刘汝梧，南小龙，蒋明轩

（1.2.3，广西宁铁工程有限责任公司，工程师，广西 南宁，530000）

0 引言

现浇下穿既有线铁路框架涵一般采用传统满堂支架立模施工法，存在材料周转率低、步骤繁琐、安全防护体系繁杂等缺陷。按合同工期完成工程建设必须投入大量人员、机械和材料，而大量作业人员、机械在狭小的邻近既有线施工范围内交叉作业，给控制施工进度、施工安全，兼顾铁路运输安全提出严峻挑战。

运用整体移动模板台车施工法可弥补上述缺陷，化解传统施工方法存在困难。本文以广西柳州市航二路延长线工程为例，分析论证在下穿编组场隧道工程中应用此法的可行性和有效性旨在为同类施工提供参考和启示。

1 工程概况

柳州市航二路延长线工程，西起柳工大道西侧规划道路路口,东至柳邕路与航二路相交路口，道路呈东西走向，框架采用2*12.5 m连续钢筋混凝土框架结构，框架全宽27.7 m，双向四车道。HYSG2标段拟建隧道长680.706 m，其中214.98 m下穿柳州南站编组场四场道岔咽喉区，涉及17组道岔和21股道。铁路编组场与拟建框架如下图1，虚线方框为拟建的铁路段框架涵。

图1 框架涵柳州南站铁路四场平面布置图

2 难点分析

柳州南站是南宁局集团公司最大的列车编组站，站场规模布局为三级六场，在全国路网内属区域性编组站，连接黔桂、湘桂、焦柳等铁路干线，日均完成编组列车超过13 000辆。在如此繁忙的编组站场施工面临诸多难点。

2.1 编组场内施工的安全风险在编组场轨道范围内组织框架涵施工需要兼顾多方面因素，才能控制高安全风险。一是保证施工期间编组场作业正常进行；二是编组场下方开挖基坑稳固，不会出现溜坍，保证线路几何尺寸稳定；三是保证施工人员高空作业和邻近既有线作业及在窄小空间内与大型机械配合交叉作业的人身安全；四是保证模板支撑结构的稳定性和抗倾覆能力，并具备雨季带水施工作业能力。

2.2 编组场内施工的工期压力项目施工对柳州南站编组四场影响很大，特别是在铁路段框架涵施工需要封锁线路，将直接降低整个编组场三分之一的调车能力，铁路部门要求每次封锁线路的时间不能超过一个季度，且四季度不允许封锁线路施工。按照施工组织安排，现浇每节框架涵从浇筑底板到完成防水层的时间不能超过15天。

按照施工经验，顺利时从浇筑框架垫层到完成框架涵防水层，每节15 m标准框架涵需要21天，铁路段15节框架涵共需315天，加上开挖和支护基坑的时间，需要封锁线路接近一年，该方案显然不可行，必须优化方案，提高施工效率，加快施工进度。

2.3 编组场内复杂的作业环境分析现场调查情况和地勘资料，施工的不利环境因素有很多。编组场内土质不是原状土，多为回填土，在开挖孔桩8 m以下遇到流沙层、局部膨胀土等不良地质，特别在雨季基坑溜坍的风险很大。另外，铁路段的框架涵顶面设计标高在原地下水位以下，即竣工投入使用的框架涵将全部泡在水里，给雨季施工带来困难的同时，框架涵混凝土和防水材料施工质量控制也成为工程重点。

满堂支架支撑体系带水作业能力较差，雨季施工中模板材料无法重复使用，搭建脚手架等高空作业危险系数高，如果边坡失稳，局部土石方滑落，还需花费大量人力清理弃土。另外，模板的整体性和支撑性较差，浇筑时振动较大，混凝土的施工缝明显，影响浇筑质量。

综上分析，满堂支架法现浇框架涵方案不可行，拟用整体移动模板台车施工法代替原方案。

3 整体移动模板台车施工法

3.1 施工工艺移动模版台车是以组合式钢结构门架支撑大型钢结构模版系统，电动机驱动行走机构带动台车行走，利用液压油缸和旋转千斤顶调整模版到位及脱模的隧道混凝土成型设备，现场临时搭建钢轨走形轨实现连续浇筑框架涵，循环完成立模、注浆、脱模和行走四个工作流程。

根据隧道框架涵和建设需要，定制台车主要参数如下，整体移动模板台车如图2：

将后缀igs格式的文件导入Anycasting模拟软件中，同时对零件进行网格划分．网格的大小设置为1，所画出的体网格数在六万左右．将铸造工艺参数中铸件材料设置为AlSi9Cu3，模具材料设置为45号钢，浇铸温度选择640 ℃,注射速度设置为2 m/s，模具温度选择220 ℃．设置基本参数后，启动模拟过程[3]．填充结果如图4所示．从图4可以发现，铸件充型过程平稳，未出现紊流等现象．

图2 整体移动模板台车大样图

整体移动模板台车参数如下：

1）台车长度15 m；钢面板厚10 mm；

2）内净空尺寸；宽*高=7600*5020；

3）液压系统流量：Q=16 L/min；系统工作压力P=16 L/min；

4）液压油缸的最大工作行程为：竖向升降油缸Φ215/180*350 mm，侧向边模油缸Φ100/50*430 mm，水平平移油缸Φ100/45*200 mm；

5）走形轨中心距离8000±10mm

模板台车施工工艺和模板台车安装施工流程如图2和图3所示：

图3 模板台车施工流程

图4 模板台车安装流程

从施工流程看，模板台车施工流程简易，安全结构可靠。而满堂支架法搭建脚手架，逐块拼装模板，对接好每根管架，扣紧每个扣件，搭建完毕还需定时检查。模板台车就位后，顶板和边墙的内膜即加固好，且内部空间可避雨，从地面到边墙和顶板施工皆有扶梯，避免了满堂支架法人员露天作业、上下攀爬存在的安全风险。

3.2 可行性分析经分析，确认在编组场内现浇下穿铁路框架涵采用整体移动模板台车施工法替换满堂支架立模法，从进度、安全和成本三个方面与满堂支架法在该工程运用进行对比分析，验证整体移动模板台车施工法的可行性和优越性。

3.2.1 进度分析 两个方案的进度对比分析，从框架涵垫层成型到框架顶板防水涂料铺装结束。每节15 m框架涵施工工期对比整理如表1：

表1 进度对比分析表

3.2.2 安全分析 根据施工工艺特点，对两个方案进行安全风险识别和分析，可以得出整体移动模板台车施工法较之满堂支架立模法施工安全风险可控性更强。如高空作业方面，前者当台车移动就位后，顶板低模，边墙内膜即搭接就位，上下高空作业配有扶手阶梯和电动工具材料传送绳，人身安全可控；后者较移动台车高空作业工程量大，需要根据施工进度搭建侧梯供人员进入施工区域；工具材料需要人工搬运吊装，安全风险源增多；又如支撑体系方面，前者采用门架式框架结构，设置横撑，整体钢结构，钢模板液压支撑，有效防止倾覆发生；后者对脚手架支撑体系需加固扣件和钢管，并定时检查，设置斜撑等支撑辅助设施，才能收到前者的效果。

通过对比分析，使用模板台车施工法，减少了安全支护和模板工程量，施工简易且实用性强，给施工用电和堆放材料提供了便利，人员和材料的竖向移动有专用通道，支撑结构体系更稳定，安全风险和安全隐患源少，工程安全质量更可控。

3.2.3 成本分析 施工成本主要由人工费、材料费和机械费组成，两个施工方案现浇框架涵都要投入的钢筋、混凝土等材料不列入对比分析，移动台车费用根据实际情况以购置费列入，在一项工程里可以无限次重复使用，其他费用随工期和工程量增加租赁费用，以每节15 m框架涵为单位，成本分析对比，如表2所示。

表2 成本分析对比分析表

根据表3数据进行分析，假设做X节框架的时候，满堂支架法和整体移动模板台车法成本持平，有：

（16.74+12.4+1.4+2+8.37）X

=（6.975+1.55+0.7+0.429+1.8）X+128.25+12

X=4.76，取整为5；

由此可知，当浇筑框架涵超过5节（75 m），移动模板支架法成本低于满堂支架法。而本工程，下穿隧道框架涵总共680 m，优化成移动模板台车施工法，将大大降低成本投入。

4 总结

综上分析可知，整体移动模板台车施工法相较于满堂支架法，施工流程简单，安全风险降低，工期缩减一半，成本更加可控，这些优势已在工程实践中得到检验，表明该施工工艺在同类施工中具有推广价值。

需要特别说明的是，由于模板台车的租赁、运输和保养费用较高。不适用于工程规模小、工期短的工程；如果使用频率相对不高，也不建议作为固定资产购置；在投入现场使用之前，必须详细地做好成本分析，才能最大程度发挥模板台车在工程建设中的优势。