移動臺車在隧道工程中的應用分析

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摘要：本文以廣西柳州市航二路延長線工程為例，分析整體移動模板臺車施工法和滿堂支架法在市政道路隧道工程框架涵現澆施工適用性，從施工流程、進度、安全和成本四方面作優勢與不足對比，充分考慮框架涵下穿鐵路編組場工程特點。證明在符合該類型工程特點的項目中使用整體移動模板臺車澆注框架涵，能減少工程總量，降低施工材料和人工成本，大幅縮減工期，具有推廣價值。

關鍵詞：模板臺車；隧道工程；框架涵；鐵路編組場

0引言

現澆下穿既有線鐵路框架涵一般采用傳統滿堂支架立模施工法，存在材料周轉率低、步驟繁瑣、安全防護體系繁雜等缺陷。按合同工期完成工程建設必須投入大量人員、機械和材料，而大量作業人員、機械在狹小的鄰近既有線施工范圍內交叉作業，給控制施工進度、施工安全，兼顧鐵路運輸安全提出嚴峻挑戰。運用整體移動模板臺車施工法可彌補上述缺陷，化解傳統施工方法存在困難。本文以廣西柳州市航二路延長線工程為例，分析論證在下穿編組場隧道工程中應用此法的可行性和有效性旨在為同類施工提供參考和啟示。

1工程概況

柳州市航二路延長線工程，西起柳工大道西側規劃道路路口,東至柳邕路與航二路相交路口，道路呈東西走向，框架采用2*12.5m連續鋼筋混凝土框架結構，框架全寬27.7m，雙向四車道。HYSG2標段擬建隧道長680.706m，其中214.98m下穿柳州南站編組場四場道岔咽喉區，涉及17組道岔和21股道。

2難點分析

柳州南站是南寧局集團公司最大的列車編組站，站場規模布局為三級六場，在全國路網內屬區域性編組站，連接黔桂、湘桂、焦柳等鐵路干線，日均完成編組列車超過13000輛。在如此繁忙的編組站場施工面臨諸多難點。

2.1編組場內施工的安全風險

在編組場軌道范圍內組織框架涵施工需要兼顧多方面因素，才能控制高安全風險。一是保證施工期間編組場作業正常進行；二是編組場下方開挖基坑穩固，不會出現溜坍，保證線路幾何尺寸穩定；三是保證施工人員高空作業和鄰近既有線作業及在窄小空間內與大型機械配合交叉作業的人身安全；四是保證模板支撐結構的穩定性和抗傾覆能力，并具備雨季帶水施工作業能力。另外，在線路下方狹小的空間內，投入大量人力在短時間內搭建以鋼管和扣件為主材的滿堂支架，澆筑下穿21股道，長215m的框架涵，持續高強度作業中很難保證施工人身安全和行車安全，且缺少大型機械配合吊裝作業的情況下要保證工期和安全，需要額外投入鐵路安全防護員21人實時監控全過程施工，增加長距離搬運材料的人工費，嚴防工具材料侵入鐵路限界。

2.2編組場內施工的工期壓力

項目施工對柳州南站編組四場影響很大，特別是在鐵路段框架涵施工需要封鎖線路，將直接降低整個編組場三分之一的調車能力，鐵路部門要求每次封鎖線路的時間不能超過一個季度，且四季度不允許封鎖線路施工。按照施工組織安排，現澆每節框架涵從澆筑底板到完成防水層的時間不能超過15天。按照施工經驗，順利時從澆筑框架墊層到完成框架涵防水層，每節15m標準框架涵需要21天，鐵路段15節框架涵共需315天，加上開挖和支護基坑的時間，需要封鎖線路接近一年，該方案顯然不可行，必須優化方案，提高施工效率，加快施工進度。

2.3編組場內復雜的作業環境

分析現場調查情況和地勘資料，施工的不利環境因素有很多。編組場內土質不是原狀土，多為回填土，在開挖孔樁8m以下遇到流沙層、局部膨脹土等不良地質，特別在雨季基坑溜坍的風險很大。另外，鐵路段的框架涵頂面設計標高在原地下水位以下，即竣工投入使用的框架涵將全部泡在水里，給雨季施工帶來困難的同時，框架涵混凝土和防水材料施工質量控制也成為工程重點。滿堂支架支撐體系帶水作業能力較差，雨季施工中模板材料無法重復使用，搭建腳手架等高空作業危險系數高，如果邊坡失穩，局部土石方滑落，還需花費大量人力清理棄土。另外，模板的整體性和支撐性較差，澆筑時振動較大，混凝土的施工縫明顯，影響澆筑質量。綜上分析，滿堂支架法現澆框架涵方案不可行，擬用整體移動模板臺車施工法代替原方案。

3整體移動模板臺車施工法

3.1施工工藝

移動模版臺車是以組合式鋼結構門架支撐大型鋼結構模版系統，電動機驅動行走機構帶動臺車行走，利用液壓油缸和旋轉千斤頂調整模版到位及脫模的隧道混凝土成型設備，現場臨時搭建鋼軌走形軌實現連續澆筑框架涵，循環完成立模、注漿、脫模和行走四個工作流程。整體移動模板臺車參數如下：1）臺車長度15m；鋼面板厚10mm；2）內凈空尺寸；寬*高=7600*5020；3）液壓系統流量：Q=16L/min；系統工作壓力P=16L/min；4）液壓油缸的最大工作行程為：豎向升降油缸Φ215/180*350mm，側向邊模油缸Φ100/50*430mm，水平平移油缸Φ100/45*200mm；5）走形軌中心距離8000±10mm從施工流程看，模板臺車施工流程簡易，安全結構可靠。而滿堂支架法搭建腳手架，逐塊拼裝模板，對接好每根管架，扣緊每個扣件，搭建完畢還需定時檢查。模板臺車就位后，頂板和邊墻的內膜即加固好，且內部空間可避雨，從地面到邊墻和頂板施工皆有扶梯，避免了滿堂支架法人員露天作業、上下攀爬存在的安全風險。

3.2可行性分析

經分析，確認在編組場內現澆下穿鐵路框架涵采用整體移動模板臺車施工法替換滿堂支架立模法，從進度、安全和成本三個方面與滿堂支架法在該工程運用進行對比分析，驗證整體移動模板臺車施工法的可行性和優越性。

3.2.1進度分析

兩個方案的進度對比分析，從框架涵墊層成型到框架頂板防水涂料鋪裝結束。

3.2.2安全分析

根據施工工藝特點，對兩個方案進行安全風險識別和分析，可以得出整體移動模板臺車施工法較之滿堂支架立模法施工安全風險可控性更強。如高空作業方面，前者當臺車移動就位后，頂板低模，邊墻內膜即搭接就位，上下高空作業配有扶手階梯和電動工具材料傳送繩，人身安全可控；后者較移動臺車高空作業工程量大，需要根據施工進度搭建側梯供人員進入施工區域；工具材料需要人工搬運吊裝，安全風險源增多；又如支撐體系方面，前者采用門架式框架結構，設置橫撐，整體鋼結構，鋼模板液壓支撐，有效防止傾覆發生；后者對腳手架支撐體系需加固扣件和鋼管，并定時檢查，設置斜撐等支撐輔助設施，才能收到前者的效果。通過對比分析，使用模板臺車施工法，減少了安全支護和模板工程量，施工簡易且實用性強，給施工用電和堆放材料提供了便利，人員和材料的豎向移動有專用通道，支撐結構體系更穩定，安全風險和安全隱患源少，工程安全質量更可控。

3.2.3成本分析

施工成本主要由人工費、材料費和機械費組成，兩個施工方案現澆框架涵都要投入的鋼筋、混凝土等材料不列入對比分析，移動臺車費用根據實際情況以購置費列入，在一項工程里可以無限次重復使用，其他費用隨工期和工程量增加租賃費用，以每節15m框架涵為單位，成本分析對比。由此可知，當澆筑框架涵超過5節（75m），移動模板支架法成本低于滿堂支架法。而本工程，下穿隧道框架涵總共680m，優化成移動模板臺車施工法，將大大降低成本投入。

4總結

綜上分析可知，整體移動模板臺車施工法相較于滿堂支架法，施工流程簡單，安全風險降低，工期縮減一半，成本更加可控，這些優勢已在工程實踐中得到檢驗，表明該施工工藝在同類施工中具有推廣價值。需要特別說明的是，由于模板臺車的租賃、運輸和保養費用較高。不適用于工程規模小、工期短的工程；如果使用頻率相對不高，也不建議作為固定資產購置；在投入現場使用之前，必須詳細地做好成本分析，才能最大程度發揮模板臺車在工程建設中的優勢。

參考文獻：

［1］柴正富.新型無門架隧道模板臺車在高速鐵路中的應用［J］.山西建筑,2017（1）:164-166.

［2］牛新利.現澆鋼筋混凝土箱涵、箱通整體模板臺車施工法應用［J］中國高新科技,2019（6）:69-71.

作者：劉汝梧   單位：廣西寧鐵工程有限責任公司