城市综合管廊施工中液压钢模台车的应用

杨桂平，张旭，余龙光，朱国强

(中建铁路投资建设集团有限公司，重庆 400000)

0 引言

当前地下综合管廊工程建设已经在我国全面展开，而综合管廊主体结构在施工过程中逐渐涌现出了多种施工方法。钢模台车主要由模架部分，门架部分，行走系统，支承机构，驱动系统及其它附属装置等构成。同时，由于采用了液压系统、螺栓总成等构成了铝塑模架的装配与拆除固定系统，使得装配与拆除时容易操作、高效、不易变形。在转了好几圈后，品质依然不错。钢模台车在现场安装完毕后，用绞车将钢模台车往前拖行，一直拖到管廊修筑完毕，才能达到两天一次的施工进度。相对于常规木制模架，可节约工期两个月左右。结果表明，采用钢模板小车进行综合管廊施工，既有技术上的可行性，又有较好的经济效益和社会效益。

吴卫东[1]提出了一种可分离的钢模板台车，由于其设计长度过长，不利于隧道内曲线部分的混凝土衬砌施工。分体钢模台车由五个部件构成，即模板部件、门架体部件、牵引行走部件、支撑部件和液压部件。采用台车在入弯段之前进行纵向分离，从而达到了将设计纵向长度从12m 缩短到7m的目的。实践证明，这种分模台车结构稳定，操作简便，工程效率高，能较好地满足曲线断面混凝土的施工进度和外观质量的需要。王聪[2]根据数值模拟分析与模型实验，将两个节段的浇筑间隔控制在14d 之内，这样可以有效地抑制裂缝的产生，减少结构渗漏的危险，从而确保了沉管的装配质量与服役的安全；本项目研究开发可步行行走的全断面液压模架机和组合式钢筋运输机，实现相邻节段分序分仓、分段、连续、连续、连续浇筑，并通过对顶板钢筋绑扎方式的优化，极大地缩短了沉管预制时间。徐纯治[3]以一个具体的工程实例为基础，利用 Autodesk 软件，对行走式全液压台车进行了3D 有限元建模，并对其进行了应力分析；在此基础上，对桥架结构进行了强度和稳定校算，并在满足工程要求的情况下，提出了桥架结构的最大承载力；为解决台车在斜井中的滑移问题，在最不利条件下，对轨道锚固钢筋的抗滑移性能进行了验算。通过在大倾角斜井施工中的使用，证明了该方法的正确性和实用性。

在综合管廊的建设工作中，会牵扯到很多方面的问题，所以它的施工有很大的难度，而且很容易出现质量问题。为了保证管廊整体施工的质量，就必须对其进行有效的控制，并合理地引入诸如液压钢模台车等施工技术。液压钢模台车更加直观、形象，可以在 BIM 技术的帮助下，面向剪力墙、现浇混凝土弧形梁形成三维模型，为具体施工作业提供可靠的指导。通过对钢模台车的应用，提高了施工质量，加快了施工进度，保证了施工进度。

1 工程概况

由中建铁路投资建设集团有限公司承建、重庆聚涌建筑工程有限公司施工的科学大道二期工程三标项目南起农马立交，北至狮子口立交以南，道路设计桩号K25+546-K30+000，总长度为4.5km，红线宽度为75.5～79m，两侧控制绿带各宽12.5～16m，采用主辅路形式，主线双八+辅路双六（双五），主线为城市快速路，设计时速80km/h，辅路为城市次干路，设计时速40Km/h。本项目城市综合管廊桩号范围G0+000-G4+714，管廊断面为 B×H=8.1 m×4.1 m，设有两仓，一个是高压仓，一个是综合仓，主要管道长度为4.715 km，有1 条分支廊（4#分支廊），它是一条高压电力支廊，截面为B×H=3.2 m×4.1 m，长度大约为124.0 m，该工程的管廊长度大约为4.839 km，两舱结构断面图如图1 所示。

图1 两舱结构断面图

科学大道二期工程三标项目城市综合管廊主体结构设计使用年限100 年，结构安全等级为一级，结构重要性系数为1.1，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为6 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度0.05g，抗震设防类别为重点设防类，按7 度采取抗震措施；结构抗震等级为三级。结构构件的裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度不大于0.2mm 与土壤接触的结构其环境类别为二a 类，管廊内环境为一类。

该项目管廊有A、B、C 三种断面，其中C 型截面尺寸最大，顶板和侧墙最大厚度为0.6m，外侧墙施工高度4.5m，内空高度3.3m。综合管廊外部地面荷载，机动车道为城-A 级，管廊顶植被荷载按5KPa 设计；人群活荷载5.0KPa，地下一层顶板活载5.0KPa,风机房活载8.0KPa，地面堆载按10KPa 设计。顶部土荷载按20kN/m³。

2 液压钢模台车

2.1 钢模台车技术参数

模板支撑采用钢模台车主架，以每节3m 为单位，根据现场实际状况，可自由对接组合；施工分二次进行，首次完成底板导墙施工，导墙施工高度为300mm；二次浇注墙体及顶板混凝土。侧墙使用三段式对拉螺杆（对拉螺杆为：中部M16 丝杆，连接锥形螺母，两端M18 梯形丝杆，拆除重复利用），隔墙使用M16 通长螺杆穿套管施工。拉杆横竖最大间距为750mm×750mm。顶模升降使用液压千斤顶；每仓台车模板采用牵引卷扬机整体移动至下一施工段；外侧模板可利用滑轮托架3m 每块滑移至下一施工段。台车主架采用12#槽钢，斜撑采用10#槽钢，连接板采用12mm 钢板；台车主梁采用18#工字钢，小梁采用8#槽钢；模板背楞采用双拼8#槽钢，竖楞采用5#槽钢，面板采用4mm 钢板，如图2 所示。

图2 管廊钢模台车布置立面图

2.2 原理

2.3 作业流程

在钢模台车的具体操作过程中，其操作过程是：

（1）底板导墙施工。安装导轨底部导墙模板采用折角定型钢模板，倒角处为150×150 倒角角模，模板采用钢管活动撑杆水平上下两道支撑，模板加固背肋采用8#槽钢和三段式防水拉杆，外模根部进行点撑，间距1.5m。

（2）安装导轨。将准备施工的标段弹出导墙水平控制线、仓内底板中心线、轨道边线，将台车行走轨道安装摆放就位，调整好相邻轨道间横向水平。导墙水平控制线以底板标高上端300mm 为宜，在安装轨道时需要将每仓内或每列台车两根轨道相邻高度调整一致，轨道安装平直。

（3）台车拼装。首先搭设简易操作平台，应保证操作平台平整，将台车主架、模板、全部拼装好。在拼装过程中应注意台车及支架主架方正，如有偏差，可用手拉葫芦调整，然后紧固螺栓。

拼装模板时在模板拼缝处使用10mm 宽双面胶带粘贴拼缝，然后再进行拼装紧固，模板连接螺栓紧固适宜，拼缝压紧即可。并根据位置关系，选用合理的模板背撑压平紧固。

将顶杆螺栓调节至合适高度（约360mm），插入主架上，安装主梁，螺栓顶端插入主梁50mm 为宜，然后摆放安装次梁并紧固，次梁间距为600mm，首根内槽与顶杆螺栓对应，依次第二根间距500mm，第三根650mm，由两端向中部排列。

利用吊车将模板悬挂于台车边模上，安装好中部对拉撑杆，将撑杆调节至收缩状态。将挂好模板的台车对模板进行除锈处理，原子灰刮缝处理，涂刷油性脱模剂。

李高明有了自信，开始在城里晃悠。他的目光很快被理发店里的发型师所吸引。“我看到美发店里面，好多年轻人，干干净净的。”体面而干净的工作，还有能想到的稳定收入，李高明特别羡慕这些发型师，他想学这门手艺。

（4）模板施工。在垫层混凝土表面，使用仪器投放模板安装的基准线，以此安放模板。待底板钢筋完成后，按设计标高焊接内角膜马凳，间距约1m。施工缝留在离底板上表面向上500mm 的位置，留设止水板或做成凸缝。将侧墙及隔墙内外侧在模板上口固定通长线，以控制模板平直度，其模板垂直度采用水平尺贴靠检查调整。

安装侧墙外模，安装时将每节下端孔穿拉杆与底板面筋焊接对拉受力。注两侧应焊接在同一根横向钢筋上。依次安装。注每节模板接口处使用5mm 厚泡沫胶带粘贴，连接时连接螺栓略紧不透缝即可。

利用活动撑杆调整好隔墙内角模及仓内净宽尺寸，完成后将每节模板中间撑杆连接支撑到位，模板接口处粘贴胶条，依次进行下一节安装。所有模板就位后安装隔墙对拉杆，隔墙内应放置水泥撑条，控制墙体厚度。

台车顶千斤顶上安装纵横向分配梁，纵向分配梁间距844mm，横向分配梁间距750mm，再安装顶模板。用台车顶部千斤顶调节顶模高度到设计位置，在安装过程中应注意边模左右方向，同时注意当头应平直，并超出主梁端头。调整好后，将边模7 字勾螺栓安装固定，模板拼接螺栓连接到位。

侧墙加固使用三段式止水螺杆，隔墙使用通长螺杆穿套管施工，拉杆最大间距为600mm×600mm，模板根部使用导墙卡压紧。

3 实践运用

3.1 调试

为了保证管道工程施工的顺利进行，采用了液压钢模板车进行了试运行。对综合管廊的土壤情况进行测量，主要是对混凝土表面进行观察，以便能够达到轨道施工的要求，保证液压钢模板车能够正常运转，没有出现任何不良现象，对施工现场进行精确定位，并对其进行标记，以便在后期进行确认。为了使吊车能更好地工作，要把轨道放到底架上，并且要对钢模液压安装车进行质量检查。一般按主特拉斯、上、边三个次序进行安装，并着重注意油压调节的效果。

3.2 模板就位

（1）内模。模板支撑操作时，要启动液压泵，并要启动上部液压系统，使上部钢模板在液压油缸的辅助下上升，为后续管廊施工作业提供支撑。在全过程中，需要对模板的平整度进行调节，而在进行局部调节的时候，可以将对应的液压系统打开，并且要根据具体的条件来选择合适的系统开口数目，这样才能更好地达到技术验收的要求。调节好模板的高度后，要将上端的圆筒锁好，再利用上端的螺丝、螺钉来进行定位，才能实现精细调节的效果。当上模具处于正确的位置时，开启横向油压。内成型就位后，要对其进行定位，采用侧面螺杆，以保证达到要求。在进行精细调节时，可实现液压系统，螺杆及其它零件的完美配合。

（2）外侧墙模板。外立面模架是水工钢模架施工中的一个关键环节，其质量好坏直接关系到整体工程的质量，必须予以高度关注。外墙模架以复合钢模为主。在实际的安装中，除了要利用好机械的配合，把钢管支架放好，同时也要做好外模的工作。在外模具安装时，需要对内模具和螺纹进行固定。

3.3 钢筋

钢筋起到了很大的作用，可以加速施工，保证结构的稳定。在楼面工程结束后，要及时地对管道内的钢筋进行绑扎，保证边墙结构就位。在锚固完毕后，立即准备好水工钢模架的板车，并准备好各种顶模、边模等的支撑。在固定上面的钢筋时，需要对其它模板进行准确的修正[4]。

3.4 浇筑

在城市大管廊施工中，必须对施工过程进行有效的控制。通常，管道在边壁内有很密的加强筋，并且墙体过高。在实际的浇筑作业中，需要能适应实际的工艺条件。（1）从底板到廊道侧墙，再到顶板，依次进行浇筑；（2）确定钢筋是否已经系好。在使用了基座加固后，对基座的养护工作要及时做好。然后，要绑扎侧钢筋，以保证液压钢模板车能够合理地到达指定位置，对模板的特定位置进行适当的调整，并对后续的浇筑工作提供支持；（3）在运输过程中，必须采用槽车，而在钢模内部，则必须采用货车输送。在钢模架中，混凝土高度必须控制在2 m 以内，以降低因大空隙造成的混凝土脱空问题；（4）管廊两侧墙的浇灌要分阶段进行，每一阶段的浇灌不能超过50cm；（5）强化振捣操作的执行成效。一般情况下使用30 mm 振动棒完成两次作业任务。第一次振捣是一个按照混凝土浇筑状况的传统程序。第二次振捣要保证在浇注上一层混凝土前，在混凝土达到初凝状态后进行，并且要及时排干混凝土中的水分，以避免石子形成气孔，以增加混凝土的密度。振捣应按直线方向或直线方向进行，一般需时20～30s，以保证振捣正确、位置正确[5]。

3.5 拆模及移位处理

在液压钢模板车床上，脱模是一个关键环节，脱模时机及脱模方式的控制是必须的。在浇注完混凝土并进行养护后，必须立即拆下模子。具体的拆除步骤是：拆掉管廊外墙面的组合模子；拆掉上部模子；拆除内部和外部的模板，对车辆的轨道、线路进行检查，并彻底清除障碍；开始走动，并在下一层工作。

在采用液压式钢模车的情况下，要根据工作规范，实现挤压工艺的一体化管理。在拆除了管廊外墙、组合钢模板以及内壁模板之后，必须事先将液压钢模板车的安全销拆卸下来，并将螺旋螺杆拆卸下来，以保证上部面板与上部模板能够分开。在进行轨道作业时，只要将各种脏物完全清理干净，就可以进行工作，为以后的施工工作提供很好的支持。

4 结论

综合管廊是一种具有相当规模、危险性和技术难度的深基坑工程，必须持续地改善所有有关人员的质量，并使项目进行时尽量避免问题的发生。采用液压钢模台车可明显提高施工质量。综上所述，采用液压钢模台车可大大提高工地的工作效率，减少施工难度，缩短工期.将液压钢模板车引入到城市综合管廊建设中，能够改善设计效果，对设备调试、模板安装、钢梁绑扎、混凝土浇筑和模板验收等的施工质量进行了重点控制。