簡易可收縮式移動箱涵模板臺車的研制與應用

候亞峰

（中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071）

牙買加南部沿海路升級改造工程項目共有箱涵12座，結構形式分為單孔式和雙孔式兩種，結構尺寸分別為3×2.2m、2×2.0m、2.5×2.0m、2.0×1.5m，箱涵頂板、底板和墻體厚度均為30cm，每節箱涵長度為4 至6m。經過前期市場詢價，海外項目采購2 套長約6.0m 的液壓式或者組拼式箱涵臺車至少需要30 萬人民幣，況且大多數液壓油缸或者絲桿的行程有限，無法較好地適用本項目4 種結構尺寸，同時由于牙買加后續公路項目規模小及后續項目市場不確定，綜合考慮以上因素，采購液壓式或者組拼式箱涵臺車不經濟。為加快現場施工進度、降低施工成本和提高施工質量，項目部自主設計的簡易可伸縮式移動箱涵模板臺車，為業內類似工程的施工提供推廣參考。

1 箱涵施工常用支架工藝優缺點

綜合考慮到進度、成本控制和現場安全文明施工，經分析采用簡易的可移動式小鋼模臺車為最優方案。

2 簡易可收縮式移動箱涵模板臺車的研制

為保證研制臺車的使用率，通過設計變更，將本項目所有箱涵內側涵身倒角統一調整為10cm×10cm。下面將簡易可收縮式移動箱涵模板臺車的結構設計、加工制作、調試過程介紹如下：

2.1 箱涵臺車的結構設計

臺車的結構分為車體桁架、模板、千斤頂、橫向滑輪和縱向滑輪，所有的加工制作均為項目部自主加工。

臺車材料全部為舊模板和現有鋼材的再利用，整套臺車總重量約為3.3 噸，車體為桁架結構，根據箱涵沉降縫預留長度，臺車按照每節5.2m 設計，橫梁和縱梁采用I22 工字鋼，臺車側面和頂面為兩塊倒“L”型整體式鋼模板，豎向升降系統由底部直徑20cm、壁厚1cm 的鋼管和頂部直徑18cm、壁厚5mm 的鋼管及千斤頂組成，臺車下部設置行走機構，臺車在相鄰箱涵段之間通過人力或者機動設備進行移動，其具有靈活性高、機動性強等特點。為解決整體式“L”型鋼模板的橫向移動，設計時在臺車兩端設置了橫向滑輪；為更好地適用最小箱涵尺寸，設計時將兩片倒“L”型模板在收縮到極限時仍有20cm 寬度，此寬度使用1.5cm 鋼板替代，該設計另一方面可以大大提高模板臺車托膜。同時采用上述結構可以較好地滿足剛度和穩定性要求，臺車結構如下圖1。

圖1 箱涵臺車設計效果圖

2.2 箱涵臺車的設計要求和技術參數

（1）根據設計圖紙要求，箱涵頂板混凝土厚度為0.30 m，長為5.0m，寬3.0m，以0.30m 鋼筋混凝土澆筑厚度作為臺車設計的基本荷載。

（2）箱涵頂板施工過程中工作人員及澆筑設備、工具等施工荷載；臺車上模板自重荷載；新澆混凝土側壓力荷載。

2.3 箱涵臺車的加工制作

臺車的倒“L”型模板采用厚度為10mm、寬200cm的冷軋鋼板，模板龍骨采用10#槽鋼，間距20cm，側面模板的最大升降量為50cm，橫向模板的最大伸縮量為80cm。為保證舊模板在加工制作時不發生變形，模板的切割全部使用等離子切割機，立柱安裝就位后，使用20#槽鋼將所有立柱連成整體。

2.3.1 頂升液壓千斤頂、絲杠臨時支撐系統和模板橫向滑輪系統

臺車兩端各設置一個豎向頂升調節系統，每端立柱上設置2 根加固支撐絲杠系統，保證千斤頂的安全使用，由于模板采用的倒“L”型模板，為保證整個模板的穩定性，在側面模板的底部兩端外側也設置絲杠臨時支撐系統。模板的橫向移動是通過設置在臺車立柱牛腿上的滑輪來實現的，滑輪直徑為10cm，現場可以采用人力輕松推動來完成橫向移動，見圖2 和圖3。

圖2 絲杠臨時支撐系統

圖3 橫向滑輪系統

2.3.2 臺車的設計尺寸

根據本項目箱涵最大尺寸和最小尺寸之差設置豎向和橫向伸縮量，通過臺車側面模板的高度最終確定涵身首次澆筑高度為30-40cm，本項目箱涵沉降縫間距為5m，所以臺車設計長度為5.2m，每循環間搭接長度為10cm，其有效長度為5.1m，臺車模板與上一節涵身的縱向搭接長度不小于10cm，搭接長度過小，會導致搭接部位上一模的混凝土破損，過大則搭接處不易密貼，出現漏漿現象。

2.3.3 臺車振搗器的設置

臺車振搗器采用附著式振搗器與插入式振搗器相結合，由于涵身厚度較薄，平板振搗器共4 個，通過螺栓設置于內側鋼模板上。

2.3.4 臺車縱向滑輪的設置和拼裝調試

臺車縱向移動通過設置在底部立柱上的滑輪來實現，滑輪的直徑為10cm，通過1cm 厚鋼板與臺車兩端立柱進行焊接固定。

臺車車體桁架、模板局部變形、加工尺寸偏差是造成混凝土外觀質量問題的主要原因。臺車拼裝后調試結果對混凝土外觀質量影響較大，調試過程中重點注意以下幾個方面：

（1）現場拼裝完成后，必須在軌道上往返行走和原地進行起吊試驗后，再次對部分連接部位加強焊接以提高整體性。

（2）檢查臺車模板尺寸是否準確，其兩端的結構尺寸相對偏差不宜大于5mm，否則進行整修。

（3）使用前對鋼模板表面采用拋光機或者角磨機進行打磨，清除銹斑，途油防銹。

圖4 縱向滑輪移動

圖5 整體組裝完成調試

3 主要工藝注意事項

（1）箱涵臺車安裝前必須確保軌道梁的寬度和臺車輪距寬度一致，且軌道梁最終定位后應該固定牢靠。為避免臺車安裝時與鋼筋發生剮蹭，安裝前需要將臺車調整到適當的寬度和高度。

（2）箱涵臺車內外模安裝前，為防止接茬部位漏漿，需要在混凝土接茬部位貼3cm 寬止漿條，防止漏漿的發生。

（3）箱涵臺車內模安裝后，要保證內模與混凝土密貼，待完全密貼后使用絲杠進行永久固定。

（4）整個臺車的內外模板僅在底部混凝土接茬部位和外側模板頂端使用對拉拉條，拉條直徑為14mm，待外側模板安裝完成后及時進行臨邊防護，臨邊防護形狀采用U 型，高度為1.2m。

4 實施效果和推廣范圍

本臺車已經成功在牙買加南部沿海路升價改造工程箱涵上應用，單節箱涵施工效率較常規工藝提高約50%，直接節約成本約為28 萬元。臺車適用性強，模板采用大塊鋼模板，內外模安拆方便，且箱涵墻身不設置拉條，避免了箱涵漏水造成路基病害等質量問題，機械化作業程度高，節省人工，施工安全系數高。

本臺車加工制作簡單，使用安全系數較高，避免了海外因液壓式臺車故障造成現場窩工的現象，對于施工規模較小且箱涵數量較多的項目具有較好的適用條件，此臺車的應用可以大大縮短箱涵施工時間，達到較好的流水作業效果。

5 實踐中的經驗、教訓

此臺車為整體式模板，寬度較寬，在山區公路運輸時較為繁瑣，其次在模板多次轉運后易發生變形，對于箱涵寬度較大的項目，施工時建議加工成可拼裝式的臺車。對于大尺寸箱涵需要考慮運輸和施工方便。

6 結語

通過本臺車的實際應用，進一步提升了項目部在進度、成本和質量方面的管理水平，該臺車對于施工規模較小且箱涵數量較多的項目具有較好的適用條件，此臺車的應用可以大大縮短箱涵施工時間，達到較好的流水作業效果。