台车钢模板在箱涵施工中的应用

许万胜 杨易 中交一航局第五工程有限公司

1.工程概况

1.1 工程简介

沙特吉达防洪工程13标段共有箱涵22座，总长4720m，混凝土方量共158900m3。其中Q2C-2箱涵为五孔结构，孔径4m×2.5m，主体长度1625m，宽度22.8m，混凝土55000m3，是该工程最大的单体箱涵结构，占箱涵混凝土总方量的34.6%；施工工期为10个月，是该工程箱涵施工的重要节点。为保证Q2C-2箱涵按期完工，通过对台车钢模板及碗扣式脚手架模板进行分析比较，最终采用台车钢模板用于箱涵直线段，碗扣式脚手架模板用于箱涵端头圆弧段的施工方式。

1.2 箱涵施工工艺

根据设计要求，箱涵每7.5m设置一条收缩缝，用于控制混凝土收缩而导致的裂缝；每45m设置一条膨胀缝，用于控制混凝土温度应力而产生的裂缝。为保证混凝土浇筑质量，减少浇筑后混凝土表面裂缝，现场施工时取15m为一个标准段；每个标准段混凝土浇筑分两次进行，首先浇筑底板及20cm高墙体，便于侧模支立，而后进行剩余墙体及顶板浇筑。

1.3 模板配置情况

Q2C-2箱涵共分为108段，其中标准段91个，异形段17个。箱涵施工工期共10个月，包括基坑开挖、垫层底板浇筑及后期回填等，仅剩6个月工期用于箱涵顶板施工。周转周期台车模板约为10d，脚手架模板约为15d。根据周转周期及项目工期，若标准段采用台车模板，异形段采用脚手架模板，共需台车模板5套，每套周转18次，脚手架2套，每套周转9次。若全部采用脚手架模板，则标准段需模板8套，每套周转12次，异形段2套，每套周转9次。

2.台车钢模板工艺

2.1 模板结构形式

台车钢模板主要由台车车体、侧模、顶模、顶升系统及行走系统组成。

2.1.1 台车车体

车体由型钢焊接而成，每个车体由3个排架组成，排架间距850mm，通过下部横梁进行连接，单个台车长度为2.55m，30个台车为一套用于浇筑一个五孔箱涵标准段。

2.1.2 侧模

侧模板面为4m m钢板拼接而成，长2.55m，高2.32m。为保证模板刚度，钢板背后用5#角钢进行加固，间距300mm。横肋竖肋均采用10#槽钢背靠背焊接，两根槽钢之间间距50mm，横肋竖肋交叉位置开直径为18mm的圆孔，用于对拉杆穿设。

2.1.3 顶模

顶模分为左右两部分，两部分为对称结构，长2.55m，宽1.75m。板面同样为钢板焊接角钢加固形式。中间及两侧位置分别为木板及木枋，便于配合顶丝进行顶模的支立与拆除。横肋竖肋同样采用10#槽钢焊接而成。

2.1.4 顶升系统

顶升系统共分为4部分，分别为侧模顶丝、顶模竖向顶丝、顶模横向顶丝及台车支撑顶丝。侧模顶丝用于侧模横向移动，调整两侧侧模间距及板面垂直度；顶模竖向顶丝用于顶模竖向移动，调整顶模至设计标高；顶模横向顶丝作用于两片顶模之间，便于顶模横向移动，在模板拆除时起关键性作用；台车支撑顶丝位于台车排架下方，与箱涵底板接触，用于配合滚轮支撑整个台车模板、上部钢筋混凝土自重及施工荷载，有效减少滚轮的受力，延长滚轮使用寿命，并起到防止台车纵向移动的作用，增加台车模板在施工中的稳定性。

2.1.5 行走系统

行走系统主要包括滚轮及轨道，滚轮直径225mm，通过轴承与车体连接，轨道为20#槽钢，用于控制台车的移动路线。

2.2 施工工艺

2.2.1 模板支立

由于箱涵墙体钢筋上部弯折较长，台车模板无法直接吊装到箱涵内部，安装时需在箱涵外侧搭设临时平台，将台车在平台上组拼后再人工推入箱涵之中。

台车推入指定位置后，先将对拉杆穿入侧模中，防止合模后空间小，对拉杆穿设困难的情况。而后通过调节顶升系统，调整顶模、侧模位置及标高，直至满足箱涵尺寸及标高位置，最后较紧对拉杆使整套模板成为一个整体。

2.2.2 模板拆除

模板拆除时首先拆除顶模中央的木板并松开侧模对拉杆，而后按顺序张拉顶模横向顶丝、顶模竖向顶丝及侧模顶丝，使模板表面缓慢离开混凝土，过程中可以用撬杠撬动模板边缘，但不可用力过猛，防止损坏混凝土或模板。最后松开底部台车支撑顶丝，使台车可以在轨道内自由移动。

3.碗扣式脚手架模板工艺

3.1 模板结构形式

碗扣式脚手架模板每个排架有5根立杆，高2m，立杆上部连接U型托，用于支撑顶模及调节高度。立杆之间用两排横杆进行连接，横杆长度为600mm和900mm，纵向共17个排架，用900mm横杆进行连接，排架间距948mm，总长15.168m，用于浇筑箱涵15m标准段。

模板板面均为18 mm 厚胶合板，顶模纵肋为5×10cm木枋，间距300mm，横肋为10×10cm木枋，间距与排架间距相同。侧模纵肋同样为5×10cm木枋，横肋共设4排，形式为2根50mm直径脚手杆，并在横肋位置穿设对拉杆，对拉杆横向间距为600mm。

3.2 施工工艺

脚手架连接时需从一段开始，按照从下到上的顺序进行搭设，碗扣接头连接时必须牢固，防止混凝土浇筑时发生松动。每个排架均需设置斜撑，增强脚手架稳定性。混凝土浇筑过程中，需派人检查支架和支撑情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。脚手架拆除时应提前清理多余的材料和杂物，并从顶部开始，逐层向下进行。

模板拆除时应缓慢进行，防止损坏胶合板板面，对于局部有破损的模板，需及时修复，保证混凝土浇筑质量。

表1 台车钢模板与碗扣式脚手架模板对比表

4.两种模板分析比较

由于台车模板无法施工异形段，故仅针对箱涵标准段施工对5套台车模板和8套脚手架模板进行比较。

4.1 费用方面

4.1.1 材料费

台车钢模板材料主要为型钢及钢板，本项目投入费用为254.2365万元；碗扣式脚手架模板材料主要为脚手架、木枋、胶合板及U型托顶丝，具体费用147.2880万元。但由于木模板在使用过程中破损较为严重，平均每组模板只能周转4次，而后则需更换新材料，故按照该项目模板周转次数，后期仍需要两组胶合板板面及木枋，后期费用942064元；而钢模板损坏较轻，施工中只需稍加修复即可，无需更换新材料，后期投入较少。

由上述内容可知，台车钢模板前期材料费投入要高于碗扣式脚手架模板，但由于模板损坏原因，碗扣式脚手架模板后期投入较大，故两种模板在材料费用方面基本相同。

4.1.2 加工费

本工程共需台车150个，加工周期4个月，共设5组人员同时作业，每4天每组需焊接完成一个台车。每组主要人员设备配置主要有焊工2人、力工5人，交流焊机1台、切割锯1台。

碗扣式脚手架模板只需进行模板板面加工即可，工作难度低，效率高，短时间内即可完成模板的组拼，需要人工设备工时较少，加工费较低。

4.1.3 人工费

台车模板支立时只需模板工4人对顶丝进行较紧即可，操作简单，基本没有材料的倒运及安装过程，省时省力，且模板只需吊装一次，后期模板移动可通过滚轮及轨道实现，方便快捷。

碗扣式脚手架模板施工时需要大量人工搭设及拆除脚手架，工作量大。箱涵墙体上部钢筋较长，无法用起重设备从上部吊装，模板、脚手杆等材料均需人工搬运。且箱涵内部空间狭小，操作不便，所需人力资源远多于台车钢模板，人工费较高。

4.2 其他方面

从功效、施工质量以及模板再利用性等方面对台车钢模板与碗扣式脚手架模板进行对比见表1。

5.结束语

综上所述，对长度较长、断面尺寸单一的箱涵结构，建议优先采用台车钢模板，可加快施工进度，减少人员投入，提高施工质量。若箱涵单体工程量较小，结构尺寸多样或弯折、圆弧段较多，则宜采用碗扣式脚手架模板，以增强模板灵活性和适用性。