鋼模臺車在箱涵工程中的應(yīng)用

【摘要】鋼模臺車是一種為提高箱涵混凝土表面光潔度和混凝土澆筑進(jìn)度，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度而設(shè)計(jì)制造的專用設(shè)備。南水北調(diào)天津干線保定市1段有壓輸水箱涵混凝土澆筑全部采用鋼模臺車，整體澆筑施工中，極大地簡化了混凝土養(yǎng)護(hù)、拆除支撐和模板等施工工序，有效地縮短了施工時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，在很大程度上解決了箱涵施工組織中制約施工的模板支護(hù)問題，有力地促進(jìn)了工程建設(shè)進(jìn)程，同時(shí)也節(jié)約了成本，提高了輸水箱涵混凝土施工的機(jī)械化程度。

【關(guān)鍵詞】鋼模臺車；箱涵工程；應(yīng)用

1、工程概況

南水北調(diào)天津干線保定市1段工程全線長45.68公里。工程主要以3孔4.4×4.4米現(xiàn)澆鋼筋混凝土有壓輸水箱涵為主，工程等別為I等，主體建筑物為1級，設(shè)計(jì)輸水流量為50立方米/每秒，加大輸水流量為60立方米/每秒，輸水箱涵采用3孔4.4×4.4米現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)分節(jié)長度15米。鋼模臺車和定型模板采用定型設(shè)計(jì)，鋼模臺車行走系統(tǒng)采用電力拖動(dòng)，定型模板升降采用液壓傳動(dòng)、設(shè)置限位裝置。

2、鋼模臺車組成及技術(shù)參數(shù)

鋼模臺車主要由臺車骨架、鋼模板、行走裝置、側(cè)向螺桿、豎向千斤頂及支撐系統(tǒng)以及門架等組成。

臺車骨架采用槽鋼焊接而成。鋼模板分為頂模和側(cè)模，厚度均為3mm，模板之間采用螺栓連接，背面采用槽鋼加固，使用過程中不再拆開，以減少拆裝的工作量，提高勞動(dòng)效率。頂模的調(diào)整依靠支腿下的千斤頂完成；側(cè)模內(nèi)模板通過側(cè)向螺桿與臺車骨架連接，以調(diào)整絲桿來支撐側(cè)墻內(nèi)膜；側(cè)模外膜既要考慮其自身的支撐與架設(shè)，又要考慮與內(nèi)膜的連接與加固，還要能單獨(dú)行走。因此，外膜的拆裝、架設(shè)和行走由門架在軌道完成，與內(nèi)膜板的加固采用內(nèi)部螺栓對拉。

行走裝置的動(dòng)力系統(tǒng)是電機(jī)，依靠齒輪傳動(dòng)，完成行走。每孔不少于4臺電機(jī)，以保證臺車行走靈活、同步運(yùn)行。

主要的技術(shù)參數(shù)：一是為保證模板的剛度，不致出現(xiàn)局部變形、扭曲，增長使用周期，模板的厚度要不低于3mm。二是鋼模板應(yīng)結(jié)合嚴(yán)密，相鄰模板高差≤2mm，確保混凝土表面平整度≤5mm。三是臺車所裝配電機(jī)的功率不小于2.2kw。四是千斤頂配備數(shù)量以能滿足實(shí)際需要為標(biāo)準(zhǔn)，伸縮范圍0-200mm。

3.鋼模臺車的運(yùn)行原理及應(yīng)用技術(shù)

在施工完成的輸水箱涵底板上將臺車整體移動(dòng)至待澆筑倉位，經(jīng)測量位置達(dá)到要求時(shí)，鎖定行走裝置。調(diào)節(jié)下部千斤頂，使頂模到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，并使臺車外形中心線與箱涵中心線重合后，進(jìn)行支撐加固。旋緊側(cè)模絲桿推動(dòng)內(nèi)側(cè)模板到指定位置，內(nèi)側(cè)模與頂模之間采用銷軸連接。外側(cè)模板靠門架在軌道上行走來整體移動(dòng)，與內(nèi)側(cè)模板的連接也是采用對拉螺栓，為減輕對拉螺栓的承載，可在外膜底部用方木支頂。再次確認(rèn)箱涵位置、尺寸、標(biāo)高的準(zhǔn)確性無異議時(shí)，開始安裝端頭模板，端頭模板由于面積較小，采用拼裝的小型鋼模板。

臺車的各絲桿和對拉螺栓由專人操作，以能掌握合適的力度，防止模板和骨架變形。絲桿的操作順序應(yīng)從上到下進(jìn)行并要注意保證鋼筋的保護(hù)層達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

混凝土澆筑完成，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)即可拆模，首先撤掉端頭模板，松開外側(cè)模板的對拉螺栓，啟動(dòng)門架，移開外側(cè)整體模板。收回側(cè)模絲桿，使模板離開混凝土墻體15—20cm，放下下部千斤頂和支撐，使頂模脫離混凝土頂面10-15cm，拆除所有的楔鐵和鎖定，使走向輪著地。經(jīng)全面完成并檢查無誤后，方可開始移動(dòng)臺車。在拆模時(shí)，絲桿的松動(dòng)順序與裝模時(shí)相反，應(yīng)從下到上進(jìn)行。模板經(jīng)重新整理和打磨后，又可投入到下一段的混凝土澆筑。

需注意的幾個(gè)問題：一是臺車在安裝前，須有測量人員按軸線放出箱涵的準(zhǔn)確位置，待臺車到位后，在進(jìn)行一次復(fù)測，使之與設(shè)計(jì)相符合。二是安裝完成后，認(rèn)真檢查側(cè)模與頂模、外模之間的支撐與連接，是否牢固、穩(wěn)定，使之成為一個(gè)整體。三是側(cè)模底部的支撐不得完全由千斤頂承擔(dān)，要有槽鋼或方木等堅(jiān)固的支撐物，千斤頂只限用于調(diào)整位置、標(biāo)高。

4、鋼模臺車效益分析

（1）采用鋼模臺車澆筑的功效比傳統(tǒng)的散裝模板高30%，裝模、拆模速度快2-3倍，從工期統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析：采用滿堂腳手架施工法每完成一個(gè)箱涵管節(jié)混凝土的平均工期約為15d，自動(dòng)滑移式鋼模臺車約需10d。

（2）從施工質(zhì)量對比分析：滿堂腳手架施工由于單塊模板的面積小，模板接縫多，在混凝土澆筑時(shí)容易出現(xiàn)漏漿、跑漿等現(xiàn)象，造成混凝土蜂窩麻面等質(zhì)量問題。鋼模臺車整體大模板尺寸大且剛度較大，在組裝過程中減少了卡扣及鋼管組合工序，基本上消除了模板接縫對混凝土質(zhì)量的影響，經(jīng)施工現(xiàn)場檢測，利用鋼模臺車澆筑的混凝土箱涵，成型效果及質(zhì)量均比傳統(tǒng)模板技術(shù)有較大提高，澆筑成型的混凝土表面平整度、光潔度有了大幅度的提高，混凝土表面質(zhì)量明顯改善。

（3）臺車的回收殘值較高，節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5、結(jié)束語

南水北調(diào)中線天津干線保定市1段混凝土輸水箱涵鋼模臺車運(yùn)用實(shí)踐證明：它結(jié)構(gòu)安全可靠，伸縮靈活，運(yùn)行平穩(wěn)，操作簡便，大大提高了箱涵混凝土施工的機(jī)械化程度，提高了功效，加快了施工進(jìn)度。但鋼模臺車也存在這一些缺點(diǎn)：比如行走裝置容易損壞，頂模和側(cè)模的連接栓容易磨損松動(dòng)等現(xiàn)象，如果鋼模臺車的生產(chǎn)廠家能就上述問題加以改進(jìn)和完善，相信鋼模臺車在類似的混凝土工程中將會有更加廣闊的使用空間。

作者簡介

王立峰，男，漢族，河北石家莊人，高級工程師，單位：河北省黃壁莊水庫管理局，研究方向，工程施工與管理。