综合管沟钢模台车设计与应用

2015-04-24谢一致

福建交通科技 2015年2期

■谢一致

(福建省第一公路工程公司，泉州 362000)

1 前言

随着城市化建设进程，反复开挖、反复修建地下管线，已造成城市道路的痼疾，严重影响到市容市貌和交通安全。借鉴发达国家经验，修建综合管沟集中布设地下管线已被社会各界所认同。随着国力的增强，市政建设的快速发展，综合管沟因其具有直埋管线无法比拟的优点，成为城市现代化建设与改造的潮流和趋势，不仅在经济发达城市和现代化高科技园区大量兴建，而且在国内很多二线城市、区县也已经开始规划和兴建。综合管沟属于地下结构物，因地质复杂，施工工序繁多，工程质量要求高，为减少对市民干扰和提高城市形象，施工工期一般都相当紧张。综合管沟采用钢模台车施工，具备施工进度快、砼外观质量好、施工标准化程度高等优点，是解决质量与工期最有效方法之一，也必将成为综合管沟施工必需配置的设备之一。

2 工程概况

平潭福平大道综合管沟线路里程长度为5175m。标准单箱双室综合仓净宽4.9m，净高3.2m，电力仓净宽2.2m，净高3.2m。中腹板砼厚度为35cm，外(边)腹板、顶板、底板厚度均为40cm。综合仓内设置给水管、通信、中水管、直接饮用水管，电瓶车检修和巡查通道；电力仓内设置中压和高压电力缆线。位于顶板一定距离设有：通风口、投料口，在起讫点设车辆进出口(采用电瓶车，垂直升降装置进出)，均可作为人员进出口，相邻口之间最远距离200m。共同沟横断面见图1。

3 综合管沟冂形钢模台车设计结构特点

图1 共同沟横断面图(单位：cm)

综合管沟根据综合仓和电力仓空间尺寸分别设计钢模台车。钢模台车主要由台车骨架、钢模板、行走装置、侧向螺杆、竖向油缸和水平油缸及支撑系统等组成。钢模板分为顶模和内侧模，外侧模大多采用竹胶板；内侧模与顶模之间采用销轴连接，钢模板厚度均为5mm，模板之间采用螺栓连接，背面采用槽钢加固。顶模的调整依靠支腿下的油缸和千斤顶完成，手动顶升油缸行程为30cm；侧模通过侧向螺杆与台车骨架连接，以水平油缸(行程20cm)和调整丝杆来支撑侧墙内膜；外侧模采用木模(或钢模板)用三节式止水螺杆与内侧钢模对拉，并支撑于拉森桩或围护桩上。行走装置的动力系统是电机依靠齿轮传动完成行走。台车轨距为270cm 和130cm，台车钢轨33kg/m，电动行走(自带刹车)，台车1 立柱用中翼H 型钢340×250 制作，并且焊接一体性，大大增强了强度和稳定性。综合管沟钢模台车设计示意图见图2。

4 综合管沟钢模台车设计主要技术参数

钢模台车设计主要技术参数见表1。

图2 综合管沟钢模台车设计示意(单位：cm)

表1 钢模台车主要技术参数

5 钢模台车施工技术

行走就位、立模、浇筑、脱模四个步骤，反复循环就可完成钢模台车的整个施工作业。

钢模台车施工分为：

5.1 钢模台车行走、就位

(1)铺设钢轨：在综合管沟底板上，测量控制轨道中心线与箱室中心线不大于2cm。

(2)钢模台车行走：脱模之后，松开卡块，启动行走电机，即可行走。

(3)在施工完成的综合管沟底板上将台车整体移动至待浇筑仓位，搭接长度控制在5～10cm 时，用塞木塞住前后轮防止台车纵向移位。经测量，两轨道中心线与箱室中心线误差在2cm 以内，锁定行走装置。

5.2 钢模台车立模：

(1)操作液压系统手动换向阀手柄，使竖向油缸上升。调整钢模台车使其搭接端与顶模吻合，另一端经测量调整到设计标高后，将底部基础千斤顶旋出撑在钢轨上并旋紧，以确保台车的整体承重。

(2)操作手动换向阀手柄，使边模油缸撑出，粗调钢模台车边模板至预定位置。旋侧模丝杆推动内侧模板到指定位置。

(3)用止水拉杆使内侧模与已安装的外侧模对拉，使边腹板墙身形成整体。

(4)外侧模支撑加固。

(5)安装端头模板：端头模板由于面积较小，采用小型钢模板。

5.3 砼浇筑

(1)砼采用砼运输车运送，泵车泵送入模。

(2)砼浇筑宜先浇筑中腹板，后浇筑边腹板，循环进行，高差不大于50cm。

(3)顶板砼表面宜采取二次抹浆，加强养护，以利防水施工和达到防水效果。

5.4 脱模

(1)在达到拆模时间后，拆掉侧向千斤顶和堵头板。

(2)操作手动换向阀手柄，控制边摸油缸。使钢模板台车边模板脱离衬砌面，在油缸行程许可的情况下，可尽量内收增大托膜间隙。

(3)操作手动换向阀，控制竖向油缸。使钢模板台车顶模脱离砼表面约10～20cm。油缸收缩时，必须分次收缩，切忌一次性强制脱模。

(4)脱模时，在操作液压系统的同时，安排人员在前后左右查看模板运动，防止出现碰撞和运动干涉等现象，遇到模板与砼间粘结力过大时，可以临时使用丝杠辅助脱模。

(5)外侧模因不要等待顶板砼达到75%，可提前拆模。

(6)拆模后，钢模板台车外表面需涂抹脱模剂，以减少脱模时的表面粘结力。

6 钢模台车进度、成本、质量指标分析与比较

(1)进度分析：采用钢模台车立模与采用满堂支架安模相比，满堂支架在模板安装与拆除时需进行支架的拆除和搭设，而采用钢模台车进行模板支撑时，只需要推移台车就位即可。实践中证明采用钢模台车立模比采用满堂支架架安模在每个施工段节段可以节约2～3 个工作日，采用钢模台车施工每个月能完成6 个施工节段，比满堂支架增加2 个施工节段，施工进度提高30～50%,大大缩短施工工期。

(2)成本分析：钢模台车虽然一次性投入费用较大，但对于线路较长的综合管沟因不需要更换模板，完工后可作为施工设备转租或钢铁收购，而模板周转次数有限，需重复更换新模板，累加费用更高。在劳力上，钢模台车可节省劳力2/5 左右。对于线路较短的综合管沟，采用简易钢模台车，也可达到钢模台车功效。

（3）质量分析：使用钢模台车在砼平整度、相邻板接缝、砼外观等等，支架模板是无法比拟的。

7 综合管沟钢模台车设计优化

综合管沟设计大都为多仓矩形箱室，箱室空间尺寸大小不一，各地地质千差万别，基坑开挖有明挖(外侧模可设计为门架式钢模台车)和支护开挖两种形式，以致从箱室到外侧模的钢模台车设计受到一定制约。矩形箱室钢模台车结构和使用原理大致相同，升降量和水平横移量取决于综合管沟箱室倒角设计值，由于箱室空间较小，大多还存在一定不足，实用性需进一步优化和改进。如钢模台车侧模下端宜设在底板上20～30cm 处，一是满足设计要求，二是有利于台车升降。在满足刚度和稳定性条件下，为使台车结构更加合理科学、作业空间适宜、操作灵活便捷，在台车结构、升降系统、水平横移系统、外侧模安拆方法等方面达到最佳设计，有待更深入的研究；以及在线路较短的综合管沟设计简易钢模台、组合式钢模台车还有待进一步探讨。