公路隧道沟槽一体成型台车施工技术

何良知

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

随着我国经济的飞速发展，城市化建设进程逐步加快，高等级公路、铁路建设的规模和数量日益增多，传统施工技术已难以适应现代道路建设的高标准、高要求，机械化、智能化施工技术逐渐成熟。以往的沟槽施工多为通过小块组合钢模分段施工的形式，存在诸多安全隐患，且需投入较大成本。基于此，本文结合某高速公路隧道沟槽施工的成功经验，对沟槽一体成型台车施工技术（以下简称为台车）进行深入探讨，该项目的施工总长度达到了2 890m，后经现场检验，所有性能指标均符合相关规范，质量、工期、成本等均有较大改善。

1 工艺原理

隧道两侧沟槽浇筑中，通过台车行驶与模板升降调节的自动化操作，实现一次性成功。隧道沟槽一体成型台车，通过借助电机系统及液压系统使台车行走到达指定位置，控制内箱模及外模行走至指定位置并固定后进行混凝土浇筑；当混凝土成型并完成脱模时，重复上述操作。

2 施工工艺流程

台车施工分为台车制作、验收、现场施工三个主要环节，施工工艺流程详见图1。

3 施工操作要点

3.1 主要设备要求

施工阶段主要机械设备见表1。

表1 主要机械设备配备表

3.2 台车制作要点

隧道沟槽一体成型台车主要分为四大模块：门架、模板、电机行走系统和液压系统；通过多方调查和验证，采取有效的方法设计开发出适合工程特点的隧道沟槽一体成型台车，主要制作要点如下。

3.2.1 门架制作

研究决定采用框式门架：

（1）门架采用框架结构，在满足通车宽度的条件下，减少框架跨度和模架自重；

（2）台车行走路线规划在平坦的地面表层，可以起到节省空间、保证模架结构稳定性的作用；

（3）参照模板的外形及组合排列，利用丝杆和液压系统连接模架和模板，便于模板悬挂及位置调整。

通过以上措施实现降低自重、节省空间、便于通行、灵活移动的目的。图2为台车门架结构示意图。

图2 台车门架结构示意图（单位：cm）

3.2.2模板制作

内模采用箱模，外模采用Ⅰ型模板：

（1）模板外形的设计参考沟槽尺寸；

（2）以推广大块整体钢模使用为原则，设定12.5m为长度定模标准，降低模板缝隙过大、模板组合错位等问题的发生概率；

（3）严格控制模板生产厂家的生产资质，利用丝杆和液压系统在门架上悬挂模板，实现整体拆、装、移动；通过上述措施，使模板整体刚度更强，不易变形，便于整体拆、装、移动，并在保证断面尺寸合格的前提下提高沟槽走线的美观度、平整度及密实度。

3.2.3 电机行走系统

台车采用电机系统，依靠安装在台车上的电机动力系统实现台车行走，达到减少辅助设备和劳动力的目的。

3.2.4 液压系统

模板采用液压移动、固定；台车采用液压系统，油缸数量少，一个沟槽模板设置一个对应连接装置，采用统一对应的结构，对每个模板设计一次性锁紧，便于拆装；减少工序，降低操作难度，提高工作效率。

3.3 现场施工要点

3.3.1 测量放线

测量人员利用全站仪准确测量布设施工控制点，包括隧道中线、沟槽施工高程及施工位置控制点，为减少点位被遮挡或破坏的可能性，施工控制点布置应遵循以下两点原则：

（1）控制点应布设于沟槽外模靠线路侧0.2m；

（2）纵向间距按曲线段5m、直线段10m控制。

3.3.2 钢筋绑扎及预埋件安装验收

要注重对施工现场各构件自身及接触面的清理，特别是钢筋表面、沟槽与混凝土接触面要保持洁净；钢筋尺寸要严格按照设计标准在加工现场进行切割，并将成品运往施工现场；钢筋要设置保护层，且保护层的厚度要大于0.03m，保护层处要加放混凝土垫块。

为实现预埋管线的贯通性，在隧道沟槽混凝土施工时要重点关注预埋管线图和预埋洞室的设计及布局。参考相关规范，可借助伸缩管的安全保障作用，将二衬内预留波纹管引出至沟槽内设计位置，通过土工布对端头进行密闭，并安装定位盒，所有预埋件必须保证安装牢固。

3.3.3 台车就位、模板安装

（1）启动台车的电机系统，将台车移动到施工位置后，锁紧固定；

（2）台车就位后，通过液压系统将台车门架整体降落就位；然后根据测量布设的施工控制点，利用台车的液压系统移动、控制内箱模及外模至指定位置并固定；

（3）布设堵头处模板，准备浇筑混凝土；

（4）为减少混凝土漏浆、模板组合错位问题的发生，沟槽模板安装时要特别关注接口处缝隙的密合度。

3.3.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑需注意以下几点：

（1）每层均匀浇筑；

（2）每层层高控制在0.3～0.4m之间；

（3）一次性浇筑成型。混凝土供应通常先由搅拌站集中搅拌成型，而后通过混凝土搅拌运输车运至施工现场。

混凝土的振捣需注意以下几点：

（1）混凝土和易性尽量控制在0.14～0.16m之间；

（2）借助振捣器进行振实，自上而下垂直插入并保持快插慢拔的频率；

（3）当混凝土达到一定密实度不再下沉且无气泡时，代表振捣合格。

3.3.5 台车脱模

台车脱模需满足混凝土浇筑强度达到2.5MPa，脱模的顺序为：

（1）端头模板及加固设施、沟槽内箱模；

（2）通过液压系统使沟槽外模平移、脱模；

（3）液压升降系统将沟槽台车门架整体上升，实现全液压脱模；

（4）拆模过程中禁止启动横向液压系统，避免模板横向移动破坏沟槽结构。

3.3.6 养护

洒水是混凝土最为常见的养护方法，洒水的频率要保持在2次/d，且洒水天数要达到两周。

3.3.7 盖板预制安装

稳固、平整是电缆槽、盖板安装的基础要求。安装前首先要对电缆槽底座的平整度进行检查及修整，确保各项尺寸满足相关规定。

3.3.8 质量验收

根据现行的相关标准规范对隧道沟槽成品进行验收检查。

4 质量控制措施

（1）建立符合工程实际情况的质量管理体系，不断完善补充有关质量的相关制度，对于质量检查、施工问题处理、责任界定要有明确规定；

（2）项目经理、总工程师为质量管理体系的主导人员，质检科全面主持并落实所有质量管理工作；

（3）施工质量管控主要从以下四个层面展开：

①注重图纸的审核，施工技术人员严格审查图纸准确性，并组织技术全员深度剖析每项设计意图；

②注重测量的操作，委任专业测量人员并配备先进的测量仪器，确保放样的精确度；

③注重材料的把关，依据设计及相关规范要求对所有材料的质量测试进行管控；

④注重施工工序的检查，认真对待每个工序的检查及复核，可通过自检、互检、交检的方式提升检查的效果；

（4）对施工过程进行整体把控，确保施工前、施工中、施工后的实时监测，此外也要注意各项检查的总结及现场人员管控的全覆盖。

5 安全、环保措施

（1）要保证台车各构件的刚度符合设计及相关规范要求；

（2）组装模架时，要对台车滑轮实施制动检测；

（3）若需调整台架位置，移动时首先要传递相关信息并严控移动速度；

（4）在台车上设置安全标识标牌，安装安全警示灯带及粘贴反光警示标识；在施工过程中设置警示标志，防止施工车辆撞伤施工人员；

（5）台车换向前需保证台车静止，减少对传动系统及构件的损害；

（6）对台车机械转动部分设置防护罩，严格遵守“一机一闸、一漏一保”、低于36V安全照明电压的安全用电制度；

（7）在各环节施工中，都要按照我国的环境保护规定进行施工，建立环境保护领导小组，并加强教育，提倡文明施工，提高施工人员环境保护的自觉意识；

（8）施工现场要设置排水设施，废水外排前要先经过沉淀及净化处理；

（9）可通过增设回收桶、专人清运的方式加强废弃物的集中管理；

（10）机械设备施工作业产生的废气油污严禁直接外排，排放前必须经过科学处理。

6 结论

综上所述，文章结合实例项目对隧道沟槽一体成型台车施工技术的施工工艺流程、操作要点及该施工方案的经济效益进行了分析总结，该施工技术方案具有以下优势：

（1）两侧同步施工，保证工程质量：传统的隧道沟槽浇筑工艺需保证单侧两次浇筑的频率，混凝土浇筑过程易出现胀模、混凝土成品易产生错台等病害，而隧道沟槽一体成型台车通过引进高强度、高稳定性的整体钢模，既保证两侧同时浇筑的高效性，又降低胀模等施工问题的发生，混凝土外观及质量得以显著提高；

（2）减轻劳动强度，提高工作效率：隧道沟槽一体成型台车施工机械化程度高，待台车完成首次组装并调试完成后，后续每次施工作业仅需要操作台车电机和液压系统，就可以实现台车拆模、行走、再定位以及混凝土的生产、运输、浇筑等，科学高效的流水线作业。在降低成本投入、优化施工工序、提升施工效率等方面都具有重要意义；

（3）安全风险低，文明形象好：隧道沟槽一体成型台车充分发挥了沟槽的结构优势，主构架选用整体台架，并将行驶路线规划在平坦的地表层，其他施工车辆可从门架下通行，与其他工序相互干扰小，降低施工的安全风险；同时，隧道沟槽一体成型台车采用电机和液压系统，整体性较高，省去了人工拆除模板、人工转运模板等工序，现场更整洁，更符合标准化建设要求；

（4）节能环保：较高的强度及较低的损耗率使得模板可以重复使用，促进节能环保、能源管控；且可在大部分隧道沟槽施工中推广应用。