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1、1涵管组合式针梁模板台车施工工法编号：粤建工法(2007)040 号广东水电二局股份有限公司 广州增城 511340丁仕辉、陆岸典、吴珍雄、杨刚、隋荣1、前言涵管组合式模板台车系由内模针梁台车、外模台车和端模组成的整体式模板台车，就位后可一次现浇成形整节涵管，为大型混凝土涵管的现浇施工提供了方便、快捷、安全可靠的支模手段，提高了涵管的施工工效。2、工法特点 机械化施工，节省大量人力资源组合式针梁模板台车机械化程度高，台车移位、就位均采用电动卷扬机操作；模板装、脱采用液压系统操作。 施工进度快安装完成后，组合式模板台车从脱模移位到新管节的就位，用时仅需 1 天时间，加上调较、固定等，仅 2 天时
2、间，比采用一般模板安装（46 天）节省了 24 天的时间。 施工质量有保障组合模板台车采用大刚度框架结构作为承力部分，混凝土浇筑期间以丝杠传力，有效保证了模板的稳固性，避免了模板的变形。 现场安全文明有保障台车内侧、外侧和顶部均设有操作平台，并设有安全栏杆，保证了施工操作的安全性；加之使用了台车之后，现场的材料、零星部件少，减少了施工现场的材料堆放，确保了文明施工。3、适用范围适用于落地式的输水建筑物，如箱涵、圆涵等。4、工艺原理41. 组合式针梁模板台车结构组合式针梁模板台车由内模台车、外模台车和端头封模三大系统组成，如图 1 所示。2图 1 组合式针梁模板台车411 针梁内模台车针梁针梁全
3、长 LZ=2L0+LZ1（L 0 为管节长度，L Z1 为针梁必要的加长部分） ，高度 H，由 12 条主梁组成（视管节内径大小而定） ，梁体可由型钢组焊或由钢桁架拼接。针梁在交变应力作用下，主要受力特点是下弯、上拱，同时还受到侧向力和扭转力的作用。针梁的上、下侧各布有 2 条钢轨道，上轨道可供内模台车行走，下轨道可供针梁自身在内模台车上行走。设计中不仅对针梁的整体刚度、挠度，稳定性进行计算，而且还需对翼板、腹板、联系杆以及支座等部分的局部应力、稳定性进行验算，以保证针梁的整体结构刚度和稳定性。圆涵内模内模台车套在针梁上，分为钢模板和台车框架两部分，钢模长 LN=L0+LN1（L 0 为管节长
4、度，L N1 为内模长度必要延长部分，一般为 100mm，以利于与已浇筑的管节有更好地结合） 。内模沿环向分为三片，模板撑开后直径 DN=D0+K1（D 0 为管节设计内径，K1 为内模为抵消钢材变形而预先控大的部分，其值视管节大小而定，一般为510mm） ，由底模、大边模及小边模三片组成，钢模板面板为 8mm 钢板，肋板条采用 12mm 的钢板，肋板间距根据刚度计算结果确定，内模台车剖面见图 2。图 2 内模台车构造图底模上设有底梁，底梁采用型梁焊接成组合门架。大小边模采用液压千斤顶和机械千斤顶与门架联系，底模与大小边模联接采用铰接。3门架内针梁通过上下轨道利用轮子进行移动。拆模和立模采用阵
5、列油压千斤顶操作，浇筑混凝土时的负荷采用阵列机械千斤顶支撑。在拱肋上焊接通长梁，在梁上布置千斤顶。拆模时，先收小边模再收大边模，最后收起底模。最大收模量为 50100mm。412 外模台车涵管一般壁厚较薄，为了保证混凝土浇筑质量，减少混凝土外表面的水、气泡，外模台车采用“逐浇逐挂模工艺” 。外模台车主要由外框门架，内框门架和组合钢模组成，外模构造如图 3。图 3 外模台车构造图外框门架。外框门架由顶梁、左右边柱、底梁、联系梁、斜撑梁及轨道轮组成，是外模台车的主要受力体。顶梁及左右边柱采用型钢制作梁，作为受力框架，焊接在底梁上。底梁则采用双槽钢组合而成，中间设有轨道轮。内框门架。内框门架作为支模
6、和拆模的活动伸缩支架，采用型钢组成，外部用丝杠千斤顶与外框门架连接，内部可挂组合钢模板，顶部用油压千斤顶升降，支承柱在混凝土浇筑时用对拉螺栓固定，中部通过丝杆传力给外框门架。外模钢模板。除锚具槽用木模板外，外模其余均用组合钢模板，拱腰以下直墙用平面模板，拱腰以上部位用弧形模板，顶部较水平段范围内不设模板，采用人工将混凝土抹平。413 端头模板内外模两端用堵头模封堵。堵头板采用钢模，加工成左右两大块，中间用连接筋4板将止水带槽分割成的两半连接，周边用螺栓将堵头板与内外模板的幅板连接。浇筑第一节管身混凝土时，两端均要设堵头板，以后仅设前端堵头板。42 工艺原理埋藏式薄壁输水建筑物混凝土，由组合式针
7、梁模板台车支模浇筑。组合式针梁模板台车分内模台车、外模台车和端头封模三大系统。内模台车为针梁式台车，与外模台车分离后，可独立移位、就位；外模台车为轨道式门型钢架结构，与内模台车分离后也可独立移位、就位；端模是圆涵的封头模板，也是联系内、外模板台车连接部件可将浇筑混凝土时内模受到浮托力传递给整个台车，由整个台车来抵抗浇筑混凝土时的浮托力。5. 工艺流程及操作要点51 工艺流程外模轨道延长铺设外模框架收紧，外模脱离混凝土面将外模拆除，清理并涂刷脱模剂卷扬机牵引外模台车就位内模架液压收紧，内模脱离混凝土面内模架带动内模沿针梁上轨道移位内模针梁沿内架的轨道顶伸就位并固定液压顶伸内模架就位内模调较并用丝
8、杠固定内模上刷脱模剂，绑扎钢筋等端头模板安装，利用型钢横杆固定到内外模台车上液压顶伸外模架内门框架就位调较固定，用丝杠固定内门框到外模架上浇筑混凝土，边浇边分层将外模挂到外模内门架上混凝土等强，完成一个循环，进入下一节施工5图 4 工艺流程图52 操作要点521 组合台车施工准备组合式针梁模板台车具备收模、移位的条件，即施工准备，包括：已浇段管节混凝土强度已经达到拆模强度；下一待浇管节段已具备支模条件（垫层、放样完成） ；外模轨道已延伸铺设到待浇筑管节段。522 端头模板拆除管节混凝土浇筑完成、达到拆模条件后，将堵头模板与内外模台车的连接螺栓取出，悬挂到外模台车外门框架上，使端头模板可以与外模
9、台车一起移位；另一种方法是，将端头模板与外模、外模框架的连接螺栓拆除，而保留与内模架的连接，由内模一起带动移位。523 内模台车针梁先导就位管节混凝土浇筑完成、达到拆模条件后，内模台车的针梁先行就位，形成导梁。移位时通过液压系统将针梁两端支座收起（约 100mm） ，采用台车上备的绞车牵引导梁前进，沿内模上的轨道（下轨道）将导梁顶伸到下一待浇筑管节段，再将支座放下并固定。524 内模移位利用液压系统的千斤顶收起内模板上部二片大小边模，再用针梁两端支腿处的千斤顶收起底模，使内模全部脱开混凝土接触面。此时内模的行走轮落压在针梁上的轨道上（即上轨道） ，再通过台车上绞车拖动内模系统，沿针梁移到下一管
10、节段就位。525 内模就位内模移位到待施工管节后，液压千斤顶顶伸按底模两侧边模顶模的顺序将内模顶伸就位，再用连接到针梁上的丝杠进一步调较并固定内模。内模完成安装后，即在内模上进行涂刷脱模剂、绑扎钢筋、安装预埋件等准备工作。526 外模台车外模板拆除将外模台车外门框架与内门框架之间的支撑丝杠收紧，使外模板脱离混凝土面，再人工将外模板（组合钢模板）拆下清理并涂刷脱模剂。527 外模台车移位6在管节前方采用两台卷扬机牵引台车的外门框架，带动内门框架、端头模板沿已铺设的轨道移动， “套入”已完成钢筋和埋件设施等安装的管节段，准确定位。528 外模安装外模台车就位后，用外框门架和内框门架之间的丝杠将内门
11、框架顶伸就位，调较后锁紧固定。外模板采用标准组合钢模板安装，在浇筑混凝土时将钢模板依次挂到外模台车的内框门架骨架上固定即可。混凝土浇筑时逐层浇筑，混凝土浇筑前，先安装底层模板，待混凝土浇筑到该层模板面时，再封扣安装上层模板，循环浇筑，形成“逐浇逐挂模”的工艺。529 端头模板安装端头模板上设有连接杆件，杆件与内、外模的骨架用大螺栓连接，端模边则采用模板螺栓连接到内外模的侧边上，保证端模与内外台车能紧密连接。端头模板安装次序根据其悬挂于内模架或外模架而异：当端头模板采用悬挂于外模架型式时，则在内、外模板台车完成后安装；当端头模板采用与内模架一起移位方式时，则在内模移位前拆除端头模板与外模架的连接
12、螺栓而保留与内模架的连接，内模移位时再带动端头模板移位。端模安装完成后，即可浇筑管节混凝土，完成一个组合式针梁模板台车的使用循环。53、劳动组织现 场 技 术 员：2 人现 场 管 理 人：2 人台车操作人员：2 人模板安装人员：6 人配合辅助人员：4 人6、材料和机具设备每台组合式针梁模板台车（管道 15m 长、内径 4.8m、外宽 5.5m）耗费的主要材料及使用的工具和设备是：台车整车重量（型钢、丝杠、液压系统等）：110t轨道（45kg/m）：60m7卷扬机（30t）：2 个7、质量要求71 主要依据水工混凝土模板施工规范（DL/T5144-2001） 水电水利工程模板施工规范（DL/T
13、51102000） 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002） 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)72 质量保证措施模板安装严格按制定的技术交底内容施工，必须按设计图纸测量放样，重要结构应多设控制点，以利检查校正。模板定期检修，面板应涂脱模剂，刷脱模剂前必须铲除模板表面残留的水泥砂浆，刷脱模剂时不得沾污钢筋或其它预期埋件，避免因污染而影响钢筋及混凝土质量。混凝土浇筑过程中，必须设置专人负责经常检查、调整模板的形状及位置。8、安全措施81 台车调较采用液压千斤顶，而混凝土浇筑时采用丝杠受力，避免液压长时间受力时可能导致漏油而引起模板移位；82 内模两侧、外模中间和顶部
14、均设操作平台，方便施工人员安全操作；83 由于内外模为钢结构，施工操作时特别注意安全用电问题，并在雷电期间停止操作、所有人员撤离台车。9、环保措施91 注意保护液压部件、油箱，减少渗漏，并设有渗漏的减除措施（如设纱布、砂等吸除渗漏的油体） ，避免直接污染土、水体；92 涂刷脱模剂时，在模板下布设纱布等方法，保护地面受脱模剂污染。10、效益分析按 15m/节、50 节管节对比，其效益对比如下：经济效益上，组合式针梁模板台车造价 2.22 万元（按每套摊销，为（1.01110t）/50=套，损耗率 1） ，每节模板安装耗零星材料费基本为零，人工费8用 0.32 万元（32 工日） ，综合费用 2.
15、54 万元；而采用散拼模板安装，每节用到的钢材为 0.80 万元（按每套摊销，为（1.1565t）/100=0.75t/套，损耗率 15） ，耗费的零星材料 1.00 万元（模板拉筋等 2t） ，人工耗费 1.80 万（180 工日） ，综合费用 3.60 万元。采用组合式针梁模板台车综合费用比散拼模板节省 1.06 万元/节。工期效益上，采用组合式针梁模板台车后，支模、拆模时间大为缩短，平均每节循环施工时间为 6 天，比散拼模板循环时间 13 天节省了 7 天/节的时间。质量效益上，由于台车采用“逐浇逐挂模”的工艺，混凝土浇筑振捣等到有效保障；管内模为大幅面式模板，混凝土浇筑后管壁接缝少、表
16、面较平顺，管节内部的过水糙率小，从而管节的质量可得到提高。安全效益上，组合式钢模台车为整体支模方式，机械化施工，操作程序简化，降低操作的风险因素；台车上、中部均设有操作平台，使施工人员的高空操作安全程度提高。11、应用实例实例 1：东改工程凤凰岗窑坑输水管道，采用现浇预应力混凝土两条圆涵（地下埋涵） ，全长 3236m，最大纵坡 i=0.0718。地下埋涵管标准管节长 15m，管内径 4800mm，管外形为城门洞型，上半圆管壁厚度 350mm，下半圆外形为直墙平底，底部混凝土最小厚度 500mm，底宽 5500mm，最大高度 5650mm。两条管道之间净距离 1000mm。施工应用 8 台组合式针梁模板台车施工。台车针梁长 36m，每套重 t。施工时每套台车配备操作人员、配合人员 9 人，技术人员和其他管理人员 3 人，圆
