组合式自行侧墙台车施工技术研究

张学忠

(中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004)

随着城市化进程的加快，具有节能、快捷和大运量特征的城市轨道交通建设越来越受到众多城市的关注，而地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物。在传统的明挖车站侧墙结构施工中一般采用竹(木)胶板+钢管支架体系或定型钢模+桁架体系，这将消耗大量的木材和劳动力，且需频繁施工吊车进行吊装作业，在施工中也容易出现涨模、跑模等现象，不仅效率低而且施工过程中的安全风险较多。本文基于福州地铁机场站施工设计采用了一种组合式自行全钢模侧墙台车模板支撑体系，施工操作简单，提高了工作效率，降低了劳动生产力的投入，且避免了由于频繁吊装作业带来的风险，同时能更好地确保主体结构混凝土外观质量，在地铁车站建设中具有较好的应用前景。

1 工程概况

福州市轨道交通6号线机场站位于长乐机场T1航站楼东侧的露天停车场内，车站沿东北～西南方向布置，地下两层岛式车站，车站规模432.4 m×23.5 m。

车站主体结构为地下两层双柱三跨(局部单柱双跨)钢筋砼箱形框架结构，负一层为站厅层，层高5.95 m，负二层为站台层，层高7.8 m，侧墙厚0.7 m。主体结构采用结构板与侧墙分开浇筑的方式进行施工，侧墙水平施工缝满足侧墙台车施工需要。

2 侧墙钢模台车设计

侧墙钢模台车由电动行走机构、液压系统、钢面板、型钢门架、型钢主梁及分配梁、配重块等组成，并通过液压装置控制钢面板的位置，台车通过前期预埋在主体结构板上的U型拉结筋进行固定，台车断面详见图1。

图1 侧墙台车断面图

本台车设计长度为11 m，台车轨距2.3 m，由于本车站负一层和负二层结构层净高不同，考虑到台车的通用性及后续的周转使用，本工程采用可组合式的台车系统，其中施工负二层侧墙时钢面板高度按照4.65 m+1.5 m组合，门架分三层进行组合，施工负一层侧墙时钢面板高度为4.65 m，即在负二层台车的基础上取掉1.5 m高的钢面板和中间一层门架，其他结构形式保持不变。

2.1 行走机构

行走机构由电机行走轮加从动轮组成，电机行走轮位于主梁两端，从动轮位于主梁中部。电机的起、停及正、反向运行通过电气系统进行控制，行走电机设有正反转控制及过载保护，行走电机功率为2×7.5 kW，行走速度为5 m/min。

2.2 型钢门架

台车门架设计共8榀，由门架横梁、上下纵梁、门架立柱、连接梁、剪刀架等部分组成。门架外框架采用H200×200型钢，内支撑采用H175×175型钢，门架间距1 500 mm，门架之间采用I14和14#槽钢连接，台车底部纵梁采用H350×175型钢双拼把门架连成整体。门架顶部有扁担式伸缩梁，主要吊住钢模板，由侧面安装的油缸(行程为400 mm)进行伸缩就位及脱模。

2.3 钢面板

为保证模板有足够的强度，面板由8块8 mm厚钢板组合而成，同时采用100 mm×100 mm×12 mm角钢和12.6#槽钢加强，并在每件模板里增加加强立板来保证强度。背肋采用100 mm×100 mm×10 mm等边角钢，加强筋用10 mm×12 mm钢，模板反拉梁由20#槽钢双拼组成，把模板连接成整体。

2.4 液压系统

液压系统由电动机、液压泵、手动换向阀、侧向液压缸、机械锁、油箱及管路组成，其功用是快捷、方便地完成收(支)模。液压系统功率为1×7.5 kW，油缸行程为0.4 m。

2.5 电气系统

电气系统主要对行走电机的起、停及正、反向运行进行控制，并为液压系统提供动力，行走电机设有正反转控制及过载保护。

3 侧墙台车施工技术及操作要点

3.1 主要施工工艺流程

侧墙台车主要施工工艺流程见图2。

3.2 施工操作要点

3.2.1 台车组装及调试

钢模台车进场后，分别将行走系统、轨道、桁架、横梁、配重、面板垂直吊入施工作业面进行拼装。组装前需按要求安装台车行走轨道，轨道安装后通过起重设备再将台车行走轮及底座固定装置调放至钢轨上进行安装，然后再将主梁、门架及钢面板等各组构件按照设计要求从下至上一次组装完成。安装完成后组织各方人员进行联合验收，确保台车安装牢固可靠、尺寸准确。

图2 侧墙台车施工流程

(1)轨道铺设。轨道主要为纵向移动轨道，轨道为43 kg/m的钢轨。轨道按设计轨道位置铺设，轨距为2 300 mm，每节轨道之间用螺栓连接固定，轨面应平顺，不能有错台。轨道铺设轨距允许偏差±5 mm，轨面高度允许偏差±5 mm。

(2)轮系及门架的组装。①将4个行走系统与两根下纵梁连接，并将螺栓拧紧，通过检查对角线的方法调整两根下通梁平行，两边点焊上4根临时支撑与地面撑紧，防止横向的位移，纵向的固定也采用相同的方式将临时支撑与钢轨焊接防止纵向位移；②然后将门架立柱吊装，考虑到尽量减小高空作业的时间及吊点最大起重量，将门架的横梁、立柱等结构先在地面上组合成整体，然后按榀往下通梁上吊装，门架安装时需对称安装；③门架安装完成后，在门架的上面铺设工作平台，并安装护栏，最后将千斤顶全部装上。在装配时应保证各个部件都必须按照总装配图全部安装到位，并按要求安装供工人上下台车的钢梯及扶手栏杆；④在安装完整个门架部分之后，对所有的连接螺栓进行紧固，在紧固过程中，应遵循先上后下、对称紧固的原则进行。

(3)模板总成。按编号将模板分块吊装至基坑下，再进行拼装。首先在非模板侧的门架加载配重，避免台车因重量不平衡产生倾斜。先安装防下坠装置，然后将最上方模板连接梁与防下坠装置连接好，并将防下坠装置的平衡杆收缩到最小距离，锁紧。模板与模板连接梁连接时，在未形成整体体系前螺栓不能一次锁紧，只需先保证螺栓全部安装上，在形成整体面板体系后再依次对螺栓进行复紧。

(4)液压部分的安装。液压操作站安装在侧台车外侧的底纵梁顶面上。液压部分应严格按照液压原理图、液压布管图安装，特别应注意液压件的安装方向。安装完毕要将液压管路隐藏起来，防止工作中磨损管路造成泄漏；安装时应按照先液压、再布管、最后接油缸的顺序进行，油管的进出方向一定要统一，方便操作。

(5)电路部分。在所有构件都安装完毕后，统一再全部复查一遍，确认无误后再接驳电源，然后对模板台车进行初步试车，主要测试液压及行走系统。

(6)验收。台车组装完成后进行联合验收，按照行走和模板伸缩分别进行调试，以检查油泵转向是否正确、油缸是否同步、电器元件工作是否正常、电机启动是否平稳同步等，若有问题及时分析原因并处理。

3.2.2 立模及加固

(1)为了确保施工缝不漏浆，在台车就位前先在钢面板与已浇筑侧墙的设计搭接区域粘贴双面胶。

(2)侧墙台车行走轨道按照设计位置安装，台车行走至侧墙设计分缝位置后利用液压系统将悬挂于顶部横梁上的钢面板推出至侧墙外立面设计位置。

(3)钢面板就位后，通过面板背面调节丝杆与主支架连接并通过调节丝杆对面板进行加固。

(4)模板就位后拧紧竖向丝杆千斤顶，必须确保千斤顶与结构板完全顶牢，不得虚顶或松动。

(5)为了防止混凝土浇筑过程中台车上浮和侧向滑移，在台车顶部安装手拉葫芦与围护结构相连，手拉葫芦按照沿台车长度方向每隔3m布置一道，同时在南北侧两台车之间安装工字钢进行对顶。

(6)台车就位复测合格后，在端头安装堵头模和止水钢板。

3.2.3 混凝土浇筑

(1)主体结构混凝土采用商品混凝土，侧墙浇灌混凝土时采用软管插入钢筋骨架内，使混凝土自由倾落高度不超过2 m，台车前后混凝土高度差不大于500 mm，以防止混凝土离析。

(2)混凝土浇筑时由下而上分层浇筑，分层厚度0.3～0.5 m。

(3)灌注混凝土前，台车钢模表面必须预涂脱模剂，以降低脱模时模板表面黏附力，确保混凝土结构外观质量。

(4)混凝土浇筑按照1.5 m/h的速度进行控制，以防止侧向压力过大导致台车过大变形或移位。

(5)浇筑混凝土时，每段配置两台振捣棒，振捣棒选用直径Φ70型，浇筑时采用双排插捣，控制振捣时间(10～30 s)，矩阵行列式布置振捣点位。

(6)浇筑时安排专人盯控台车，发现连接螺栓、丝杆、顶地千金顶有松动时，必须及时拧紧，防止台车移位产生错台及漏浆。

3.2.4 脱模清理

混凝土浇筑完成后必须带模养护到一定时间后才能脱模，具体脱模时间根据气温、养护情况、混凝土质量及标号而定。台车脱模操作步骤如下：(1)卸掉面板与门架之间的全部侧向丝杆；(2)收回侧向液压千斤顶，带动面板使其与混凝土结构外立面脱离；(3)关闭液压千斤顶电机；(4)台车行走至下一工作段或未浇筑侧墙混凝土的区域；(5)人工打磨钢面板，清理模板表面粘结的混凝土或浮浆，并涂刷脱模剂。

3.2.5 侧墙养护

侧墙脱模后，及时安排专人进行洒水挂土工布覆盖养护，养护时间符合设计及规范要求。

4 结语

本站通过使用自行式组合侧墙钢模台车大大提高了施工效率，节约了大量的劳动力、架管及木材等，同时也降低了施工噪音、工作的劳动强度，作业环境大为改善。模板台车的使用也解决了木模或小模板和满堂脚手架造成的结构错台、外观质量差等问题，极大地提高了明挖地铁车站侧墙施工质量，同时也规避了大量的吊装风险，值得其他明挖车站侧墙施工参考借鉴。