公路施工：山区高速公路涵洞无拉杆整体式模板台车施工工法

二、工法内容 第 1 页 共 17 页 山区高速公路无拉杆整体式模板涵洞山区高速公路无拉杆整体式模板涵洞施工工法施工工法 中交一公局第四工程有限公司 1 1 前言前言 随着高速公路的迅速发展，施工工艺和施工水平的显著提高，对 混凝土结构物内 在及外观质量的要求也不断提高，盖板涵墙身常规施工多采用钢管支架配合对拉螺杆 固定内、外模板的施工工艺，但混凝土浇筑完成后表面钢筋疤点和孔洞较多，装饰十 分困难，很难达到理想的效果，本着精心组织、科学施工、创建精品的原则，根据盖 板涵的结构特点，为了提升涵洞墙身的平整度、垂直度、外观色泽 等质量控制指标， 总结以往涵洞的施工经验，对传统模板体系进行总 结改进，设计出现在的无拉杆模板 体系且盖板涵墙身每节对称浇筑， 克服了有拉杆施工混凝土外观质量的缺陷。 电动无拉杆整体式通道（涵洞）模板台车颠覆了通涵墙身现浇施工的传统模式， 墙身不再需要内部拉杆孔进行加固，提升了墙身施工的工效及外观效果；台车的加固 系统、支撑系统、提升系统、安全系统、行走系统简便易操作，减少了工人的数量， 台车的加工可充分利用就有的原材，提高了材料的周转次数，拼装后一次成型，转运 便捷，节省了 50的人工，施工进度达到一天一循环，减少了施工措施费的投入，标 准化、机械化、自动化程度更高，提升了经济效益，符合当下节能环保的行业需求。 山区高速公路无拉杆整体式模板涵洞施工技术 2018 年 9 月在广西壮族自治区科学 技术情报研究所进行查新，查新结果为广西未见广西未见，相关研发成果于 2018 年 12 月被中 国公路建设行业协会评为国国内内先进水平先进水平， 2018 年 11 月 2 日， 广西荔玉高速公路有限公 司组织了全线 19 个施工单位及九个总监办在荔玉 14 标的施工现场进行现场观摩学习， 并全线推广新技术，2018 年 11 月～2019 年 5 月期间，广西高速公路投资有限公司、 广西交通投资集团有限公司、广西桂东高速公路有限公司、广西贵隆高速公路、广西 南天高速公路等广西区内的多家业主单位组织来荔玉 14 标施工现场进行了观摩学习。 2 2 工法特点工法特点 电动无拉杆模板台车根据涵洞设计图纸要求，根据墙身结构尺寸进行模板设计， 单节墙身采用独立模板，模板支撑加固采用刚性支撑体系，内模采用定制的可调节伸 缩式钢管架进行支撑加固，外模在模板两端用双拼工字钢加高强对拉螺杆进行加固， 模板中无需在增加加固螺杆，整个模板表面为一整体，提高涵洞墙身外观质量，模板 第 2 页 共 17 页 拼装快速简便，提高了施工功效，台车主要由模板系统、支撑系统、加固系统、行走 系统、控制系统组成一个整体。 电动无拉杆整体式涵洞模板台车采用大块的钢模板整体拼装、焊接、打磨而成， 减少模板拼缝明显、施工错台等问题，减少了混凝土色差，保证了涵洞墙身的大面平 整。 为确保模板不变形在模板后侧增加了桁架式型钢背肋进行加强，加大模板的整体 刚度； 支撑系统利用三角支撑式的力学原理，采用型钢或钢管焊接成支架，在支架系统 上设置可调节的顶托，对墙身的内侧两块模板进行加固。 底部采用底托支撑限制滑移；中部采用 3 个内侧顶托进行加固，顶部采用高于墙 身的高强对拉螺栓进行连接，整个墙身不需要再设置拉杆，整个墙面没有拉杆孔，可 以有效避免涵洞墙身拉杆孔渗水。 模板行走时， 采用挂在顶部桁架式横梁上的电葫芦将模板调离地面 10-20cm， 通过 设置的滑轮及定型钢轨道行走，与龙门吊的行走系统类似。 安全系统采用电动控制方式，断电即可锁轨停止，不再另行设置锁轨器，安全系 数高。 涵洞整体台车的使用，减少了钢管架的搭设，拼装后一次成型，转运便捷，节省 了 50的人工，4 个人，一天一循环，践行自动化减人，机械化换人的理念。 项目使用的模板台车，除面板需要加工外，其他的材料均是利用原有的材料，型 钢、 钢管的的周转次数增多， 减少了施工成本的投入， 符合当下节能环保的行业需求。 3 3 适用范围适用范围 本工法适用于所有新建的高速公路、市政道路、铁路、一级公路、二级公路的涵 洞、通道工程。 4 4 工艺原理工艺原理 为了提升了山区高速公路通道、涵洞墙身施工的工效及外观效果，使墙身模板施 工的标准化、机械化、自动化程度更高，通过对墙身模板进行优化、调整，设计了无 拉杆的涵洞墙身浇筑台车， 不再需采用拉杆进行加固， 通过设置在台车上的加固系统、 支撑系统、提升系统、安全系统、行走系统等装置，使台车变得简便易操作，并且台 车加工充分利用旧有原材，提高了材料的周转次数及利用率，通过研究及应用效果表 第 3 页 共 17 页 明，模板台车的应用，颠覆了通涵墙身现浇施工的传统模式，减少了工人的数量，节 省了 50的人工，加快了施工进度，减少了施工措施费的投入，提升了经济效益。 5 5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 第 4 页 共 17 页 图 5-1 通道、涵洞施工工艺流程 5.25.2 无拉杆整体式墙身模板台车构造无拉杆整体式墙身模板台车构造 电动无拉杆墙身模板台车根据通道、涵洞设计图纸要求，根据墙身结构尺寸进行 模板设计，单节墙身采用独立模板，模板支撑加固采用刚性支撑体系，内模采用定制 的可调节伸缩式钢管架进行支撑加固，外模在模板两端用双拼工字钢加高强对拉螺杆 进行加固，模板中无需在增加加固螺杆，整个模板表面为一整体，提高涵洞墙身外观 质量，模板拼装快速简便，提高了施工功效，台车主要由模板系统、支撑系统、加固 系统、行走系统、控制系统组成一个整体。 第 5 页 共 17 页 图 5.2 无拉杆模板台车图 5.2.15.2.1 模板系统模板系统 电动无拉杆整体式涵洞模板台车 6m 一节的模板台车总重约 28t， 其中内侧模板 7t， 外侧模板 6t，其他的 2t。内侧墙身模板采用 5mm 钢板组合而成，先拼装成长 6.3m高 2.5m 两块模板后，再整体拼装焊接成长 6.3m高 5m 的整体式定型大面模板。 为确保模板不变形，在模板后侧增加了桁架式型钢背楞加强模板的整体刚度，即 采用 6 道 I20 工字钢横向背楞3 道 I25 工字钢竖向背楞进行加固，三条纵向背楞再分 别加一道加劲梁，可以有效平均分配混凝土浇筑过程中的横向侧压力及混凝土冲击力， 抗冲击力强，不易变形，进一步保证模板的刚度，横向背楞与纵向背楞采用精轧螺纹 钢栓接成一个整体，可整体吊装也可以拆卸运输，拼装完成后的模板，大面平整度及 模板间错台均小于 1mm。 第 6 页 共 17 页 图 5.2.1 模板实物图 5.2.25.2.2 支撑系统支撑系统 利用三角支撑式稳定性高的力学原理，采用型钢或钢管焊接成支架，支撑系统主 要设置 3 层。1 层为钢管顶托托架层，主要用于放置可移动的钢管顶托，便于根据内侧 模板的背楞位置放置顶托； 2 层为施工平台层， 铺设适合施工作业条件的底板即可进行 作业，并且设置装配式的护栏，保证作业人员的安全，防止高处坠落；3 层为模板起吊 层，设置成桁架的型式，对称的进行模板的起吊，避免出现偏压现象，导致支撑体系 损坏。 图 5.2.2台车支撑体系