通道模板轻便式台车施工技术研究及应用

2022-10-22杨世芝蒋昌盛

西部交通科技 2022年7期

关键词：支腿涵洞台车

杨世芝，蒋昌盛

(广西路建工程集团有限公司，广西南宁 530001)

0 引言

近年来，全国公路、铁路网络建设进一步加速，高速公路、二级公路和铁路的里程逐年增加，这对施工进度也提出了新的要求，如何更加经济、高效、安全和环保地施工，是需要进一步探讨的问题。

目前，对涵洞、通道的施工方法大多是采用汽车吊配合人工对模板进行拼装、移动等作业。对于涵洞、通道墙身模板而言，反复地拆解、组拼，会增加变形几率，导致混凝土成品表面平整度不达标，进而演变成质量隐患。

针对现有的技术缺陷，本文介绍一种用于通道墙身施工的轻便式移模台车及其施工方法。该台车的构造克服了传统通道施工存在的不足，能够实现标准化制造；其构造轻便，组装和拆除方便，施工便捷，可减少其他机械的使用；可缩短施工周期，降低施工成本，整体结构稳定，施工安全性好，无污染，施工完成之后可周转重复使用，具有较好的经济效益及社会效益[1]。

1 涵洞通道台车现状

涵洞、通道常规的施工方法是支架法和拼装模板现浇法，也有一些项目在台车施工方面做了尝试，大致有如下三个类型：

(1)墙体、盖板同步施工。在箱涵的施工中，有一种应用于箱涵施工的模板台车，类似于隧道二衬台车，较为笨重，对操作人员的技术要求和熟练程度都有较高的要求。

(2)先钢筋及墙体后盖板施工。如南水北调工程中的过水涵即是此类施工方法，此方法需要预留钢筋，对于墙体有钢筋的涵身施工来说比较麻烦。

(3)先墙体后盖板施工。如广西河百高速公路的涵洞、通道墙体无钢筋，可以将台车用于涵洞、通道墙身施工，不过此类台车自重太大，组装费时。

以上三个类型台车的共同点是：台车重量大、成本高、需要其他机械辅助，对于多工作面同时开工的高速公路来说，亟需更轻、更经济、更方便的新设备。

2 轻便台车的适用性

(1)理论上所有的构件必须满足施工所需的刚度和强度要求。

(2)简化一切多余的部分，保留必要的安全设施。

(3)保证所有操作的简洁性，让培训简单化、操作便捷化。

(4)必须减少体力劳动，减少配套机械，增加机械使用率。

基于以上4点原则，本文介绍一款轻量化、“傻瓜式”操作、施工过程中自主行进且不需要吊车辅助的涵洞通道墙身施工轻便式移模台车。该类型台车为涵洞、通道施工提供了可靠的解决方案，给高速公路前期施工提供了有力保障，提高了涵洞、通道施工质量。该类型台车还适用于各种规格的涵洞施工，能在不同规格之间便捷转换。其计算模型如图1所示。

3 轻便式台车的构造

轻便式台车结构主要包括浇筑模板及平台、轨道构造、提模葫芦(包括手拉葫芦和电动牵引葫芦)、移动工作平台、悬挂轮等。浇筑模板通过手拉葫芦连接移动工作平台，将移动工作平台安装于轨道构造，轨道构造搭接于通道墙身顶部，移动工作平台和轨道构造均各自与驱动件连接。如下页图1～3所示。

(1)浇筑模板包括墙身模板和端面模板，墙身模板并排布置，其两端安装端面模板，墙身模板设有平台托架，平台托架上安装平台，平台包括内平台和外平台。

(2)轨道构造包括两并排布置的轨道、后横联、前横联、下横联和支腿。前横联、后横联分别对应安装于轨道的前、后端面，轨道前端面底部安装有支腿构件，支腿构件安装有下横联，前横联和下横联之间设有斜撑。支腿构件包括支腿行走轮、支腿调节丝杆和支腿。支腿行走轮安装于支腿调节丝杆，支腿调节丝杆安装于支腿，支腿安装于轨道前端面底部。轨道构造与通道墙身之间设有支撑座，支撑座为枕木或橡胶支座。

(3)驱动件为电动牵引葫芦。电动牵引葫芦安装于移动平台底部的承重横梁上。

(4)移动工作平台底部设有行走构件。行走构件包括悬挂轮、行走轮和支撑架。悬挂轮、行走轮依次从下往上对齐安装于支撑架上。

(5)悬挂轮由两个滚动轮组成，反扣安装于轨道翼板下方。两滚动轮水平对齐安装于支撑架，且两滚动轮的间距比轨道的轨腰厚度多2～4 cm。

注：1-通道基础；2-外平台；3-内平台；4-下吊耳；5-上吊耳；6-内护栏；7-墙身模板；8-第一节通道墙身；9-外护栏；10-平台托架；11-后横联；12-悬挂轮；13-行走轮；14-上护栏；15-移动工作平台；16-承重横梁；17-前横联；18-轨道；19-斜撑；20-支腿；21-千斤顶；22-支腿调节丝杆；23-支腿行走轮；24-支撑座；25-施工缝；26-手拉葫芦；27-下横联；28-电动牵引葫芦；29-第二节通道墙身(下同)

图2 模板移动后的结构示意图

图3 轨道移动后的结构示意图

4 轻便式台车施工流程

(1)按图纸加工部件，在加工厂内试装后运至施工现场。

(2)在已完成的通道基础上安装墙身模板；在墙身模板端面上安装端面模板；在模板上安装平台托架；在平台托架上安装内、外平台和护栏。浇筑第一节通道墙身混凝土。

(3)待第一节通道墙身混凝土强度达到2～5 MPa时，开始安装第一节通道墙身顶部的支撑座，在支撑座上安装轨道，随后安装移动平台。移动工作平台底部的行走轮需完全贴紧轨道，且将悬挂轮反扣套入轨道；再次，安装轨道端面的前横联、后横联和支腿构件；接着，安装支腿构件间的下横联及其斜撑；然后，在墙身模板的下吊耳和移动工作平台的上吊耳之间挂上手拉葫芦。

(4)移模浇筑第二节通道墙身。拆除端面模板，松开墙身模板使其脱离第一节通道墙身，并调整手拉葫芦，使墙身模板脱离通道基础表面10～20 cm，然后通过驱动件勾挂至前横联，将吊挂着墙身模板的移动工作平台前移至第二节通道墙身位置，要求墙身模板与第一节通道墙身重合5 cm。清理墙身模板并刷脱模剂，下放手拉葫芦，使墙身模板与通道基础贴合，并收紧通道墙身两侧模板。检查合格后浇筑第二节通道墙身。

(5)轨道前移。待第二节通道墙身混凝土强度达到2～5 MPa时，在移动工作平台的承重横梁下方和下横联下方分别安装支撑座，再安装千斤顶于各支撑座上，调试移动工作平台承重横梁下方的千斤顶，使其顶起承重横梁往上升，从而带动悬挂轮往上升。当悬挂轮升至轨道的轨头翼板底面时，继续调试千斤顶，使轨道脱离支撑座，并挂于悬挂轮上，同时调节下横联下方的千斤顶，确保两条轨道处于同一水平面并与第二节通道墙身平行，调节支腿丝杆使支腿行走轮贴紧通道基础，拆除下横联下方的千斤顶及支撑座。最后，通过驱动件勾挂至后横联，将轨道前移至下一位置。

(6)轨道就位后，在第二节通道墙身上方安装各支撑座，调试移动工作平台承重横梁下方的千斤顶，使其顶起承重横梁下降，下降至轨道且完全贴合支撑座，继续调试千斤顶，使承重横梁下方的行走轮完全贴合轨道，安装下横联下方的千斤顶及支撑座，调整各千斤顶确保两条轨道处于同一水平面。

(7)重复步骤至往下浇筑整个通道剩余节段的通道墙身。

(8)脱模。

(9)按组装顺序相反的过程拆除台车，分类归集整理，装车运输至下一通道施工现场或回收到设备堆放场。

5 轻便式台车的技术优势

相对传统施工工法，轻便式台车具有易操作、机械化程度高、省时省力、标准化程度高、通用性强等优点。轻便式台车的关键优势在于“轻”，扣除模板后其重量约为1.5 t，可多工点开工，对于长线路基施工、抢旱季施工有一定的推广价值。

轻便式台车的关键工序在于轨道前移和模板前移。轨道前移主要是通过升高平台，使悬挂轮可将工字钢轨道托起，然后牵引轨道；模板前移是行走轮沿轨道方向进行牵引。其技术优势包括：

(1)轨道构造中的轨道安放于通道墙身混凝土顶上，既能大量减少用钢量，又能有效利用通道墙身支撑轨道。而轨道与通道墙身顶部之间设有支撑座，支撑座能有效保护通道墙身顶部免受轨道的挤压破坏，保证施工安全可靠。轨道构造与移动工作平台结合对墙身模板实现整体移动，避免墙身模板在浇筑完成后拆散再组装的繁琐施工，方便运输和转场，有利于大范围的投入使用，能较大程度地加快施工进度，有效缩短施工工期，降低施工过程所需人、机、料等资源的投入，最大限度地降低施工成本。

(2)各个部件的加工难度低，均采用螺栓连接，可以调节以适应不同尺寸的通道施工，有利于实现标准化施工；而且用最基本的工具就能完成安装和拆除，对安装工人的专业技能要求不高，经过简单的交底培训后即可胜任。

(3)施工便捷。施工过程中不需要汽车起吊或其他的大型机车配合，能有效减少其他机械的使用，使机械费的支出明显降低。

(4)流水作业。流水步距相对固定，流水工期可控，能缩短施工周期，降低施工及管理成本。

(5)组装好后整体结构稳定。施工平台能满足各种施工机具和人员的作业空间，且移动工作平台、内外平台均安装有安全护栏，能有效地防止坠落，安全性好。

(6)不产生污染物，对环境不会造成破坏。

(7)各部件均能重复使用，能有效减少材料损耗，降低施工成本。