移动模筑台车测量技术的应用

葛涛

摘 要：太湖隧道工程结构宽度长、截面高度高，模筑台车使用的优点可以保证打完混凝土后隧道断面结构尺寸准确，还能保证结构的外观质量比较好，但模筑台车的缺点是刚性比较强，其定位测量工作是比较困难的，本文依托苏锡常南部高速公路太湖隧道工程，阐述了现浇移动模筑台车平面位置和高程控制测量方法，解决了台车的测量定位困难问题，总结了移动模筑台车施工测量的经验。

关键词：移动模筑台车;堆载预压;预拱度;测量定位

1 工程、结构概况

苏锡常南部高速公路常州至无锡段太湖隧道全长10.79km，CX-WX2施工标段（K23+658.0～K29+310.0）全长5.652km。路线自西向东依次跨越六里河、下穿陆马公路、东环堤河和太湖大堤。本标段主要建设工程包括：路基工程、隧道工程、支线上跨桥、房建工程。

隧道主体采取“两孔一管廊折板拱”结构型式，暗埋段分浅拱、中拱、深拱三种结构形式，隧道净宽40.6 m，单孔净宽17.45 m，中间管廊净宽4.5 m，净高7.25 m～8.25 m。隧道分底板、顶板、侧墙、中隔墙四部分组成，顶板厚1.2 m

～1.4 m，侧墙、底板厚1.3 m～1.5 m，中隔墙厚0.6 m。按照双向六车道高速公路标准建设，是目前国内最长最宽的水下高速公路隧道，项目建成后将有效分担沪宁高速公路的交通流量，也是苏南地区具有旅游功能的交通干线。

2 模筑台车概况

太湖隧道主体结构模筑台车主要由模板、液压系统、千斤顶、整体门架梁、行车系统组成。如图1所示。模筑台车液压系统由液压站、液压油缸及控制油路等组成，竖向液压油缸既能同步升降，也可单缸调整，完成对拱顶模板的立模、拆模与模板的上下对位。侧向液压油缸分设于左右两侧，侧向液压油缸通过活塞杆的伸缩运动完成直墙模板的立模、拆模及左右对位。水平液压油缸用来推动模板整体左右移动，使模板能相对于骨架左右平动，从而实现模板中心与隧道中心的对位。台车主要分为三个部分：左洞台车、右洞台车、中间管廊台车。台车长度为21 m（施工一节段为20 m）。

3 模筑台车的施工测量控制

3.1 控制网施工布设

隧道主体结构的施工要求进行控制点加密测量工作。所有加密点均在首级网框架下完成，首级网有N01、N02、N03、N04四个控制点，点位属性为平面、高程共用，精度等级均为二等。本次底板加密点平面测量是在GPS加密点框架下进行加密，底板加密点外业测量按照不低于一级导线网精度技术要求進行测量。测量高程点布设在隧道主体结构底板上，点位均稳固可靠，加密测量按照二等水准测量技术要求进行测量，内业计算均采用严密平差进行计算。由于隧道底板施工进度较快，满堂支架或者台车的安装都会对底板上的控制点通视带来影响，所以在控制点布设在底板上时，一般采用左、右幅分段布设，同步施工测量控制需要。控制网成果精度必须达到相应等级精度要求，满足太湖隧道的测量放样使用要求。

3.2 轨道线的定位

模筑台车利用移动小车在工字型钢轨上行走，一节段顶板混凝土打完好，台车要在钢轨上移动到下一节段，所以底板上轨道线的定位是必要的，是模筑台车测量定位的首要工作，看图根据轨道中心线到隧道中心线的距离，使用全站仪把轨道中心线的平面位置按偏距放样出来，轨道按照轨道中心线在打好混凝土的底板上安装固定好，底板平整度应该达到相应要求，高差不能太大，左右两根钢轨顶面标高高差应控制在一定误差内，铺设钢轨长25 m。

3.3 模筑台车的测量定位

移动模筑台车在轨道上就位后，以太湖隧道中拱为例，需要对左幅台车的各角点的平面位置和高程进行测量定位且数据达到规范允许范围内。如图2所示。

①首先用台车竖向液压系统调整台车1～7号点的高程，高程调整使用光学水平仪，在调整过程中需要注意的是随时复核后视点。

②使用全站仪配合水平液压油缸系统调整1～7号点的平面位置直到达到理论值为止。在调整过程中，每次在调一个特征点时，还要注意其它点的平面位置和高程偏位情况，在调整过程中全站仪需要时刻复核后视点。

③台车侧墙和中隔墙下口模板按照打好混凝土底板侧壁的相对位置定位。定位好要用仪器检查模板的垂直度。

④台车整体调整到位后，复核1～7号点的平面位置和高程，在测量手薄上记录好实测数据与设计坐标和设计高程进行比对，差值如果在设计规范要求范围之内，才可以进行下一步工作，否则需要重新进行调整，直到符合规范要求。

⑤1～7号点设计坐标和高程达到规范要求后，还要用水平尺检测模筑台车模板各位置的平整度，平整度要求达到质量要求。

⑥右幅台车和管廊台车测量定位方法与左幅相同。大里程1～7号点的高程和平面位置定位方法和小里程相同，必要时可以用全站仪大小里程同时观测。

3.4 模筑台车的堆载预压

3.4.1 监测点布置

由于移动模筑台车是第一次使用，为了消除台车自身非弹性变形的影响，测量台车的预拱度，到施工一节段初步定位后要进行堆载预压。预压前要进行监测点的布置，台车顶板底模上纵向每隔4.5 m设置一个观测断面，每个断面设置4个监测点，间距2.7 m～4.5 m，监测点用记号笔在台车模板上做上标记。监测点位布置如图3所示。测量观测时，顶板上的每个观测断面设置的4个监测点需观测其沉降量。

3.4.2 加载与卸载

加载材料采用捆装钢筋，加载时，从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载。加载总重量为设计总荷载的1.1倍。荷载分三级进行加载，加载重量依次为总重的60%、80%、100%，每一级加载需在完成持荷12 h内观测各测点沉降量小于2 mm后才可以进行下一级加载。加载前应使用水平仪记录各监测点原始值，后视点应稳固可靠，加载过程中应该记录每级监测点的相对沉降数据。加载完成后持荷24 h内观测不小于3次，观测各监测点并作好记录，同时对总体数据做出分析比较，掌握台车变形、偏位情况。待整体模筑台车充分稳定且达到预压合格标准时进行卸载，卸载顺序与加载时相反，且必须对称均匀的卸载，全部卸载完后6h，测量沉降点的标高，计算出台车模板的弹性变形量，画出弹性变形曲线，根据最终沉降数据设置预拱值。

3.4.3 技术标准

对台车的预压监测过程中，根据《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T194-2009技术规范，当满足下列条件之一时，即可判定预压合格：①各监测点沉降量平均值小于1 mm;②连续三次各监测点的沉降量平均值小于5 mm。

3.5 模筑台车精准定位

台车的预压卸载后，绑钢筋和打混凝土前要对台车模板的高程和平面位置进行复测，发现偏差大的应及时调整到位，满足规范要求后才能进行下一步的施工作业。考虑到在台车上浇筑混凝土、施工及脱模后顶板要发生一定的下沉，产生一定的挠度，所以1～7号点的模板高度应增加预抬值，保证打灰后隧道的内轮廓高度符合标准。

4 隧道内轮廓竣工检查

模筑台车打完混凝土移到下一节段后，需要对隧道左洞和右洞横断面内轮廓进行竣工检查，使用扫描仪或者全站仪进行隧道断面的扫描测量，整理和处理扫描数据，绘出实测内轮廓线和设计轮廓线，将两条线进行对比，得出顶板底中线偏位10 mm，内轮廓高度+3 mm，符合《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660—2020的技术要求。

5 结论

太湖隧道一节段内轮廓测量偏位数据表明，移动模筑台车的施工测量技术的应用满足模筑台车施工测量精度要求，用上述测量方法进行台车的定位测量是可靠的。模筑台车采用大块定型钢模，减少组装模板的工作量;使用了液壓系统调节固定模板，消除结构尺寸及外观质量的不良影响，既保证结构外观质量，又便于施工组织;通过桁架把大块模板和液压系统组成一个整体，代替传统小钢模、方木撑零散拼装施工，通过行车牵引将模板整体移动至下一组，劳动强度低、速度快;台车制作费用低，操作简单，施工作业面整洁、文明，施工效率高;减少了传统方法中的临时支撑等材料，使用成本低，在太湖隧道工程施工中使用频繁。本次移动模筑台车的施工测量方法能够为太湖隧道的顺利贯通提供强有力的技术保障，也可以为今后类似工程模筑台车的施工测量控制起到借鉴作用。

参考文献：

[1]GB50026-2016工程测量规范[S].

[2]GB/T12897-2006国家一、二等水准测量规范[S].

[3]桥隧控制测量[M].北京：人民交通出版社，2010.

[4]JGJ/T194-2009钢管满堂支架预压技术规程[S].

[5]JTG/T3660-2020公路隧道施工技术规范[S].