浅谈地铁明挖区间主体结构矩形台车法施工工艺

米斌 朱黎理 谭永彬 周攀

摘    要：本文根据杭州至富阳城际铁路工程某区间主体结构侧墙及顶板采用矩形台车法施工的总结，阐述地铁明挖区间主结构采用矩形台车法施工工艺的适用条件，工艺特点，工艺优缺点及施工注意事项等相关问题，该工艺具有显著的安全效益、经济效益和社会效益，可供类似工程施工参考。

关键词：地铁区间;主体结构施工;矩形台车法;墙板同步

1  引言

目前地铁明挖区间主体结构侧墙及顶板施工方法主要为支架法，多用扣件式钢管支架体系、碗扣式钢管支架体系及盘扣式钢管支架体系，不管采用何种支架体系，都是需要使用大量的人工及周转材料堆场，施工效率低，施工成本高，加之市政项目工期紧，有效用地狭窄等因素，急需采用新的施工工艺解决上述问题。

本文结合杭州至富阳城际铁路工程在区间主体结构单线侧墙及顶板施工中运用12m长全液压矩形台车工艺作业，能保证每3天完成12m侧墙及顶板结构，实现了快速分仓流水作业，达到了快速施工区间侧墙与顶板结构的目的，并降低施工成本，由此总结形成地铁明挖区间主体结构矩形台车施工工艺的一些粗浅看法，旨在抛砖引玉，为进一步探索地铁明挖主体结构施工方法而努力。

2  工艺特点

本工艺由隧道曲面台车法施工二次衬砌原理推广至矩形台车施工明挖主体结构，使矩形台车作为明挖主体结构侧墙及顶板施工的支架及模板体系，以矩形台车法完成侧墙及顶板结构施工。

2.1  作业具有半自动化特点

矩形台车配置油、电路系统，共计配置10个液压千斤顶，台车模板上下左右姿态变换采用液压系统控制;行走采用电动马达牵引装置，采用钢轨作为行走轨道，能在結构底板上前后快速移动，操作便捷，人员轻松省力，能实现一次性浇筑结构侧墙及顶板混凝土长度12m。

2.2  作业具有安全便捷

矩形台车工厂定制，结构具有足够的刚度、强度及稳定性，构件受力安全，变形小，两端安全防护为标准刚性护栏，维护便捷。矩形台车有2m宽可间歇性通行的通道，方便人员通行。

2.3  作业施工效率高

为保证施工流水需制作2台简易施工台架，台架尺寸6m/台，保证侧墙防水和侧墙钢筋超前流水施工，矩形台车自身兼做顶板作业模板平台，台架与矩形台车分别施工，工序互不干扰，施工效率高。

3  工艺使用范围

综合成品质量，矩形台车法工艺适用于地铁明挖区间断面相对一致，线路曲线半径大于500m的单线或者双线结构。

考虑矩形台车经济性，台车工法适用于线路累计长度大于400m的地铁明挖区间结构的单线或者双线结构。

4  工艺操作流程

矩形台车法工艺流程为：施工台架制作→侧墙防水施工→纵向施工缝处理→侧墙钢筋绑扎→台车定位加固（台车拼装验收）→顶板钢筋绑扎→止水带安装→端头模板安装→混凝土浇筑→混凝土养护→模板拆除→台车前移，下一循环。

5  工程案例

杭州至富阳城际铁路工程土建施工SGHF-11-1标段受降站～高桥站区间西段工程位于杭州市富阳区受降村，沿G320国道北侧东西向布置，包含区间左右线，区间现场有效施工场地狭窄，北侧临基本农田，南侧紧靠G320国道。受高区间西段结构为地下一层单跨箱型框架结构，受高区间西段结构单跨段净宽6.2m，单跨箱型框架结构左右线分别长度123m，结构厚度为700mm，结构净空分为2种尺寸，右线宽×高=4800mm×5110mm，左线宽×高=4900mm×5110mm，结构均采用外包防水，侧墙为复合墙，采用明挖顺筑法施工。

5.1  台车设计

受降站至高桥站明挖区间西段结构工程单跨段采用矩形台车法工艺施工，台车长度12.1m，即按12m每模施工主体结构侧墙及顶板。

矩形台车由门架、模板、行走系统、液压传动系统及轨道附件组成。矩形台车门架主要为型钢组合焊制;模板由顶模、边摸组成;走行系统由电动马达、从动轮及轨道组成，液压传动系统由上部举升油缸及侧翼伸缩油缸组成。

该台车行走以电机辅以钢轨作为行走部件，适应能力强，门架下对撑采用活动式，可通过性好，台车顶升采用4个液压千斤顶控制，双侧采用6个液压千斤顶配合，可实现台车上下、前后及横向移动及姿态变换，使用灵活。

5.2  工艺优点

以杭州至富阳地铁11-1标受高区间工程为例，矩形台车工艺作业的综合效益主要表现如下：

（1）提高生产效率。侧墙钢筋超前绑扎，台车定位后只需绑扎顶板钢筋和环线施工缝加固，施工效率高，施工流水快，按12m每模计算，基本达到3天/模的进度。

（2）减少人力及机械投入。与繁琐的支架模板体系相比，采用矩形台车，自由灵活移动，台车拼拆才需要机械配合，过程不需要机械辅助。采用全液压控制系统，操作便捷可靠，自动化程度高，只需5人即可完成整机的正常工作（台车行走、封端模及砼浇筑），大大减少人力投入，且降低安全隐患和劳动强度。

（3）减少现场场地占用。矩形台车工法作业，周转性材料用量少，仅需少量端头模板投入。不用大量支架及模板材料进场，腾出大量空地堆放其他材料，对于轨道交通工程本来就有施工用地特别狭窄的特点，台车作业显得尤为优势明显。

（4）节省施工成本。矩形台车法工艺和支架模板法工艺经济性对比的原则，按完成400m区间结构为目标，以施工持续时间作为定值，根据不同工法特点进行人员、机械及材料投入。

矩形台车法工艺施工的区间结构成本为1612元/m，支架模板法工艺施工的区间结构成本为2136元/m，矩形台车工法每延米比支架模板法节约524元。本区间采用矩形台车工法施工的区间结构实际总长为444m，采用矩形台车工法施工本可以节约成本约23.3万元。

5.3  工艺缺点

（1）增加环向施工缝。台车法工艺结构分仓为12m，增加了环向施工缝。为确保环向施工缝施工质量，施工过程中要加强对环向施工缝处理。严格按设计图对施工缝防水细部节点进行处理，在混凝土浇筑过程加强对环向施工缝处混凝土振捣质量。

（2）不能满足区间异性断面。区间变形缝或断面渐变段无法采用矩形台车工法作业，必须采用传统支架模板法施工作为补充，但该工艺总体优势明显，解决主要问题。

6  施工注意事项

（1）做好台车拼装验收。台车首装或二次拆装后严格进行台车验收，不限于台车结构尺寸、行走系统、电路系统及油路系统等检查项目，发现问题及时校正。

（2）做好施工缝处理。严格纵向施工缝处理，保证矮边墙与台车模板接触面顺直，确保接缝处砼表观及纵缝防水质量，并加强对环向施工缝防水处置，减少或降低施工缝渗水风险。

（3）严格养护，严控拆模强度。混凝土浇筑后必须加强砼养护工作，也为提前拆模提供条件;矩形结构为平顶结构，混凝土强度必须达到设计的75%，方可进行台车拆模。

（4）控制侧墙砼浇筑方式。台车虽整体性好，为防止两侧侧墙砼浇筑过程中产生不均匀受力，引起台车移位与变形，侧墙混凝土浇筑时，两侧墙体应同时分层对称进行浇筑且浇筑高度需大体一致。

7  结束语

随着建筑市场一线从业人员数量逐年减少，人工成本高居不下，以机械化、自动化手段解决施工生产效率和人工短缺问题是大势所趋。通过采用矩形台车工法工艺施工地铁区间结构降低工人作业强度，并减少工人使用数量，同样能达到减员增效的目的，为今后同类工程的建设提供了可供借鉴的实例。

参考文献：

[1] GB 50204-2015.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].