通道模板輕便式臺(tái)車施工技術(shù)研究及應(yīng)用

楊世芝，蔣昌盛

(廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001)

0 引言

近年來，全國(guó)公路、鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)一步加速，高速公路、二級(jí)公路和鐵路的里程逐年增加，這對(duì)施工進(jìn)度也提出了新的要求，如何更加經(jīng)濟(jì)、高效、安全和環(huán)保地施工，是需要進(jìn)一步探討的問題。

目前，對(duì)涵洞、通道的施工方法大多是采用汽車吊配合人工對(duì)模板進(jìn)行拼裝、移動(dòng)等作業(yè)。對(duì)于涵洞、通道墻身模板而言，反復(fù)地拆解、組拼，會(huì)增加變形幾率，導(dǎo)致混凝土成品表面平整度不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而演變成質(zhì)量隱患。

針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本文介紹一種用于通道墻身施工的輕便式移模臺(tái)車及其施工方法。該臺(tái)車的構(gòu)造克服了傳統(tǒng)通道施工存在的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制造；其構(gòu)造輕便，組裝和拆除方便，施工便捷，可減少其他機(jī)械的使用；可縮短施工周期，降低施工成本，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工安全性好，無污染，施工完成之后可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益[1]。

1 涵洞通道臺(tái)車現(xiàn)狀

涵洞、通道常規(guī)的施工方法是支架法和拼裝模板現(xiàn)澆法，也有一些項(xiàng)目在臺(tái)車施工方面做了嘗試，大致有如下三個(gè)類型：

(1)墻體、蓋板同步施工。在箱涵的施工中，有一種應(yīng)用于箱涵施工的模板臺(tái)車，類似于隧道二襯臺(tái)車，較為笨重，對(duì)操作人員的技術(shù)要求和熟練程度都有較高的要求。

(2)先鋼筋及墻體后蓋板施工。如南水北調(diào)工程中的過水涵即是此類施工方法，此方法需要預(yù)留鋼筋，對(duì)于墻體有鋼筋的涵身施工來說比較麻煩。

(3)先墻體后蓋板施工。如廣西河百高速公路的涵洞、通道墻體無鋼筋，可以將臺(tái)車用于涵洞、通道墻身施工，不過此類臺(tái)車自重太大，組裝費(fèi)時(shí)。

以上三個(gè)類型臺(tái)車的共同點(diǎn)是：臺(tái)車重量大、成本高、需要其他機(jī)械輔助，對(duì)于多工作面同時(shí)開工的高速公路來說，亟需更輕、更經(jīng)濟(jì)、更方便的新設(shè)備。

2 輕便臺(tái)車的適用性

(1)理論上所有的構(gòu)件必須滿足施工所需的剛度和強(qiáng)度要求。

(2)簡(jiǎn)化一切多余的部分，保留必要的安全設(shè)施。

(3)保證所有操作的簡(jiǎn)潔性，讓培訓(xùn)簡(jiǎn)單化、操作便捷化。

(4)必須減少體力勞動(dòng)，減少配套機(jī)械，增加機(jī)械使用率。

基于以上4點(diǎn)原則，本文介紹一款輕量化、“傻瓜式”操作、施工過程中自主行進(jìn)且不需要吊車輔助的涵洞通道墻身施工輕便式移模臺(tái)車。該類型臺(tái)車為涵洞、通道施工提供了可靠的解決方案，給高速公路前期施工提供了有力保障，提高了涵洞、通道施工質(zhì)量。該類型臺(tái)車還適用于各種規(guī)格的涵洞施工，能在不同規(guī)格之間便捷轉(zhuǎn)換。其計(jì)算模型如圖1所示。

3 輕便式臺(tái)車的構(gòu)造

輕便式臺(tái)車結(jié)構(gòu)主要包括澆筑模板及平臺(tái)、軌道構(gòu)造、提模葫蘆(包括手拉葫蘆和電動(dòng)牽引葫蘆)、移動(dòng)工作平臺(tái)、懸掛輪等。澆筑模板通過手拉葫蘆連接移動(dòng)工作平臺(tái)，將移動(dòng)工作平臺(tái)安裝于軌道構(gòu)造，軌道構(gòu)造搭接于通道墻身頂部，移動(dòng)工作平臺(tái)和軌道構(gòu)造均各自與驅(qū)動(dòng)件連接。如下頁(yè)圖1～3所示。

(1)澆筑模板包括墻身模板和端面模板，墻身模板并排布置，其兩端安裝端面模板，墻身模板設(shè)有平臺(tái)托架，平臺(tái)托架上安裝平臺(tái)，平臺(tái)包括內(nèi)平臺(tái)和外平臺(tái)。

(2)軌道構(gòu)造包括兩并排布置的軌道、后橫聯(lián)、前橫聯(lián)、下橫聯(lián)和支腿。前橫聯(lián)、后橫聯(lián)分別對(duì)應(yīng)安裝于軌道的前、后端面，軌道前端面底部安裝有支腿構(gòu)件，支腿構(gòu)件安裝有下橫聯(lián)，前橫聯(lián)和下橫聯(lián)之間設(shè)有斜撐。支腿構(gòu)件包括支腿行走輪、支腿調(diào)節(jié)絲桿和支腿。支腿行走輪安裝于支腿調(diào)節(jié)絲桿，支腿調(diào)節(jié)絲桿安裝于支腿，支腿安裝于軌道前端面底部。軌道構(gòu)造與通道墻身之間設(shè)有支撐座，支撐座為枕木或橡膠支座。

(3)驅(qū)動(dòng)件為電動(dòng)牽引葫蘆。電動(dòng)牽引葫蘆安裝于移動(dòng)平臺(tái)底部的承重橫梁上。

(4)移動(dòng)工作平臺(tái)底部設(shè)有行走構(gòu)件。行走構(gòu)件包括懸掛輪、行走輪和支撐架。懸掛輪、行走輪依次從下往上對(duì)齊安裝于支撐架上。

(5)懸掛輪由兩個(gè)滾動(dòng)輪組成，反扣安裝于軌道翼板下方。兩滾動(dòng)輪水平對(duì)齊安裝于支撐架，且兩滾動(dòng)輪的間距比軌道的軌腰厚度多2～4 cm。

注：1-通道基礎(chǔ)；2-外平臺(tái)；3-內(nèi)平臺(tái)；4-下吊耳；5-上吊耳；6-內(nèi)護(hù)欄；7-墻身模板；8-第一節(jié)通道墻身；9-外護(hù)欄；10-平臺(tái)托架；11-后橫聯(lián)；12-懸掛輪；13-行走輪；14-上護(hù)欄；15-移動(dòng)工作平臺(tái)；16-承重橫梁；17-前橫聯(lián)；18-軌道；19-斜撐；20-支腿；21-千斤頂；22-支腿調(diào)節(jié)絲桿；23-支腿行走輪；24-支撐座；25-施工縫；26-手拉葫蘆；27-下橫聯(lián)；28-電動(dòng)牽引葫蘆；29-第二節(jié)通道墻身(下同)

圖2 模板移動(dòng)后的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 軌道移動(dòng)后的結(jié)構(gòu)示意圖

4 輕便式臺(tái)車施工流程

(1)按圖紙加工部件，在加工廠內(nèi)試裝后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

(2)在已完成的通道基礎(chǔ)上安裝墻身模板；在墻身模板端面上安裝端面模板；在模板上安裝平臺(tái)托架；在平臺(tái)托架上安裝內(nèi)、外平臺(tái)和護(hù)欄。澆筑第一節(jié)通道墻身混凝土。

(3)待第一節(jié)通道墻身混凝土強(qiáng)度達(dá)到2～5 MPa時(shí)，開始安裝第一節(jié)通道墻身頂部的支撐座，在支撐座上安裝軌道，隨后安裝移動(dòng)平臺(tái)。移動(dòng)工作平臺(tái)底部的行走輪需完全貼緊軌道，且將懸掛輪反扣套入軌道；再次，安裝軌道端面的前橫聯(lián)、后橫聯(lián)和支腿構(gòu)件；接著，安裝支腿構(gòu)件間的下橫聯(lián)及其斜撐；然后，在墻身模板的下吊耳和移動(dòng)工作平臺(tái)的上吊耳之間掛上手拉葫蘆。

(4)移模澆筑第二節(jié)通道墻身。拆除端面模板，松開墻身模板使其脫離第一節(jié)通道墻身，并調(diào)整手拉葫蘆，使墻身模板脫離通道基礎(chǔ)表面10～20 cm，然后通過驅(qū)動(dòng)件勾掛至前橫聯(lián)，將吊掛著墻身模板的移動(dòng)工作平臺(tái)前移至第二節(jié)通道墻身位置，要求墻身模板與第一節(jié)通道墻身重合5 cm。清理墻身模板并刷脫模劑，下放手拉葫蘆，使墻身模板與通道基礎(chǔ)貼合，并收緊通道墻身兩側(cè)模板。檢查合格后澆筑第二節(jié)通道墻身。

(5)軌道前移。待第二節(jié)通道墻身混凝土強(qiáng)度達(dá)到2～5 MPa時(shí)，在移動(dòng)工作平臺(tái)的承重橫梁下方和下橫聯(lián)下方分別安裝支撐座，再安裝千斤頂于各支撐座上，調(diào)試移動(dòng)工作平臺(tái)承重橫梁下方的千斤頂，使其頂起承重橫梁往上升，從而帶動(dòng)懸掛輪往上升。當(dāng)懸掛輪升至軌道的軌頭翼板底面時(shí)，繼續(xù)調(diào)試千斤頂，使軌道脫離支撐座，并掛于懸掛輪上，同時(shí)調(diào)節(jié)下橫聯(lián)下方的千斤頂，確保兩條軌道處于同一水平面并與第二節(jié)通道墻身平行，調(diào)節(jié)支腿絲桿使支腿行走輪貼緊通道基礎(chǔ)，拆除下橫聯(lián)下方的千斤頂及支撐座。最后，通過驅(qū)動(dòng)件勾掛至后橫聯(lián)，將軌道前移至下一位置。

(6)軌道就位后，在第二節(jié)通道墻身上方安裝各支撐座，調(diào)試移動(dòng)工作平臺(tái)承重橫梁下方的千斤頂，使其頂起承重橫梁下降，下降至軌道且完全貼合支撐座，繼續(xù)調(diào)試千斤頂，使承重橫梁下方的行走輪完全貼合軌道，安裝下橫聯(lián)下方的千斤頂及支撐座，調(diào)整各千斤頂確保兩條軌道處于同一水平面。

(7)重復(fù)步驟至往下澆筑整個(gè)通道剩余節(jié)段的通道墻身。

(8)脫模。

(9)按組裝順序相反的過程拆除臺(tái)車，分類歸集整理，裝車運(yùn)輸至下一通道施工現(xiàn)場(chǎng)或回收到設(shè)備堆放場(chǎng)。

5 輕便式臺(tái)車的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相對(duì)傳統(tǒng)施工工法，輕便式臺(tái)車具有易操作、機(jī)械化程度高、省時(shí)省力、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。輕便式臺(tái)車的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于“輕”，扣除模板后其重量約為1.5 t，可多工點(diǎn)開工，對(duì)于長(zhǎng)線路基施工、搶旱季施工有一定的推廣價(jià)值。

輕便式臺(tái)車的關(guān)鍵工序在于軌道前移和模板前移。軌道前移主要是通過升高平臺(tái)，使懸掛輪可將工字鋼軌道托起，然后牽引軌道；模板前移是行走輪沿軌道方向進(jìn)行牽引。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：

(1)軌道構(gòu)造中的軌道安放于通道墻身混凝土頂上，既能大量減少用鋼量，又能有效利用通道墻身支撐軌道。而軌道與通道墻身頂部之間設(shè)有支撐座，支撐座能有效保護(hù)通道墻身頂部免受軌道的擠壓破壞，保證施工安全可靠。軌道構(gòu)造與移動(dòng)工作平臺(tái)結(jié)合對(duì)墻身模板實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng)，避免墻身模板在澆筑完成后拆散再組裝的繁瑣施工，方便運(yùn)輸和轉(zhuǎn)場(chǎng)，有利于大范圍的投入使用，能較大程度地加快施工進(jìn)度，有效縮短施工工期，降低施工過程所需人、機(jī)、料等資源的投入，最大限度地降低施工成本。

(2)各個(gè)部件的加工難度低，均采用螺栓連接，可以調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同尺寸的通道施工，有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工；而且用最基本的工具就能完成安裝和拆除，對(duì)安裝工人的專業(yè)技能要求不高，經(jīng)過簡(jiǎn)單的交底培訓(xùn)后即可勝任。

(3)施工便捷。施工過程中不需要汽車起吊或其他的大型機(jī)車配合，能有效減少其他機(jī)械的使用，使機(jī)械費(fèi)的支出明顯降低。

(4)流水作業(yè)。流水步距相對(duì)固定，流水工期可控，能縮短施工周期，降低施工及管理成本。

(5)組裝好后整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。施工平臺(tái)能滿足各種施工機(jī)具和人員的作業(yè)空間，且移動(dòng)工作平臺(tái)、內(nèi)外平臺(tái)均安裝有安全護(hù)欄，能有效地防止墜落，安全性好。

(6)不產(chǎn)生污染物，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成破壞。

(7)各部件均能重復(fù)使用，能有效減少材料損耗，降低施工成本。

6 結(jié)語(yǔ)

高速公路有較多的高填路段，此類路段邊坡高，放坡導(dǎo)致路基占地寬度增加，涵洞、通道長(zhǎng)度增加，且此類路段的涵洞、通道對(duì)路基填筑有較大的影響，亟須在開工初期快速完成涵洞、通道的施工。輕便式臺(tái)車因其輕便性、組拆方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性好、可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，可保證工期、節(jié)約機(jī)械成本，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。