整体钢模台车在沟渠挡墙施工中的应用

鲁涛涛

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110136）

目前，铁路工程建设中，存在着大量的沟渠混凝土结构物.现有沟渠逐渐由单一的灌溉功能逐渐发展为灌溉和防洪兼备的构筑物，沟渠两侧设置有挡墙，挡墙常采用钢筋混凝土结构，沟渠挡墙的整体结构形式单一且工程量较大.现有的施工工艺大部分都采用搭设脚手架配合钢模安装的施工工艺，需要在施工时反复安拆脚手架及钢模板，对架子工和模板吊装的要求较高，不仅工作量过大，容易长时间延误工期.［1，2］通过对新建衢州至宁德铁路沟渠挡墙施工的考察，急需一种新型适用的钢模台车，以解决现有沟渠挡墙施工中作业效率不高且安全性能不够的台车设备问题，进而改善沟渠挡墙混凝土施工质量，以降低施工成本.［3］

新建衢州至宁德铁路（福建段）由闽浙省界至松溪县城以东2 km 设松溪站，至建瓯市水源乡设建瓯东站，穿越鹫峰山脉至屏南县上培村设屏南站，至周宁县咸村镇设周宁站，至宁德蕉城区九都镇设蕉城站后引入沿海铁路宁德站.建瓯东站站区侵占既有原东风南大沟，导致东风南大沟改移.该沟原设计以灌溉为主，随着城市的发展灌溉功能逐步减弱而防洪功能增强，原沟渠宽4.5 m、深2.2 m，百年洪水流量Q=86 m3/s.建瓯东站车站东风南大沟改移长1806 m，改渠按百年洪水流量Q=86 m3/s 设计，沟渠截面为梯形，底宽8 m，沟底纵坡0.4‰.渠底铺设0.3 m 厚C35 混凝土，改渠两侧设5～6 m 高C40 片石混凝土挡土墙支护，墙背设钢筋网片及反滤层.因该工程量大，工期紧，施工强度高，且工程结构形式单一，为满足合同工期按期完成，通过优化方案、倒排工期，在传统的施工工艺无法满足工期要求的情况下，寻找各工序可加快工期的可能性，以解决沟渠挡土墙施工作业进度慢的问题.

1 工艺原理

钢模台车系统由台车、钢模板以及行走装置三部分组成.台车和钢模板拼装完成后，通过可伸缩丝杠对模板进行调整，利用人力或牵引设备在行走装置上整体向前移动.采用钢模台车整体支拆施工工艺，避免了脚手架的反复安拆和模板的反复拼装，提高了功效，大大缩短了施工周期.［4］挡土墙施工工艺如图1所示.

图1 整体钢模台车沟渠挡墙工艺原理

2 关键技术

2.1 测量放样

测量员利用全站仪准确放样基坑开挖线，土方开挖至设计要求的高程后，预留20 cm 土层进行人工清除.基坑通过验收之后，进行垫层的浇筑.

2.2 垫层浇筑固定轨道

垫层采用C25 混凝土自卸浇筑.在垫层上预埋钢筋以固定走行轨道（140*80 方钢），走行轨道长30 m，每15 m 一模周转向前行走.

2.3 台车检查及入位

2.3.1 台车的组装

台车由横梁（10#槽钢100*48*5.3、20#槽钢200*73*7）、纵梁（10#槽钢100*48*5.3）、立柱（20#槽钢200*73*7）构成台车受力系统.每辆台车的总长度为15 m，分3节加工，分别为4.5 m、6 m、4.5 m.横梁按轴间距1 m 布置，纵梁按轴间距1 m 与0.5 m交替布置，立柱横向按轴间距1.4 m、纵向按轴间距1 m布置，并将两侧做成与构筑物坡率一致的斜面.台车组装调试完毕后，将模板（3 mm 厚钢板）与台车利用螺栓进行连接.组装后的台车如图2所示.

图2 组装钢模台车

2.3.2 轨道的铺设

轨道选用140*80的方钢作为台车的行走装置.沟底浇筑C25 混凝土垫层将轨道固定.将组装好的钢模台车（4.5 m、6 m、4.5 m 节），经检查验收合格后，利用25 t吊车，将其分别吊装入位，并利用纵梁焊接或者精轧螺纹钢螺母连接的方式将台车连接成整体.再将钢模台车牵引到位并将走行装置制动，防止混凝土浇筑时台车移位.台车的行走装置如图3所示，台车制动装置如图4所示.

图3 钢模台车行走装置

图4 台车制动装置

2.4 移动台车进场与定位

沟渠施工完成，待混凝土达到强度要求后，用卷扬机牵引台车，使台车沿轨道移动至设计位置.调整台车底部螺杆和制动装置，用夹轨器将台车与轨道固定，使移动轮离开轨道不再发生位移，依靠底托传力至底部枕木支撑.

2.5 模板安装与调整

根据沟渠墙体结构设计台车模板样式，按设计图加工、制作，台车安装前，对模板、支撑等进行检验，模板表面平整，拼缝严密，规格尺寸符合设计要求，保证质量合格.顶板模板采用厚度15 mm的木模板平铺于台车上部支撑槽钢上，墙身采用组合钢模板.墙身内侧腋角模板通过自制插销挂至台车两侧主杆（槽钢）上，腋角模板可以销棒为圆心转动，侧墙平模通过螺栓连接于腋角模板，与台车形成整个内模板支撑体系，外模采用吊车进行安装.台车进入基坑后，测量员利用全站仪复核台车模板位置，并进行微调，利用调节丝杠将模板调整到位并进行固定.然后，将模板涂刷隔离剂.

2.6 混凝土浇筑

台车模板验收合格后，在墙背和墙底分别铺设一层钢筋网（混凝土净保护层70 mm）进行抗裂.钢筋网采用HPB300 钢筋制作，钢筋直径Φ6 mm，间距200 mm.钢筋网片铺设完成并验收合格后进行混凝土浇筑作业.混凝土浇筑采用泵车泵送入模，采用插入式振捣器进行振捣，边浇筑边振捣，保证混凝土密实，浇筑过程中保持连续性，不得间断.

2.7 脱模养护

当混凝土强度达到设计拆模强度后，方可进行拆模.拆模时利用可调支撑丝杆将模板拉回，即可使钢模脱离混凝土，完成脱模.混凝土拆模后，采用洒水覆盖进行潮湿养护，及时对暴露面进行紧密覆盖.

2.8 台车移动与重新就位

待下一节沟渠外模立好，完成钢筋绑扎后开始脱内模，脱内模时先将剪刀撑丝杆松开取下，然后用下八字模上的竖向丝杆提起下八字模，调节内模下部水平丝杆使内侧模脱离混凝土表面，调节内支腿千斤顶使顶模脱离顶板混凝土面，最后将内模移至新的浇筑位置就位.

3 质量控制要点

整体台车左支撑框架、右支撑框架及连接框架均为定型钢桁架，其组合连接后的整体结构与沟渠挡墙的截面形状完全符合，即倒梯形.考虑到结构的整体稳定性，需对组成支撑框架及连接框架的各杆件进行严格的受力计算，尽管加工制作时一次性投入成本较大，但在后期施工过程中，可有效减少了采用脚手架施工时带来的大量钢架管及模板的安装拆卸难题.利用整体台车完成每一模沟渠挡墙后，均需对钢模面板进行清洁工作并涂刷隔离剂备用，不得采用污染混凝土的油剂以免影响混凝土的质量.

4 结论

本文利用隧道台车的施工构想，组装成满足施工现场需要的钢模台车，改装后的钢模台车与传统的搭设脚手架组合钢模板拼装施工工艺相比，虽然增加了台车的费用，但是减少了脚手架的租赁费用以及脚手架与组合钢模板的安拆工序，在节约劳力、保证施工安全和质量的基础上最大程度地缩短了挡土墙施工时间，大大缩短了工期，并且减少了能耗，符合现代化铁路建设的发展要求，有着较好的经济效益.