臺車鋼模板在箱涵施工中的應用

許萬勝 楊易 中交一航局第五工程有限公司

1.工程概況

1.1 工程簡介

沙特吉達防洪工程13標段共有箱涵22座，總長4720m，混凝土方量共158900m3。其中Q2C-2箱涵為五孔結構，孔徑4m×2.5m，主體長度1625m，寬度22.8m，混凝土55000m3，是該工程最大的單體箱涵結構，占箱涵混凝土總方量的34.6%；施工工期為10個月，是該工程箱涵施工的重要節點。為保證Q2C-2箱涵按期完工，通過對臺車鋼模板及碗扣式腳手架模板進行分析比較，最終采用臺車鋼模板用于箱涵直線段，碗扣式腳手架模板用于箱涵端頭圓弧段的施工方式。

1.2 箱涵施工工藝

根據設計要求，箱涵每7.5m設置一條收縮縫，用于控制混凝土收縮而導致的裂縫；每45m設置一條膨脹縫，用于控制混凝土溫度應力而產生的裂縫。為保證混凝土澆筑質量，減少澆筑后混凝土表面裂縫，現場施工時取15m為一個標準段；每個標準段混凝土澆筑分兩次進行，首先澆筑底板及20cm高墻體，便于側模支立，而后進行剩余墻體及頂板澆筑。

1.3 模板配置情況

Q2C-2箱涵共分為108段，其中標準段91個，異形段17個。箱涵施工工期共10個月，包括基坑開挖、墊層底板澆筑及后期回填等，僅剩6個月工期用于箱涵頂板施工。周轉周期臺車模板約為10d，腳手架模板約為15d。根據周轉周期及項目工期，若標準段采用臺車模板，異形段采用腳手架模板，共需臺車模板5套，每套周轉18次，腳手架2套，每套周轉9次。若全部采用腳手架模板，則標準段需模板8套，每套周轉12次，異形段2套，每套周轉9次。

2.臺車鋼模板工藝

2.1 模板結構形式

臺車鋼模板主要由臺車車體、側模、頂模、頂升系統及行走系統組成。

2.1.1 臺車車體

車體由型鋼焊接而成，每個車體由3個排架組成，排架間距850mm，通過下部橫梁進行連接，單個臺車長度為2.55m，30個臺車為一套用于澆筑一個五孔箱涵標準段。

2.1.2 側模

側模板面為4m m鋼板拼接而成，長2.55m，高2.32m。為保證模板剛度，鋼板背后用5#角鋼進行加固，間距300mm。橫肋豎肋均采用10#槽鋼背靠背焊接，兩根槽鋼之間間距50mm，橫肋豎肋交叉位置開直徑為18mm的圓孔，用于對拉桿穿設。

2.1.3 頂模

頂模分為左右兩部分，兩部分為對稱結構，長2.55m，寬1.75m。板面同樣為鋼板焊接角鋼加固形式。中間及兩側位置分別為木板及木枋，便于配合頂絲進行頂模的支立與拆除。橫肋豎肋同樣采用10#槽鋼焊接而成。

2.1.4 頂升系統

頂升系統共分為4部分，分別為側模頂絲、頂模豎向頂絲、頂模橫向頂絲及臺車支撐頂絲。側模頂絲用于側模橫向移動，調整兩側側模間距及板面垂直度；頂模豎向頂絲用于頂模豎向移動，調整頂模至設計標高；頂模橫向頂絲作用于兩片頂模之間，便于頂模橫向移動，在模板拆除時起關鍵性作用；臺車支撐頂絲位于臺車排架下方，與箱涵底板接觸，用于配合滾輪支撐整個臺車模板、上部鋼筋混凝土自重及施工荷載，有效減少滾輪的受力，延長滾輪使用壽命，并起到防止臺車縱向移動的作用，增加臺車模板在施工中的穩定性。

2.1.5 行走系統

行走系統主要包括滾輪及軌道，滾輪直徑225mm，通過軸承與車體連接，軌道為20#槽鋼，用于控制臺車的移動路線。

2.2 施工工藝

2.2.1 模板支立

由于箱涵墻體鋼筋上部彎折較長，臺車模板無法直接吊裝到箱涵內部，安裝時需在箱涵外側搭設臨時平臺，將臺車在平臺上組拼后再人工推入箱涵之中。

臺車推入指定位置后，先將對拉桿穿入側模中，防止合模后空間小，對拉桿穿設困難的情況。而后通過調節頂升系統，調整頂模、側模位置及標高，直至滿足箱涵尺寸及標高位置，最后較緊對拉桿使整套模板成為一個整體。

2.2.2 模板拆除

模板拆除時首先拆除頂模中央的木板并松開側模對拉桿，而后按順序張拉頂模橫向頂絲、頂模豎向頂絲及側模頂絲，使模板表面緩慢離開混凝土，過程中可以用撬杠撬動模板邊緣，但不可用力過猛，防止損壞混凝土或模板。最后松開底部臺車支撐頂絲，使臺車可以在軌道內自由移動。

3.碗扣式腳手架模板工藝

3.1 模板結構形式

碗扣式腳手架模板每個排架有5根立桿，高2m，立桿上部連接U型托，用于支撐頂模及調節高度。立桿之間用兩排橫桿進行連接，橫桿長度為600mm和900mm，縱向共17個排架，用900mm橫桿進行連接，排架間距948mm，總長15.168m，用于澆筑箱涵15m標準段。

模板板面均為18 mm 厚膠合板，頂模縱肋為5×10cm木枋，間距300mm，橫肋為10×10cm木枋，間距與排架間距相同。側?？v肋同樣為5×10cm木枋，橫肋共設4排，形式為2根50mm直徑腳手桿，并在橫肋位置穿設對拉桿，對拉桿橫向間距為600mm。

3.2 施工工藝

腳手架連接時需從一段開始，按照從下到上的順序進行搭設，碗扣接頭連接時必須牢固，防止混凝土澆筑時發生松動。每個排架均需設置斜撐，增強腳手架穩定性?；炷翝仓^程中，需派人檢查支架和支撐情況，發現下沉、松動和變形情況及時解決。腳手架拆除時應提前清理多余的材料和雜物，并從頂部開始，逐層向下進行。

模板拆除時應緩慢進行，防止損壞膠合板板面，對于局部有破損的模板，需及時修復，保證混凝土澆筑質量。

表1 臺車鋼模板與碗扣式腳手架模板對比表

4.兩種模板分析比較

由于臺車模板無法施工異形段，故僅針對箱涵標準段施工對5套臺車模板和8套腳手架模板進行比較。

4.1 費用方面

4.1.1 材料費

臺車鋼模板材料主要為型鋼及鋼板，本項目投入費用為254.2365萬元；碗扣式腳手架模板材料主要為腳手架、木枋、膠合板及U型托頂絲，具體費用147.2880萬元。但由于木模板在使用過程中破損較為嚴重，平均每組模板只能周轉4次，而后則需更換新材料，故按照該項目模板周轉次數，后期仍需要兩組膠合板板面及木枋，后期費用942064元；而鋼模板損壞較輕，施工中只需稍加修復即可，無需更換新材料，后期投入較少。

由上述內容可知，臺車鋼模板前期材料費投入要高于碗扣式腳手架模板，但由于模板損壞原因，碗扣式腳手架模板后期投入較大，故兩種模板在材料費用方面基本相同。

4.1.2 加工費

本工程共需臺車150個，加工周期4個月，共設5組人員同時作業，每4天每組需焊接完成一個臺車。每組主要人員設備配置主要有焊工2人、力工5人，交流焊機1臺、切割鋸1臺。

碗扣式腳手架模板只需進行模板板面加工即可，工作難度低，效率高，短時間內即可完成模板的組拼，需要人工設備工時較少，加工費較低。

4.1.3 人工費

臺車模板支立時只需模板工4人對頂絲進行較緊即可，操作簡單，基本沒有材料的倒運及安裝過程，省時省力，且模板只需吊裝一次，后期模板移動可通過滾輪及軌道實現，方便快捷。

碗扣式腳手架模板施工時需要大量人工搭設及拆除腳手架，工作量大。箱涵墻體上部鋼筋較長，無法用起重設備從上部吊裝，模板、腳手桿等材料均需人工搬運。且箱涵內部空間狹小，操作不便，所需人力資源遠多于臺車鋼模板，人工費較高。

4.2 其他方面

從功效、施工質量以及模板再利用性等方面對臺車鋼模板與碗扣式腳手架模板進行對比見表1。

5.結束語

綜上所述，對長度較長、斷面尺寸單一的箱涵結構，建議優先采用臺車鋼模板，可加快施工進度，減少人員投入，提高施工質量。若箱涵單體工程量較小，結構尺寸多樣或彎折、圓弧段較多，則宜采用碗扣式腳手架模板，以增強模板靈活性和適用性。