1、278地地下下综综合合管管廊廊钢钢模模台台车车施施工工工工法法1 1前前言言近年来，随着“智慧城市”、“海绵城市”观念的提出，涌现一大批城市开始建设地下综合管廊。目前，管廊施工以传统木模、铝合金模板、滑模等施工技术为主，但这些传统模架存在支模拆模复杂、施工周期长、机械化程度低、现场文明施工差等不足，本工法所述钢模台车施工有效的弥补了这些不足之处。本工法率先在十堰市地下综合管廊 PPP 项目火箭路综合管廊工程应用，有效缩短了廊体结构施工工期，为该工程质量和安全提供了保障，创造了较好的环保、经济、社会效益，同时钢模台车施工流程标准化及操作智能化促进了建造过程的工业化，也提升了工程绿色施工水平。经过2、对钢模台车施工过程总结，最终形成本工法以十堰市地下综合管廊 PPP 项目火箭路综合管廊工程为依托，项目部自主研究地下综合管廊钢模台车施工技术，研发设计台车结构设计，形成了钢模台车多舱联动施工、横移调整系统、快速支拆系统以及变形缝节点处理等关键技术，关键技术经国内查新未见相关报道；撰写的论文液压钢模台车在地下综合管廊施工中的运用荣获X X 2016 年技术交流会优秀论文一等奖。2 2工工法法特特点点2.0.1 施工过程安全可控：整套钢模台车采用迈达斯建模受力分析，提前模拟现场施工工况，确保钢模台车的稳定性满足现场施工要求；建立钢模台车标准施工流程以及检验程序，并不断完善，定期对施工现场进行安全检3、查。图 2.0.1-1 钢模台车变形分析图2.0.2 多舱联动：火箭路综合管廊为四舱形式，其中三舱采用台车，一舱采用铝合金模板，本工279法强调在施工过程中，三舱台车配合联动施工，钢模台车与铝合金模板结合实现四舱同步施工。2.0.3 适应性强：本工法所述钢模台车在门架顶部与内顶模板背楞之间新增横移系统，通过横移油缸伸缩实现内顶模板在一定范围内调整以满足台车在过弯时内顶模板位置错动的需求，增强了台车在过弯性能，提高了台车的适应性。2.0.4 施工效率高：钢模台车采用整体的钢桁架结构，顶板模板及内侧墙模板均为大型钢模板，无需搭设满堂架及模板拼装；通过液压系统，利用液压油缸的伸缩代替人工装卸，实现钢4、模板的快速支模和快速脱模；同时，针对大跨度舱室，采取增设铝模快拆体系，减小跨度以此缩短混凝养护时间，提前拆模时间，提高了施工效率。3 3适用范围适用范围本工法适用于地下沟渠、箱涵、地下综合管廊标准断面结构施工。4 4工艺原理工艺原理4.0.1 钢模台车主要由台车门架、螺旋丝杆、液压系统、行走系统、快拆系统、钢模板六部分组成。台车承力结构由门架和螺旋丝杆组成；液压系统由液压油缸和液压泵站组成提供支模、拆模所需动力；行走系统位于下纵梁下部，包含行走轮、轨道和驱动设备，在拆模状态下，确保台车钢模体系可以整体行走。图 4.0.1-1 钢模台车设计示意图4.0.2 钢模台车将常规模板系统内的钢管支撑架转5、换为整体的钢桁架，悬挂大型钢模板，支模和拆模时，通过液压系统，利用液压油缸的伸缩代替人工装卸，实现钢模板的快速支模和快速脱模；通过开启单个或多个油缸，实现对局部需要调整位置模的板进行微调。4.0.3 横移系统由顶纵梁、平移横梁、横移油缸和平移滑板组成，横移油缸通过支座铰接在台车门架上，顶面模板与顶纵梁焊接，通过横移液压油缸伸缩实现顶面模板位置进行微调。4.0.4 快拆系统由主龙骨、支撑头、钢支撑、组合模板组成，台车内顶模板上预留快拆窗口，在台车门架之间增加快拆体系，减小舱室顶板跨度。拆模时只拆除组合模板，保留钢支撑和支撑头，台车牵引驶过时拆除，待台车驶过后再进行回顶，确保顶板跨度小于 2m，以6、此提前拆模时间。280图 4.0.4-1 快拆立面示意图图 4.0.4-2 快拆平面示意图5 5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图地下综合管廊钢模台车主要施工流程为研发设计加工制作安装及调试验收钢模台车施工台车拆除、退场，具体施工流程如下图所示。图 5.1-1 钢模台车施工流程图2815.2 操作要点5.2.1 研发设计1 横移系统设计：一般情况，尤其在弯折处台车就位后，顶面模板并不是恰好在设计要求的位置，需要进一步微调。本工法所述钢模台车设计有横移系统，可以对顶面模板进行微调。横移系统由顶纵梁、平移横梁、横移油缸和平移滑板组成，布置在台车前后两端第二个门架上，前后7、横移系统移动相互不影响，通过液压油缸的伸缩实现在一定范围内对内顶模板进行微调。图 5.2.1-1 横移系统设计图2 快拆体系设计：快拆体系设计结合管廊夸度确定，台车内顶面模板预留快拆体系窗口，通过在台车门架之间增加快拆体系减小顶板最大跨度，以此提前拆模时间。快拆体系由主龙骨、支撑头、钢支撑、组合模板组成，拆模阶段只拆组合模板，其余保留待混凝土达到设计要求后再拆除。图 5.2.1-3 快拆体系连接示意图模板系统高度、门架布置方式、油缸选型、模板配置、驱动装置、连接方式应结合实际工程的特点及需求进行设计，其中模板系统高度和门架布置方式应充分考虑拆模的空间需求。5.2.2 加工制作及验收1 加工制作8、钢模台车构件加工前需绘制详细的构件加工图，挑选专业厂家进行加工制作，精加工构件精度应在加工图中明确标识。2 验收台车加工完成后应组织各系统负责人进行验收，验收符合要求后方可进入安装阶段。5.2.3 安装及调试验收1 施工准备282在钢模台车安装前，组织相关人员进行整个钢模台车施工技术方案交底。2 台车安装轨道铺设行走轮安装下纵梁安装门架安装水平斜撑安装上纵梁及水平移动系统安装泵站、操作台安装顶模板安装侧向液压油缸、支撑安装侧墙模板安装电机、底部顶丝安装。3 调试验收安装完成后，需对系统进行调试验收，保证应力水平在正常状态、各个系统正常工作，调试验收完成之后方可进入使用阶段。5.2.4 钢模台车9、施工1 台车轨道铺设底板清理完毕后，按设计要求铺设枕木和重轨。2 台车就位用卷扬机牵引台车，使台车沿轨道移动至设计位置，调整台车底部螺旋丝杆和制动装置，用夹轨器将台车与轨道固定。3 支模1）模板就位待侧墙钢筋绑扎完毕后，将组装好的台车牵引到位，调整好前后和左右的距离后，启动液压泵站，利用液压油缸将侧墙模板和顶模板支撑到要求位置；在顶升过程中步调要控制，防止倾倒和模车整体滑移。图 5.2.4-1 台车模板就位2）模板调整模板就位后，校核模板高程和中心线位置，当高程和中心线位置有偏差时，需要进行局部调整。对局部需要微调，采用开启单个或多个油缸液压调整到符合设计和验收要求为止。3）螺旋丝杆安装模板调10、整验收完毕后，调节侧向螺旋丝杆，使其顶紧内侧模，并插好固定插销；283图 5.2.4-2 台车螺旋丝干安装示意图支模注意事项：检查液压油缸是否正常；检查顶升油缸是否放置平整；检查手柄动作方向范围内是否有障碍物；支模过程必须有一名观察员配合操作，避免模板损坏。图 5.2.4-3 台车支模示意图4 模板加固及顶板钢筋板扎台车舱室与铝模舱室之间墙壁以及外墙壁需用止水对拉止水螺杆加固，同时待模板支设和校核完毕后进行顶板钢筋绑扎。图 5.2.4-4 台车模板加固示意图2845 混凝土浇筑钢筋、模板、止水及其它埋件安装完毕并验收合格后进行混凝土浇筑作业。混凝土振捣不得欠振、漏振及振捣过度，禁止用振捣器平仓11、，止水带处要由内向外浇注和平振捣。6 脱模及台车移位混凝土浇筑完成，养护一定的时间达到拆模条件后，方可进行模板拆模，模板拆除顺序如下。1）拆除外侧墙止水对拉螺杆和外侧墙铝合金模板，将外侧墙铝合金模板堆放整齐；2）卸除内模螺旋丝杠，启动侧向油缸液压系统，缓慢回收油缸，收回内侧墙模板；3）拔掉下部螺旋丝杆插销，收回下部螺旋丝杆，启动顶升液压油缸，降下顶模；4）检查所有内、外侧模板是否已脱离混凝土墙体，所有对拉螺杆已拆卸，舱内和轨道上阻碍台车行驶的障碍物已清理完成后，启动牵引装置，将台车牵引至下一节段，进行下一节段的施工。7 特殊部位施工1）变形缝端部支模端头模板根据中埋式钢边橡胶止水带尺寸设计特定12、组合小钢模，小钢模通过插销与台车前端的侧墙模板端头带螺旋孔的翻边连接，不仅能有效保护中埋式钢边橡胶止水带不被损坏，而且将相邻舱室的台车连成一个整体。图 5.2.4-5 端部模板加固示意图图 5.2.4-6 端部模板加固图2）大跨度舱室快拆体系安装针对大跨度的舱室，为了提前拆模时间，舱室增加快拆系统。快拆体系布置结合管廊夸度确定，台车内顶面模板预留快拆体系支撑窗口，通过在台车门架之间增加钢支撑减小顶板跨度。快拆体系由主龙骨、支撑头、钢支撑、组合模板组成，拆模阶段只拆组合模板，当台车牵引驶过时拆除钢支撑，待台车驶过后再进行回顶，混凝土达到设计要求后再拆除钢支撑。2851234图 5.2.4-7 钢13、支撑拆除、回顶示意图如上图所示，当台车行驶至 1 处时，代号为“1”的钢支撑拆除；当台车行驶到 1 和 2 之间时，将代号为“1”的钢支撑回顶；当台车行驶至 2 时，代号为“2”的钢支撑拆除；当台车行驶到 2 和3 之间时，将代号为“2”的钢支撑回顶，依次类推，直到台车完全驶离施工段。5.2.5 台车拆除、退场待管廊结构施工完毕后，将台车牵引至较开阔地带进行台车拆除，拆除时按“先装后拆、后装先拆”原则进行，解体后的构件利用汽车吊转运至一旁，归类整齐码放。6 6材料与设备材料与设备6.1 主要材料表 6.1-1 主要材料明细表序号序号材料名称材料名称规规 格格主要技术指数主要技术指数备注备注1枕14、木100*200*500mm/2轨道38kg/mQ235B/3下纵梁48H 型钢Q235B焊接型钢4台车门架20#槽钢Q235B/5门架斜撑100*10mm 角铁Q235B/6液压油缸25t、30t最大位移 250mm专业厂家7液压泵站SXLD-08-340-B/专业厂家8背楞10#槽钢Q235B/9钢模板6mm（厚度）Q235B/10电机5.5kw/11行走轮R=300mm 槽型轮Q235B/12铝合金模板4mm（厚度）铝合金 6061-T6专业厂家13钢支撑CH75、CH90壁厚 3mm/14主龙骨100*700mmQ235专业厂家15支撑头100*200mmQ235专业厂家16销钉25、15、26Q235专业厂家17止水螺杆12*500mm、12*300mmQ235专业厂家6.2 其他（主要）机械设备表 6.2-1 机械设备明细表序号序号设备名称设备名称型号型号能耗能耗数量数量性能性能1汽车吊25t台1台车安装2全站仪DGTS-332N台1控制测量3水准仪2mm台3水平测量2864钢卷尺50m把5过程测量5重锤线/米100过程测量6二级配电柜/个2/7三级配电柜/个6/8拆模扳手/把10模板拆除工具9锤子/把1010铁杆/根107 7质量控制质量控制7.0.1 严格执行国家及相关规范要求，包括混凝土结构设计规范（GB50010-2010）、钢结构设计规范（GB50017-2003）16、工程测量规范（GB50026-2007）、钢结构工程施工规范（GB50755-2012）（2011 年版）、钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）相关规定。7.0.2 严格按设计方案要求加工制作钢模台车各构件、动力系统和支撑系统，相应构件采购满足设计要求的合格产品，应有产品合格证明；安装过程焊接质量要满足相依规范要求，安装完毕后要进行联动调试及验收，动力系统以及开关能起到设计功能要求。表 7.0.2 安装质量及支模验收标准序号序号项目项目允许允许误差误差（mmmm）检查检查方法及工具方法及工具1承力杆件承力杆件垂直度317、.0吊线、钢卷尺2承力杆件标高3.0水准仪3门架垂直度10.0吊线、钢卷尺4钢模板液压油缸标高3.0水准仪5模板轴线与结构轴线误差3.0吊线、钢卷尺6截面尺寸3.0钢卷尺7拼装大钢模板边线误差5.0钢卷尺8相邻模板拼缝高低差3.0平尺9模板平整度3.02m 靠尺10模板标高3.0水准仪11模板垂直度3.0吊线、钢卷尺12背楞位置偏差3.0吊线、钢卷尺13台车净高3.0钢卷尺7.0.3 拆卸模板、支架时，应按规定顺序拆除，小心轻放，禁止猛烈敲打和拧扭。7.0.4 模板固定牢固后，浇筑时还必须指派专人随时观察及检查，防止跑模。7.0.5 模板每次使用前应清洗干净，为防锈和拆模方便，钢模面板表面应涂18、刷矿物油类的防锈保护涂料，不得采用污染混凝土的油剂，不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量。若检查发现在以浇的混凝土面沾染污迹，采取有效措施予以清除。模板在混凝土达到规定强度后拆除。7.0.6 台车拼装严格按照台车设计图进行施工，台车拼装完成并经验收合格后，方允许交付使用，并应向下一道工序人员提醒注意事项。7.0.7 混凝土浇筑严格按规定的分缝尺寸及厚度备好料，检查好机具并有备用，在验舱合格后连续施工，防止冷缝或人为施工缝的发生。2878 8安全措施安全措施8.0.1 在工程区内行驶和进行运输作业的车辆遵守安全管理与施工安全管理规定。在交通要道及交叉路口设醒目标志牌及专职车辆安全指挥人员；8.0.219、 所有机械操作人员必须持证上岗，按照操作程序正确操作，严禁违章作业，杜绝酒后上机，操作人员必须按照安全要求正确指挥及操作；8.0.3施工现场实施机械安全管理安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。8.0.4 每次钢模台车行驶前必须检查台车电机状态是否良好、模板是否完全脱离混凝土、轨道连接是否牢固、自动制动装置是否完好等。8.0.5 钢模台车行驶速度控制在 35m/min，台车就位后及时固定。8.0.6 指挥人员统一指挥信号，信号要鲜明、准确。8.0.7 开工前，由技术部门编制实施性安全施工组织设计，编制和实施专项安全施工组织设计，确保施工安全。9 9环保措施环保措施9.0.1 20、成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，随时接受相关单位的监督检查。9.0.2 将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.0.3 钢模台车组装过程中，应采用遮光布等措施防止电焊施工中强光外泄，减少光污染。9.0.4 对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相21、关方案和要求向全体施工人员详细交底。9.0.5 设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。9.0.6 对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。9.0.7 工程焊接作业丰富，施工过程采用逆变节能电焊机，节约能源。1010效益分析效益分析10.1 经济效益本工法将常规模板系统内的钢管支撑架转换为整体的钢桁架，悬挂大型钢模板，通过液压系统实现支模和拆模，利用液压油缸的伸缩代替人工装卸，实现快速支模和快速脱模，提高结构施工效率、加快施工速度、缩短施工工期，提高经济效益。经对比分析，采用本工法施工，平均每施22、工标准段（30m）节约工期 1.52 天，节约人工费 3.54万元，以 900m 为例，采用本工法节省工期约 60 天，节约支模和架体搭设人工费约 120 万；混凝土成型质量较好，现场安全文明施工良好，间接节省了廊体结构修复费用和现场文明施工管理费约 50万元。10.2 社会效益地下综合管廊钢模台车施工工法在十堰市地下综合管廊 PPP 项目成功运用，台车构体设计及应288用技术更加成熟，为地下综合管廊施工新工艺的持续发展提供助力；本工法施工机械化施工程度高，减少现场施工人员，提高了现场安全文明施工质量，符合建筑发展的趋势，随着越来越多城市着手建设地下综合管廊，钢模台车施工必将更加广泛的应用于现23、代建设施工中。10.3 节能及环保效益钢模台车在地下综合管廊中的运用，减少木模板、木方等消耗性材料的投入使用，推崇钢材等材料的重复使用，节能环保。1111应用实例应用实例11.1 实例一：十堰市地下综合管廊 PPP 项目1 工程简介十堰市作为全国首批 10 个地下综合管廊试点城市之一，计划在 20152017 年内建设 21 个地下综合管廊示范项目，新建地下管廊长度 55.4 公里，服务范围 72 平方公里，服务人口约 72 万。本工程为 21 条管廊中的火箭路综合管廊，位于十堰市张湾区，管廊施工总长 2700 米。台车施工路段综合管廊采用四舱形式，分别为燃气舱、蒸汽舱、综合舱和电力舱。综合管24、廊设计宽度为 12.95m，高4.6m；顶板厚 0.4m，底板厚 0.4m；两侧壁厚 0.4m，中间廊道两侧壁厚 0.25m；天然气舱净宽 1.8m，蒸汽舱净宽 4.2m，综合舱净宽 3.1m，电力舱净宽 2.3m，净高均为 3.8m；2 应用效果十堰市地下综合管廊 PPP 项目火箭路综合管廊工程采用本工法施工，完成火箭路四舱管廊结构施工 900m，提高了廊体结构施工效率，加快了施工进度，保证了施工质量，各项施工技术措施缩短施工周期共计 60 天，节约总体施工成本约 170 万元。工期：30+30=60 天1）每施工一段标准段（30m），采用本工法节约支模时间 1 天，共计施工 900m，总计节约 1*30=30天；2）每施工一段标准段（30m），采用本工法节约拆模时间 1 天，共计施工 900m，总计节约 1*30=30天。经济：120+20+30=170 万元1）每施工一段标准段（30m），采用本工法节约支模、拆模及架体搭设人工费 3.54 万元，共计施工 900m，总计 4*30=120 万元；2）采用本工法总计节约钢管、扣件等材料租赁费约 20 元；3）采用本工法间接节省现场文明施工管理费和结构修补费约 30 万元。3 应用照片图 11.0.1-1 整体应用效果289图 11.0.1-2 变形缝端部处理