組合式自行側墻臺車施工技術研究

張學忠

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004)

隨著城市化進程的加快，具有節能、快捷和大運量特征的城市軌道交通建設越來越受到眾多城市的關注，而地鐵車站是城市軌道交通路網中一種重要的建筑物。在傳統的明挖車站側墻結構施工中一般采用竹(木)膠板+鋼管支架體系或定型鋼模+桁架體系，這將消耗大量的木材和勞動力，且需頻繁施工吊車進行吊裝作業，在施工中也容易出現漲模、跑模等現象，不僅效率低而且施工過程中的安全風險較多。本文基于福州地鐵機場站施工設計采用了一種組合式自行全鋼模側墻臺車模板支撐體系，施工操作簡單，提高了工作效率，降低了勞動生產力的投入，且避免了由于頻繁吊裝作業帶來的風險，同時能更好地確保主體結構混凝土外觀質量，在地鐵車站建設中具有較好的應用前景。

1 工程概況

福州市軌道交通6號線機場站位于長樂機場T1航站樓東側的露天停車場內，車站沿東北～西南方向布置，地下兩層島式車站，車站規模432.4 m×23.5 m。

車站主體結構為地下兩層雙柱三跨(局部單柱雙跨)鋼筋砼箱形框架結構，負一層為站廳層，層高5.95 m，負二層為站臺層，層高7.8 m，側墻厚0.7 m。主體結構采用結構板與側墻分開澆筑的方式進行施工，側墻水平施工縫滿足側墻臺車施工需要。

2 側墻鋼模臺車設計

側墻鋼模臺車由電動行走機構、液壓系統、鋼面板、型鋼門架、型鋼主梁及分配梁、配重塊等組成，并通過液壓裝置控制鋼面板的位置，臺車通過前期預埋在主體結構板上的U型拉結筋進行固定，臺車斷面詳見圖1。

圖1 側墻臺車斷面圖

本臺車設計長度為11 m，臺車軌距2.3 m，由于本車站負一層和負二層結構層凈高不同，考慮到臺車的通用性及后續的周轉使用，本工程采用可組合式的臺車系統，其中施工負二層側墻時鋼面板高度按照4.65 m+1.5 m組合，門架分三層進行組合，施工負一層側墻時鋼面板高度為4.65 m，即在負二層臺車的基礎上取掉1.5 m高的鋼面板和中間一層門架，其他結構形式保持不變。

2.1 行走機構

行走機構由電機行走輪加從動輪組成，電機行走輪位于主梁兩端，從動輪位于主梁中部。電機的起、停及正、反向運行通過電氣系統進行控制，行走電機設有正反轉控制及過載保護，行走電機功率為2×7.5 kW，行走速度為5 m/min。

2.2 型鋼門架

臺車門架設計共8榀，由門架橫梁、上下縱梁、門架立柱、連接梁、剪刀架等部分組成。門架外框架采用H200×200型鋼，內支撐采用H175×175型鋼，門架間距1 500 mm，門架之間采用I14和14#槽鋼連接，臺車底部縱梁采用H350×175型鋼雙拼把門架連成整體。門架頂部有扁擔式伸縮梁，主要吊住鋼模板，由側面安裝的油缸(行程為400 mm)進行伸縮就位及脫模。

2.3 鋼面板

為保證模板有足夠的強度，面板由8塊8 mm厚鋼板組合而成，同時采用100 mm×100 mm×12 mm角鋼和12.6#槽鋼加強，并在每件模板里增加加強立板來保證強度。背肋采用100 mm×100 mm×10 mm等邊角鋼，加強筋用10 mm×12 mm鋼，模板反拉梁由20#槽鋼雙拼組成，把模板連接成整體。

2.4 液壓系統

液壓系統由電動機、液壓泵、手動換向閥、側向液壓缸、機械鎖、油箱及管路組成，其功用是快捷、方便地完成收(支)模。液壓系統功率為1×7.5 kW，油缸行程為0.4 m。

2.5 電氣系統

電氣系統主要對行走電機的起、停及正、反向運行進行控制，并為液壓系統提供動力，行走電機設有正反轉控制及過載保護。

3 側墻臺車施工技術及操作要點

3.1 主要施工工藝流程

側墻臺車主要施工工藝流程見圖2。

3.2 施工操作要點

3.2.1 臺車組裝及調試

鋼模臺車進場后，分別將行走系統、軌道、桁架、橫梁、配重、面板垂直吊入施工作業面進行拼裝。組裝前需按要求安裝臺車行走軌道，軌道安裝后通過起重設備再將臺車行走輪及底座固定裝置調放至鋼軌上進行安裝，然后再將主梁、門架及鋼面板等各組構件按照設計要求從下至上一次組裝完成。安裝完成后組織各方人員進行聯合驗收，確保臺車安裝牢固可靠、尺寸準確。

圖2 側墻臺車施工流程

(1)軌道鋪設。軌道主要為縱向移動軌道，軌道為43 kg/m的鋼軌。軌道按設計軌道位置鋪設，軌距為2 300 mm，每節軌道之間用螺栓連接固定，軌面應平順，不能有錯臺。軌道鋪設軌距允許偏差±5 mm，軌面高度允許偏差±5 mm。

(2)輪系及門架的組裝。①將4個行走系統與兩根下縱梁連接，并將螺栓擰緊，通過檢查對角線的方法調整兩根下通梁平行，兩邊點焊上4根臨時支撐與地面撐緊，防止橫向的位移，縱向的固定也采用相同的方式將臨時支撐與鋼軌焊接防止縱向位移；②然后將門架立柱吊裝，考慮到盡量減小高空作業的時間及吊點最大起重量，將門架的橫梁、立柱等結構先在地面上組合成整體，然后按榀往下通梁上吊裝，門架安裝時需對稱安裝；③門架安裝完成后，在門架的上面鋪設工作平臺，并安裝護欄，最后將千斤頂全部裝上。在裝配時應保證各個部件都必須按照總裝配圖全部安裝到位，并按要求安裝供工人上下臺車的鋼梯及扶手欄桿；④在安裝完整個門架部分之后，對所有的連接螺栓進行緊固，在緊固過程中，應遵循先上后下、對稱緊固的原則進行。

(3)模板總成。按編號將模板分塊吊裝至基坑下，再進行拼裝。首先在非模板側的門架加載配重，避免臺車因重量不平衡產生傾斜。先安裝防下墜裝置，然后將最上方模板連接梁與防下墜裝置連接好，并將防下墜裝置的平衡桿收縮到最小距離，鎖緊。模板與模板連接梁連接時，在未形成整體體系前螺栓不能一次鎖緊，只需先保證螺栓全部安裝上，在形成整體面板體系后再依次對螺栓進行復緊。

(4)液壓部分的安裝。液壓操作站安裝在側臺車外側的底縱梁頂面上。液壓部分應嚴格按照液壓原理圖、液壓布管圖安裝，特別應注意液壓件的安裝方向。安裝完畢要將液壓管路隱藏起來，防止工作中磨損管路造成泄漏；安裝時應按照先液壓、再布管、最后接油缸的順序進行，油管的進出方向一定要統一，方便操作。

(5)電路部分。在所有構件都安裝完畢后，統一再全部復查一遍，確認無誤后再接駁電源，然后對模板臺車進行初步試車，主要測試液壓及行走系統。

(6)驗收。臺車組裝完成后進行聯合驗收，按照行走和模板伸縮分別進行調試，以檢查油泵轉向是否正確、油缸是否同步、電器元件工作是否正常、電機啟動是否平穩同步等，若有問題及時分析原因并處理。

3.2.2 立模及加固

(1)為了確保施工縫不漏漿，在臺車就位前先在鋼面板與已澆筑側墻的設計搭接區域粘貼雙面膠。

(2)側墻臺車行走軌道按照設計位置安裝，臺車行走至側墻設計分縫位置后利用液壓系統將懸掛于頂部橫梁上的鋼面板推出至側墻外立面設計位置。

(3)鋼面板就位后，通過面板背面調節絲桿與主支架連接并通過調節絲桿對面板進行加固。

(4)模板就位后擰緊豎向絲桿千斤頂，必須確保千斤頂與結構板完全頂牢，不得虛頂或松動。

(5)為了防止混凝土澆筑過程中臺車上浮和側向滑移，在臺車頂部安裝手拉葫蘆與圍護結構相連，手拉葫蘆按照沿臺車長度方向每隔3m布置一道，同時在南北側兩臺車之間安裝工字鋼進行對頂。

(6)臺車就位復測合格后，在端頭安裝堵頭模和止水鋼板。

3.2.3 混凝土澆筑

(1)主體結構混凝土采用商品混凝土，側墻澆灌混凝土時采用軟管插入鋼筋骨架內，使混凝土自由傾落高度不超過2 m，臺車前后混凝土高度差不大于500 mm，以防止混凝土離析。

(2)混凝土澆筑時由下而上分層澆筑，分層厚度0.3～0.5 m。

(3)灌注混凝土前，臺車鋼模表面必須預涂脫模劑，以降低脫模時模板表面黏附力，確保混凝土結構外觀質量。

(4)混凝土澆筑按照1.5 m/h的速度進行控制，以防止側向壓力過大導致臺車過大變形或移位。

(5)澆筑混凝土時，每段配置兩臺振搗棒，振搗棒選用直徑Φ70型，澆筑時采用雙排插搗，控制振搗時間(10～30 s)，矩陣行列式布置振搗點位。

(6)澆筑時安排專人盯控臺車，發現連接螺栓、絲桿、頂地千金頂有松動時，必須及時擰緊，防止臺車移位產生錯臺及漏漿。

3.2.4 脫模清理

混凝土澆筑完成后必須帶模養護到一定時間后才能脫模，具體脫模時間根據氣溫、養護情況、混凝土質量及標號而定。臺車脫模操作步驟如下：(1)卸掉面板與門架之間的全部側向絲桿；(2)收回側向液壓千斤頂，帶動面板使其與混凝土結構外立面脫離；(3)關閉液壓千斤頂電機；(4)臺車行走至下一工作段或未澆筑側墻混凝土的區域；(5)人工打磨鋼面板，清理模板表面粘結的混凝土或浮漿，并涂刷脫模劑。

3.2.5 側墻養護

側墻脫模后，及時安排專人進行灑水掛土工布覆蓋養護，養護時間符合設計及規范要求。

4 結語

本站通過使用自行式組合側墻鋼模臺車大大提高了施工效率，節約了大量的勞動力、架管及木材等，同時也降低了施工噪音、工作的勞動強度，作業環境大為改善。模板臺車的使用也解決了木模或小模板和滿堂腳手架造成的結構錯臺、外觀質量差等問題，極大地提高了明挖地鐵車站側墻施工質量，同時也規避了大量的吊裝風險，值得其他明挖車站側墻施工參考借鑒。