摘 要：模板臺(tái)車是隧道施工常用設(shè)備，主要用于隧道開挖后二襯混凝土的澆筑施工。本文以某項(xiàng)目明挖下穿道施工所采用的模板臺(tái)車為例，簡(jiǎn)單的闡述了臺(tái)車的構(gòu)造形式以及理論計(jì)算方法，為今后類似工程的施工提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：模板臺(tái)車；結(jié)構(gòu)形式；理論計(jì)算；施工

中圖分類號(hào)：U449.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）24-0155-02

1 工程簡(jiǎn)介

渝南立交下穿道擬建項(xiàng)目位于重慶巴南區(qū)渝南大道南苑公租房；全線由ZK6+270～ZK6+780全線長(zhǎng)510m。下穿道基坑開挖采用明挖方式，下穿道主體結(jié)構(gòu)采用C40防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P8。主體結(jié)構(gòu)形式為矩形框架結(jié)構(gòu)，其中矩形結(jié)構(gòu)墻體厚為1.2m，頂板厚底在1～1.2m。

2 施工概述

渝南立交下穿道主體結(jié)構(gòu)采用鋼模臺(tái)車進(jìn)行施工，其主要的施工步驟如下：

測(cè)量放樣→基礎(chǔ)墊層→基礎(chǔ)施工→側(cè)墻防水卷材鋪設(shè)→臺(tái)車移動(dòng)調(diào)試到位→結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎→混凝土澆筑→臺(tái)車脫?！M(jìn)入下一道循環(huán)。

主體結(jié)構(gòu)施工根據(jù)基坑開挖的施工順序分段進(jìn)行。首先明挖隧道基坑至設(shè)計(jì)底標(biāo)高；然后及時(shí)澆筑底板墊層混凝土，同時(shí)做好基坑排水措施；接下來施作底板，注意預(yù)埋軌道固定螺栓及臺(tái)車接地件，完成后即可進(jìn)行模板臺(tái)車拼裝，單個(gè)臺(tái)車加工長(zhǎng)度為9.1m。主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，采用縱向分段設(shè)置環(huán)向施工縫，橫斷面整體施工、分層進(jìn)行澆筑。混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后及時(shí)進(jìn)行防水層施工以及外側(cè)基坑的回填作業(yè)。

3 臺(tái)車設(shè)計(jì)

3.1 臺(tái)車構(gòu)造形式

模板臺(tái)車由鋼模板、內(nèi)部鋼架、撐桿、液壓動(dòng)力系統(tǒng)等組成。

臺(tái)車模板部分：模板臺(tái)車長(zhǎng)9.1m，使用8塊1.5m鋼模板組裝成整體式模板，面板選用厚度12mm的鋼板制作，模板小楞為[10槽鋼，間距為25cm，同時(shí)每隔1.7m設(shè)置一道12mm厚勁板作加強(qiáng)處理。單塊模板采用法蘭連接，頂模與側(cè)模則采用銷軸連接。側(cè)模其余部分采用？準(zhǔn)65撐桿與內(nèi)側(cè)鋼架連成整體，此外還需設(shè)置一定數(shù)量的接地?fù)螚U以保證臺(tái)車受力的穩(wěn)定性。

臺(tái)車內(nèi)部鋼架部分：臺(tái)車內(nèi)部鋼架由上到下依次為頂層分配梁（I32b工鋼）、縱梁（H400工鋼）、主橫梁（H500工鋼）、立柱（H500～H1100工鋼）及斜撐（I32b工鋼）、主縱梁（□600箱形截面）及行走系統(tǒng)等組成，內(nèi)部鋼架呈Π形構(gòu)造。臺(tái)車行走采用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，通過位于主縱梁上的兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)（每條縱梁一臺(tái)），軌道為P43鋼軌，采用錨筋固定在隧道底板上。

3.2 模板臺(tái)車受力計(jì)算

3.2.1 模型的建立

采用有限元軟件對(duì)模板臺(tái)車進(jìn)行整體建模分析，這樣不僅模擬了臺(tái)車的實(shí)際受力情況，同時(shí)也分析出了整個(gè)臺(tái)車的協(xié)同變形，模型的建立如圖3。

3.2.2 計(jì)算工況

由于整個(gè)臺(tái)車要承擔(dān)澆筑壁板混凝土產(chǎn)生的水平側(cè)壓力和頂板混凝土豎向荷載，當(dāng)澆筑下穿道頂板時(shí)，內(nèi)側(cè)鋼架受力達(dá)到最大值，此時(shí)受力分析的目的在于分析臺(tái)車內(nèi)部鋼架的強(qiáng)度和剛度是否能滿足施工需要。

3.2.3 計(jì)算荷載

（1）頂板混凝土荷載計(jì)算

下穿道鋼筋混凝土容重：γc=26kN/m3（按混凝土及鋼筋共重計(jì)算得）；

頂板厚1.2m，頂板混凝土荷載：qh=26×1.2=31.2kN/m2

施工荷載：qs=1kN/m2

（2）壁板混凝土側(cè)壓力計(jì)算

p=min{0.22γct0β1β2v1/2，γcH}=min{0.22×26×4×1.2×0.85×31/2，26×6.41}=min{40.422，166.66}=40.422kN/m2

式中：

混凝土重力密度：γc=26kN/m3；

新澆混凝土初凝時(shí)間：t0=4h；

外加劑影響修正系數(shù)：β1=1.2；

混凝土坍落度影響修正系數(shù)：β2=0.85；

混凝土澆筑速度：V=3m/h；

混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度：H=6.41m；

有效壓頭高度：h=40.42/26=1.555m。

3.2.4 模板臺(tái)車受力及變形情況

（1）面板受力情況

（2）內(nèi)側(cè)鋼架受力情況

（3）臺(tái)車豎向變形情況

4 臺(tái)車安裝及調(diào)試

4.1 軌道安裝

渝南立交下穿道基坑邊坡巖質(zhì)較為完整，基坑支護(hù)采用錨噴支護(hù)和樁板擋墻支護(hù)相結(jié)合的支護(hù)方式。支護(hù)施作完成后進(jìn)行下穿道底板施工，同時(shí)預(yù)留好臺(tái)車軌道固定錨筋，下穿道底板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行臺(tái)車軌道的吊裝及固定工作。單條P43鋼軌長(zhǎng)20m，前后鋼軌頂面標(biāo)高誤差控制在3mm之內(nèi)。

4.2 主縱梁安裝

主縱梁采用吊車起吊人工輔助安裝，吊裝就位，兩側(cè)縱梁平面位置以及標(biāo)高要認(rèn)真檢查，確認(rèn)無誤后，采取臨時(shí)固定措施放置防止其傾倒。

4.3 安裝龍門架

門架牛腿、斜撐、主橫梁采用螺栓連接，吊裝前先將各構(gòu)件組裝成桁片組并進(jìn)行編號(hào)，采用汽車吊起吊位于主縱梁中部的桁片，人工配合吊裝就位，固定好與底部主縱梁連接的螺栓，為保首片證龍門架的穩(wěn)定，在龍門架就位的同時(shí)，采取臨時(shí)鋼管斜撐進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，待第二片龍門架安裝完，并施作好橫向連接后，再拆除首片龍門架臨時(shí)支撐，然后依次向前后個(gè)方向?qū)ΨQ吊裝龍門架就位，保證底部橫梁受力均衡。

4.4 安裝頂模板系統(tǒng)

利用汽車吊將頂縱梁起吊至門架橫梁上方，利用倒鏈將縱梁平移至與橫梁對(duì)應(yīng)的螺栓孔位處，固定好與龍門架橫梁連接的螺栓，待全部縱梁安裝完成后即可進(jìn)行頂部模板的安裝。頂模吊裝前，利用鋼絲繩穿過頂模一端與側(cè)模相連的耳板孔并與掛鉤固定，慢慢起吊頂模板，使其一端脫離地面，過程中不允許模板與掛鉤之間有錯(cuò)動(dòng)，待頂模板完全豎立起來后再平移至門架上方，緩緩下落吊鉤，讓頂模的一側(cè)臨時(shí)擔(dān)在邊縱梁上，然后繼續(xù)下落模板至完全放平，拆除鋼絲繩，在模扳兩邊各安裝一個(gè)倒鏈，慢慢將頂摸平移到位，然后固定好與頂縱梁連接的螺栓。

4.5 側(cè)模安裝

將鋼絲繩穿過側(cè)模頂部的背楞并與掛鉤固定，起吊側(cè)模脫離地面，平移靠近臺(tái)車架體，人工配合扶住側(cè)模下方，保證側(cè)模的穩(wěn)定性，然后緩慢移動(dòng)吊車臂，讓頂模耳板孔與側(cè)模耳板孔重合，穿上銷軸，讓側(cè)模頂部臨時(shí)固定，隨后拆除吊裝鋼絲繩，人工安裝側(cè)模與龍門架間的內(nèi)撐桿，調(diào)整撐桿絲杠，使側(cè)模面板呈豎直狀態(tài)，接著利用垂球校核側(cè)模的傾斜度。兩邊側(cè)模應(yīng)對(duì)稱安裝，保證臺(tái)車受力均衡。模板及內(nèi)撐系統(tǒng)安裝完成，最后進(jìn)行襯砌臺(tái)車的調(diào)試工作，檢查電器自動(dòng)化系統(tǒng)是否正常運(yùn)作。

5 結(jié) 語

通過上述簡(jiǎn)介，讓從業(yè)者對(duì)目前隧道模板臺(tái)車受力分析以及施工流程有個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)；另一方面隨著有限元軟件越來越多的應(yīng)用于施工過程中的大型臨時(shí)結(jié)構(gòu)分析，相對(duì)于傳統(tǒng)的手算，其計(jì)算結(jié)果更加的直觀和一目了然，對(duì)于提高設(shè)計(jì)人員的工作效率發(fā)揮了積極的作用，隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，有限元分析技術(shù)在建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景會(huì)更加廣泛。

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收稿日期：2018-7-21

作者簡(jiǎn)介：陳 磊（1984-），男，工程師，本科雙學(xué)位，主要從事道路、橋梁等工程施工設(shè)計(jì)方面工作。