺車行走裝置

圖4 臺車制動裝置

2.4 移動臺車進場與定位

溝渠施工完成，待混凝土達到強度要求后，用卷揚機牽引臺車，使臺車沿軌道移動至設計位置.調整臺車底部螺桿和制動裝置，用夾軌器將臺車與軌道固定，使移動輪離開軌道不再發生位移，依靠底托傳力至底部枕木支撐.

2.5 模板安裝與調整

根據溝渠墻體結構設計臺車模板樣式，按設計圖加工、制作，臺車安裝前，對模板、支撐等進行檢驗，模板表面平整，拼縫嚴密，規格尺寸符合設計要求，保證質量合格.頂板模板采用厚度15 mm的木模板平鋪于臺車上部支撐槽鋼上，墻身采用組合鋼模板.墻身內側腋角模板通過自制插銷掛至臺車兩側主桿（槽鋼）上，腋角模板可以銷棒為圓心轉動，側墻平模通過螺栓連接于腋角模板，與臺車形成整個內模板支撐體系，外模采用吊車進行安裝.臺車進入基坑后，測量員利用全站儀復核臺車模板位置，并進行微調，利用調節絲杠將模板調整到位并進行固定.然后，將模板涂刷隔離劑.

2.6 混凝土澆筑

臺車模板驗收合格后，在墻背和墻底分別鋪設一層鋼筋網（混凝土凈保護層70 mm）進行抗裂.鋼筋網采用HPB300 鋼筋制作，鋼筋直徑Φ6 mm，間距200 mm.鋼筋網片鋪設完成并驗收合格后進行混凝土澆筑作業.混凝土澆筑采用泵車泵送入模，采用插入式振搗器進行振搗，邊澆筑邊振搗，保證混凝土密實，澆筑過程中保持連續性，不得間斷.

2.7 脫模養護

當混凝土強度達到設計拆模強度后，方可進行拆模.拆模時利用可調支撐絲桿將模板拉回，即可使鋼模脫離混凝土，完成脫模.混凝土拆模后，采用灑水覆蓋進行潮濕養護，及時對暴露面進行緊密覆蓋.

2.8 臺車移動與重新就位

待下一節溝渠外模立好，完成鋼筋綁扎后開始脫內模，脫內模時先將剪刀撐絲桿松開取下，然后用下八字模上的豎向絲桿提起下八字模，調節內模下部水平絲桿使內側模脫離混凝土表面，調節內支腿千斤頂使頂模脫離頂板混凝土面，最后將內模移至新的澆筑位置就位.

3 質量控制要點

整體臺車左支撐框架、右支撐框架及連接框架均為定型鋼桁架，其組合連接后的整體結構與溝渠擋墻的截面形狀完全符合，即倒梯形.考慮到結構的整體穩定性，需對組成支撐框架及連接框架的各桿件進行嚴格的受力計算，盡管加工制作時一次性投入成本較大，但在后期施工過程中，可有效減少了采用腳手架施工時帶來的大量鋼架管及模板的安裝拆卸難題.利用整體臺車完成每一模溝渠擋墻后，均需對鋼模面板進行清潔工作并涂刷隔離劑備用，不得采用污染混凝土的油劑以免影響混凝土的質量.

4 結論

本文利用隧道臺車的施工構想，組裝成滿足施工現場需要的鋼模臺車，改裝后的鋼模臺車與傳統的搭設腳手架組合鋼模板拼裝施工工藝相比，雖然增加了臺車的費用，但是減少了腳手架的租賃費用以及腳手架與組合鋼模板的安拆工序，在節約勞力、保證施工安全和質量的基礎上最大程度地縮短了擋土墻施工時間，大大縮短了工期，并且減少了能耗，符合現代化鐵路建設的發展要求，有著較好的經濟效益.