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摘 要：模板台车是隧道施工常用设备，主要用于隧道开挖后二衬混凝土的浇筑施工。本文以某项目明挖下穿道施工所采用的模板台车为例，简单的阐述了台车的构造形式以及理论计算方法，为今后类似工程的施工提供一定的参考。
关键词：模板台车；结构形式；理论计算；施工
中图分类号：U449.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0155-02
1 工程简介
渝南立交下穿道拟建项目位于重庆巴南区渝南大道南苑公租房；全线由ZK6+270～ZK6+780全线长510m。下穿道基坑开挖采用明挖方式，下穿道主体结构采用C40防水混凝土，抗渗等级P8。主体结构形式为矩形框架结构，其中矩形结构墙体厚为1.2m，顶板厚底在1～1.2m。
2 施工概述
渝南立交下穿道主体结构采用钢模台车进行施工，其主要的施工步骤如下：
测量放样→基础垫层→基础施工→侧墙防水卷材铺设→台车移动调试到位→结构钢筋绑扎→混凝土浇筑→台车脱模→进入下一道循环。
主体结构施工根据基坑开挖的施工顺序分段进行。首先明挖隧道基坑至设计底标高；然后及时浇筑底板垫层混凝土，同时做好基坑排水措施；接下来施作底板，注意预埋轨道固定螺栓及台车接地件，完成后即可进行模板台车拼装，单个台车加工长度为9.1m。主体结构施工时，采用纵向分段设置环向施工缝，横断面整体施工、分层进行浇筑。混凝土浇筑完成并达到设计强度后及时进行防水层施工以及外侧基坑的回填作业。
3 台车设计
3.1 台车构造形式
模板台车由钢模板、内部钢架、撑杆、液压动力系统等组成。
台车模板部分：模板台车长9.1m，使用8块1.5m钢模板组装成整体式模板，面板选用厚度12mm的钢板制作，模板小楞为[10槽钢，间距为25cm，同时每隔1.7m设置一道12mm厚劲板作加强处理。单块模板采用法兰连接，顶模与侧模则采用销轴连接。侧模其余部分采用？准65撑杆与内侧钢架连成整体，此外还需设置一定数量的接地撑杆以保证台车受力的稳定性。
台车内部钢架部分：台车内部钢架由上到下依次为顶层分配梁（I32b工钢）、纵梁（H400工钢）、主横梁（H500工钢）、立柱（H500～H1100工钢）及斜撑（I32b工钢）、主纵梁（□600箱形截面）及行走系统等组成，内部钢架呈Π形构造。台车行走采用电气自动化控制系统，通过位于主纵梁上的两台电机驱动（每条纵梁一台），轨道为P43钢轨，采用锚筋固定在隧道底板上。
3.2 模板台车受力计算
3.2.1 模型的建立
采用有限元软件对模板台车进行整体建模分析，这样不仅模拟了台车的实际受力情况，同时也分析出了整个台车的协同变形，模型的建立如图3。
3.2.2 计算工况
由于整个台车要承担浇筑壁板混凝土产生的水平侧压力和顶板混凝土竖向荷载，当浇筑下穿道顶板时，内侧钢架受力达到最大值，此时受力分析的目的在于分析台车内部钢架的强度和刚度是否能满足施工需要。
3.2.3 计算荷载
（1）顶板混凝土荷载计算
下穿道钢筋混凝土容重：γc=26kN/m3（按混凝土及钢筋共重计算得）；
顶板厚1.2m，顶板混凝土荷载：qh=26×1.2=31.2kN/m2
施工荷载：qs=1kN/m2
（2）壁板混凝土侧压力计算
p=min{0.22γct0β1β2v1/2，γcH}=min{0.22×26×4×1.2×0.85×31/2，26×6.41}=min{40.422，166.66}=40.422kN/m2
式中：
混凝土重力密度：γc=26kN/m3；
新浇混凝土初凝时间：t0=4h；
外加剂影响修正系数：β1=1.2；
混凝土坍落度影响修正系数：β2=0.85；
混凝土浇筑速度：V=3m/h；
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度：H=6.41m；
有效压头高度：h=40.42/26=1.555m。
3.2.4 模板台车受力及变形情况
（1）面板受力情况
（2）内侧钢架受力情况
（3）台车竖向变形情况
4 台车安装及调试
4.1 轨道安装
渝南立交下穿道基坑边坡岩质较为完整，基坑支护采用锚喷支护和桩板挡墙支护相结合的支护方式。支护施作完成后进行下穿道底板施工，同时预留好台车轨道固定锚筋，下穿道底板混凝土达到一定强度后即可进行台车轨道的吊装及固定工作。单条P43钢轨长20m，前后钢轨顶面标高误差控制在3mm之内。
4.2 主纵梁安装
主纵梁采用吊车起吊人工辅助安装，吊装就位，两侧纵梁平面位置以及标高要认真检查，确认无误后，采取临时固定措施放置防止其倾倒。
4.3 安装龙门架
门架牛腿、斜撑、主横梁采用螺栓连接，吊装前先将各构件组装成桁片组并进行编号，采用汽车吊起吊位于主纵梁中部的桁片，人工配合吊装就位，固定好与底部主纵梁连接的螺栓，为保首片证龙门架的稳定，在龙门架就位的同时，采取临时钢管斜撑进行临时支护，待第二片龙门架安装完，并施作好横向连接后，再拆除首片龙门架临时支撑，然后依次向前后个方向对称吊装龙门架就位，保证底部横梁受力均衡。
4.4 安装顶模板系统
利用汽车吊将顶纵梁起吊至门架横梁上方，利用倒链将纵梁平移至与横梁对应的螺栓孔位处，固定好与龙门架横梁连接的螺栓，待全部纵梁安装完成后即可进行顶部模板的安装。顶模吊装前，利用钢丝绳穿过顶模一端与侧模相连的耳板孔并与挂钩固定，慢慢起吊顶模板，使其一端脱离地面，过程中不允许模板与挂钩之间有错动，待顶模板完全竖立起來后再平移至门架上方，缓缓下落吊钩，让顶模的一侧临时担在边纵梁上，然后继续下落模板至完全放平，拆除钢丝绳，在模扳两边各安装一个倒链，慢慢将顶摸平移到位，然后固定好与顶纵梁连接的螺栓。
4.5 侧模安装
将钢丝绳穿过侧模顶部的背楞并与挂钩固定，起吊侧模脱离地面，平移靠近台车架体，人工配合扶住侧模下方，保证侧模的稳定性，然后缓慢移动吊车臂，让顶模耳板孔与侧模耳板孔重合，穿上销轴，让侧模顶部临时固定，随后拆除吊装钢丝绳，人工安装侧模与龙门架间的内撑杆，调整撑杆丝杠，使侧模面板呈竖直状态，接着利用垂球校核侧模的倾斜度。两边侧模应对称安装，保证台车受力均衡。模板及内撑系统安装完成，最后进行衬砌台车的调试工作，检查电器自动化系统是否正常运作。
5 结 语
通过上述简介，让从业者对目前隧道模板台车受力分析以及施工流程有个较为清晰的认识；另一方面随着有限元软件越来越多的应用于施工过程中的大型临时结构分析，相对于传统的手算，其计算结果更加的直观和一目了然，对于提高设计人员的工作效率发挥了积极的作用，随着施工技术的不断发展，有限元分析技术在建设领域的应用前景会更加广泛。
参考文献
[1]路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.
[2]钢结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[3]《跨越式施工支架技术规程》（DBJ50-112-2010）[S].重庆：重庆市城乡建设委员会，2016.
收稿日期：2018-7-21
作者简介：陈 磊（1984-），男，工程师，本科双学位，主要从事道路、桥梁等工程施工设计方面工作。
关键词：模板台车；结构形式；理论计算；施工
中图分类号：U449.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0155-02
1 工程简介
渝南立交下穿道拟建项目位于重庆巴南区渝南大道南苑公租房；全线由ZK6+270～ZK6+780全线长510m。下穿道基坑开挖采用明挖方式，下穿道主体结构采用C40防水混凝土，抗渗等级P8。主体结构形式为矩形框架结构，其中矩形结构墙体厚为1.2m，顶板厚底在1～1.2m。
2 施工概述
渝南立交下穿道主体结构采用钢模台车进行施工，其主要的施工步骤如下：
测量放样→基础垫层→基础施工→侧墙防水卷材铺设→台车移动调试到位→结构钢筋绑扎→混凝土浇筑→台车脱模→进入下一道循环。
主体结构施工根据基坑开挖的施工顺序分段进行。首先明挖隧道基坑至设计底标高；然后及时浇筑底板垫层混凝土，同时做好基坑排水措施；接下来施作底板，注意预埋轨道固定螺栓及台车接地件，完成后即可进行模板台车拼装，单个台车加工长度为9.1m。主体结构施工时，采用纵向分段设置环向施工缝，横断面整体施工、分层进行浇筑。混凝土浇筑完成并达到设计强度后及时进行防水层施工以及外侧基坑的回填作业。
3 台车设计
3.1 台车构造形式
模板台车由钢模板、内部钢架、撑杆、液压动力系统等组成。
台车模板部分：模板台车长9.1m，使用8块1.5m钢模板组装成整体式模板，面板选用厚度12mm的钢板制作，模板小楞为[10槽钢，间距为25cm，同时每隔1.7m设置一道12mm厚劲板作加强处理。单块模板采用法兰连接，顶模与侧模则采用销轴连接。侧模其余部分采用？准65撑杆与内侧钢架连成整体，此外还需设置一定数量的接地撑杆以保证台车受力的稳定性。
台车内部钢架部分：台车内部钢架由上到下依次为顶层分配梁（I32b工钢）、纵梁（H400工钢）、主横梁（H500工钢）、立柱（H500～H1100工钢）及斜撑（I32b工钢）、主纵梁（□600箱形截面）及行走系统等组成，内部钢架呈Π形构造。台车行走采用电气自动化控制系统，通过位于主纵梁上的两台电机驱动（每条纵梁一台），轨道为P43钢轨，采用锚筋固定在隧道底板上。
3.2 模板台车受力计算
3.2.1 模型的建立
采用有限元软件对模板台车进行整体建模分析，这样不仅模拟了台车的实际受力情况，同时也分析出了整个台车的协同变形，模型的建立如图3。
3.2.2 计算工况
由于整个台车要承担浇筑壁板混凝土产生的水平侧压力和顶板混凝土竖向荷载，当浇筑下穿道顶板时，内侧钢架受力达到最大值，此时受力分析的目的在于分析台车内部钢架的强度和刚度是否能满足施工需要。
3.2.3 计算荷载
（1）顶板混凝土荷载计算
下穿道钢筋混凝土容重：γc=26kN/m3（按混凝土及钢筋共重计算得）；
顶板厚1.2m，顶板混凝土荷载：qh=26×1.2=31.2kN/m2
施工荷载：qs=1kN/m2
（2）壁板混凝土侧压力计算
p=min{0.22γct0β1β2v1/2，γcH}=min{0.22×26×4×1.2×0.85×31/2，26×6.41}=min{40.422，166.66}=40.422kN/m2
式中：
混凝土重力密度：γc=26kN/m3；
新浇混凝土初凝时间：t0=4h；
外加剂影响修正系数：β1=1.2；
混凝土坍落度影响修正系数：β2=0.85；
混凝土浇筑速度：V=3m/h；
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度：H=6.41m；
有效压头高度：h=40.42/26=1.555m。
3.2.4 模板台车受力及变形情况
（1）面板受力情况
（2）内侧钢架受力情况
（3）台车竖向变形情况
4 台车安装及调试
4.1 轨道安装
渝南立交下穿道基坑边坡岩质较为完整，基坑支护采用锚喷支护和桩板挡墙支护相结合的支护方式。支护施作完成后进行下穿道底板施工，同时预留好台车轨道固定锚筋，下穿道底板混凝土达到一定强度后即可进行台车轨道的吊装及固定工作。单条P43钢轨长20m，前后钢轨顶面标高误差控制在3mm之内。
4.2 主纵梁安装
主纵梁采用吊车起吊人工辅助安装，吊装就位，两侧纵梁平面位置以及标高要认真检查，确认无误后，采取临时固定措施放置防止其倾倒。
4.3 安装龙门架
门架牛腿、斜撑、主横梁采用螺栓连接，吊装前先将各构件组装成桁片组并进行编号，采用汽车吊起吊位于主纵梁中部的桁片，人工配合吊装就位，固定好与底部主纵梁连接的螺栓，为保首片证龙门架的稳定，在龙门架就位的同时，采取临时钢管斜撑进行临时支护，待第二片龙门架安装完，并施作好横向连接后，再拆除首片龙门架临时支撑，然后依次向前后个方向对称吊装龙门架就位，保证底部横梁受力均衡。
4.4 安装顶模板系统
利用汽车吊将顶纵梁起吊至门架横梁上方，利用倒链将纵梁平移至与横梁对应的螺栓孔位处，固定好与龙门架横梁连接的螺栓，待全部纵梁安装完成后即可进行顶部模板的安装。顶模吊装前，利用钢丝绳穿过顶模一端与侧模相连的耳板孔并与挂钩固定，慢慢起吊顶模板，使其一端脱离地面，过程中不允许模板与挂钩之间有错动，待顶模板完全竖立起來后再平移至门架上方，缓缓下落吊钩，让顶模的一侧临时担在边纵梁上，然后继续下落模板至完全放平，拆除钢丝绳，在模扳两边各安装一个倒链，慢慢将顶摸平移到位，然后固定好与顶纵梁连接的螺栓。
4.5 侧模安装
将钢丝绳穿过侧模顶部的背楞并与挂钩固定，起吊侧模脱离地面，平移靠近台车架体，人工配合扶住侧模下方，保证侧模的稳定性，然后缓慢移动吊车臂，让顶模耳板孔与侧模耳板孔重合，穿上销轴，让侧模顶部临时固定，随后拆除吊装钢丝绳，人工安装侧模与龙门架间的内撑杆，调整撑杆丝杠，使侧模面板呈竖直状态，接着利用垂球校核侧模的倾斜度。两边侧模应对称安装，保证台车受力均衡。模板及内撑系统安装完成，最后进行衬砌台车的调试工作，检查电器自动化系统是否正常运作。
5 结 语
通过上述简介，让从业者对目前隧道模板台车受力分析以及施工流程有个较为清晰的认识；另一方面随着有限元软件越来越多的应用于施工过程中的大型临时结构分析，相对于传统的手算，其计算结果更加的直观和一目了然，对于提高设计人员的工作效率发挥了积极的作用，随着施工技术的不断发展，有限元分析技术在建设领域的应用前景会更加广泛。
参考文献
[1]路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.
[2]钢结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[3]《跨越式施工支架技术规程》（DBJ50-112-2010）[S].重庆：重庆市城乡建设委员会，2016.
收稿日期：2018-7-21
作者简介：陈 磊（1984-），男，工程师，本科双学位，主要从事道路、桥梁等工程施工设计方面工作。