簡(jiǎn)易可收縮式移動(dòng)箱涵模板臺(tái)車(chē)的研制與應(yīng)用

候亞峰

（中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071）

牙買(mǎi)加南部沿海路升級(jí)改造工程項(xiàng)目共有箱涵12座，結(jié)構(gòu)形式分為單孔式和雙孔式兩種，結(jié)構(gòu)尺寸分別為3×2.2m、2×2.0m、2.5×2.0m、2.0×1.5m，箱涵頂板、底板和墻體厚度均為30cm，每節(jié)箱涵長(zhǎng)度為4 至6m。經(jīng)過(guò)前期市場(chǎng)詢(xún)價(jià)，海外項(xiàng)目采購(gòu)2 套長(zhǎng)約6.0m 的液壓式或者組拼式箱涵臺(tái)車(chē)至少需要30 萬(wàn)人民幣，況且大多數(shù)液壓油缸或者絲桿的行程有限，無(wú)法較好地適用本項(xiàng)目4 種結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)由于牙買(mǎi)加后續(xù)公路項(xiàng)目規(guī)模小及后續(xù)項(xiàng)目市場(chǎng)不確定，綜合考慮以上因素，采購(gòu)液壓式或者組拼式箱涵臺(tái)車(chē)不經(jīng)濟(jì)。為加快現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、降低施工成本和提高施工質(zhì)量，項(xiàng)目部自主設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易可伸縮式移動(dòng)箱涵模板臺(tái)車(chē)，為業(yè)內(nèi)類(lèi)似工程的施工提供推廣參考。

1 箱涵施工常用支架工藝優(yōu)缺點(diǎn)

綜合考慮到進(jìn)度、成本控制和現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工，經(jīng)分析采用簡(jiǎn)易的可移動(dòng)式小鋼模臺(tái)車(chē)為最優(yōu)方案。

2 簡(jiǎn)易可收縮式移動(dòng)箱涵模板臺(tái)車(chē)的研制

為保證研制臺(tái)車(chē)的使用率，通過(guò)設(shè)計(jì)變更，將本項(xiàng)目所有箱涵內(nèi)側(cè)涵身倒角統(tǒng)一調(diào)整為10cm×10cm。下面將簡(jiǎn)易可收縮式移動(dòng)箱涵模板臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制作、調(diào)試過(guò)程介紹如下：

2.1 箱涵臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)分為車(chē)體桁架、模板、千斤頂、橫向滑輪和縱向滑輪，所有的加工制作均為項(xiàng)目部自主加工。

臺(tái)車(chē)材料全部為舊模板和現(xiàn)有鋼材的再利用，整套臺(tái)車(chē)總重量約為3.3 噸，車(chē)體為桁架結(jié)構(gòu)，根據(jù)箱涵沉降縫預(yù)留長(zhǎng)度，臺(tái)車(chē)按照每節(jié)5.2m 設(shè)計(jì)，橫梁和縱梁采用I22 工字鋼，臺(tái)車(chē)側(cè)面和頂面為兩塊倒“L”型整體式鋼模板，豎向升降系統(tǒng)由底部直徑20cm、壁厚1cm 的鋼管和頂部直徑18cm、壁厚5mm 的鋼管及千斤頂組成，臺(tái)車(chē)下部設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，臺(tái)車(chē)在相鄰箱涵段之間通過(guò)人力或者機(jī)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)，其具有靈活性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。為解決整體式“L”型鋼模板的橫向移動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)在臺(tái)車(chē)兩端設(shè)置了橫向滑輪；為更好地適用最小箱涵尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)將兩片倒“L”型模板在收縮到極限時(shí)仍有20cm 寬度，此寬度使用1.5cm 鋼板替代，該設(shè)計(jì)另一方面可以大大提高模板臺(tái)車(chē)托膜。同時(shí)采用上述結(jié)構(gòu)可以較好地滿足剛度和穩(wěn)定性要求，臺(tái)車(chē)結(jié)構(gòu)如下圖1。

圖1 箱涵臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)效果圖

2.2 箱涵臺(tái)車(chē)的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)參數(shù)

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，箱涵頂板混凝土厚度為0.30 m，長(zhǎng)為5.0m，寬3.0m，以0.30m 鋼筋混凝土澆筑厚度作為臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)的基本荷載。

（2）箱涵頂板施工過(guò)程中工作人員及澆筑設(shè)備、工具等施工荷載；臺(tái)車(chē)上模板自重荷載；新澆混凝土側(cè)壓力荷載。

2.3 箱涵臺(tái)車(chē)的加工制作

臺(tái)車(chē)的倒“L”型模板采用厚度為10mm、寬200cm的冷軋鋼板，模板龍骨采用10#槽鋼，間距20cm，側(cè)面模板的最大升降量為50cm，橫向模板的最大伸縮量為80cm。為保證舊模板在加工制作時(shí)不發(fā)生變形，模板的切割全部使用等離子切割機(jī)，立柱安裝就位后，使用20#槽鋼將所有立柱連成整體。

2.3.1 頂升液壓千斤頂、絲杠臨時(shí)支撐系統(tǒng)和模板橫向滑輪系統(tǒng)

臺(tái)車(chē)兩端各設(shè)置一個(gè)豎向頂升調(diào)節(jié)系統(tǒng)，每端立柱上設(shè)置2 根加固支撐絲杠系統(tǒng)，保證千斤頂?shù)陌踩褂茫捎谀０宀捎玫牡埂癓”型模板，為保證整個(gè)模板的穩(wěn)定性，在側(cè)面模板的底部?jī)啥送鈧?cè)也設(shè)置絲杠臨時(shí)支撐系統(tǒng)。模板的橫向移動(dòng)是通過(guò)設(shè)置在臺(tái)車(chē)立柱牛腿上的滑輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的，滑輪直徑為10cm，現(xiàn)場(chǎng)可以采用人力輕松推動(dòng)來(lái)完成橫向移動(dòng)，見(jiàn)圖2 和圖3。

圖2 絲杠臨時(shí)支撐系統(tǒng)

圖3 橫向滑輪系統(tǒng)

2.3.2 臺(tái)車(chē)的設(shè)計(jì)尺寸

根據(jù)本項(xiàng)目箱涵最大尺寸和最小尺寸之差設(shè)置豎向和橫向伸縮量，通過(guò)臺(tái)車(chē)側(cè)面模板的高度最終確定涵身首次澆筑高度為30-40cm，本項(xiàng)目箱涵沉降縫間距為5m，所以臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為5.2m，每循環(huán)間搭接長(zhǎng)度為10cm，其有效長(zhǎng)度為5.1m，臺(tái)車(chē)模板與上一節(jié)涵身的縱向搭接長(zhǎng)度不小于10cm，搭接長(zhǎng)度過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致搭接部位上一模的混凝土破損，過(guò)大則搭接處不易密貼，出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

2.3.3 臺(tái)車(chē)振搗器的設(shè)置

臺(tái)車(chē)振搗器采用附著式振搗器與插入式振搗器相結(jié)合，由于涵身厚度較薄，平板振搗器共4 個(gè)，通過(guò)螺栓設(shè)置于內(nèi)側(cè)鋼模板上。

2.3.4 臺(tái)車(chē)縱向滑輪的設(shè)置和拼裝調(diào)試

臺(tái)車(chē)縱向移動(dòng)通過(guò)設(shè)置在底部立柱上的滑輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，滑輪的直徑為10cm，通過(guò)1cm 厚鋼板與臺(tái)車(chē)兩端立柱進(jìn)行焊接固定。

臺(tái)車(chē)車(chē)體桁架、模板局部變形、加工尺寸偏差是造成混凝土外觀質(zhì)量問(wèn)題的主要原因。臺(tái)車(chē)拼裝后調(diào)試結(jié)果對(duì)混凝土外觀質(zhì)量影響較大，調(diào)試過(guò)程中重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)拼裝完成后，必須在軌道上往返行走和原地進(jìn)行起吊試驗(yàn)后，再次對(duì)部分連接部位加強(qiáng)焊接以提高整體性。

（2）檢查臺(tái)車(chē)模板尺寸是否準(zhǔn)確，其兩端的結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)偏差不宜大于5mm，否則進(jìn)行整修。

（3）使用前對(duì)鋼模板表面采用拋光機(jī)或者角磨機(jī)進(jìn)行打磨，清除銹斑，途油防銹。

圖4 縱向滑輪移動(dòng)

圖5 整體組裝完成調(diào)試

3 主要工藝注意事項(xiàng)

（1）箱涵臺(tái)車(chē)安裝前必須確保軌道梁的寬度和臺(tái)車(chē)輪距寬度一致，且軌道梁最終定位后應(yīng)該固定牢靠。為避免臺(tái)車(chē)安裝時(shí)與鋼筋發(fā)生剮蹭，安裝前需要將臺(tái)車(chē)調(diào)整到適當(dāng)?shù)膶挾群透叨取?/p>

（2）箱涵臺(tái)車(chē)內(nèi)外模安裝前，為防止接茬部位漏漿，需要在混凝土接茬部位貼3cm 寬止?jié){條，防止漏漿的發(fā)生。

（3）箱涵臺(tái)車(chē)內(nèi)模安裝后，要保證內(nèi)模與混凝土密貼，待完全密貼后使用絲杠進(jìn)行永久固定。

（4）整個(gè)臺(tái)車(chē)的內(nèi)外模板僅在底部混凝土接茬部位和外側(cè)模板頂端使用對(duì)拉拉條，拉條直徑為14mm，待外側(cè)模板安裝完成后及時(shí)進(jìn)行臨邊防護(hù)，臨邊防護(hù)形狀采用U 型，高度為1.2m。

4 實(shí)施效果和推廣范圍

本臺(tái)車(chē)已經(jīng)成功在牙買(mǎi)加南部沿海路升價(jià)改造工程箱涵上應(yīng)用，單節(jié)箱涵施工效率較常規(guī)工藝提高約50%，直接節(jié)約成本約為28 萬(wàn)元。臺(tái)車(chē)適用性強(qiáng)，模板采用大塊鋼模板，內(nèi)外模安拆方便，且箱涵墻身不設(shè)置拉條，避免了箱涵漏水造成路基病害等質(zhì)量問(wèn)題，機(jī)械化作業(yè)程度高，節(jié)省人工，施工安全系數(shù)高。

本臺(tái)車(chē)加工制作簡(jiǎn)單，使用安全系數(shù)較高，避免了海外因液壓式臺(tái)車(chē)故障造成現(xiàn)場(chǎng)窩工的現(xiàn)象，對(duì)于施工規(guī)模較小且箱涵數(shù)量較多的項(xiàng)目具有較好的適用條件，此臺(tái)車(chē)的應(yīng)用可以大大縮短箱涵施工時(shí)間，達(dá)到較好的流水作業(yè)效果。

5 實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)

此臺(tái)車(chē)為整體式模板，寬度較寬，在山區(qū)公路運(yùn)輸時(shí)較為繁瑣，其次在模板多次轉(zhuǎn)運(yùn)后易發(fā)生變形，對(duì)于箱涵寬度較大的項(xiàng)目，施工時(shí)建議加工成可拼裝式的臺(tái)車(chē)。對(duì)于大尺寸箱涵需要考慮運(yùn)輸和施工方便。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本臺(tái)車(chē)的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步提升了項(xiàng)目部在進(jìn)度、成本和質(zhì)量方面的管理水平，該臺(tái)車(chē)對(duì)于施工規(guī)模較小且箱涵數(shù)量較多的項(xiàng)目具有較好的適用條件，此臺(tái)車(chē)的應(yīng)用可以大大縮短箱涵施工時(shí)間，達(dá)到較好的流水作業(yè)效果。