摘要：本设计采用机械化模块设计，在提升施工标准化，自动化具有显著的优势。相比传统模板搭设，增强安全系数，保证了施工质量。解决了地铁车站侧墙支模困难，施工周期长等问题，在城市轨道交通市场上应用前景良好。
一、设计背景
南中环街站为太原市城市轨道交通2号线一期工程中间车站，位于长治路和南中环街交叉口北侧，车站沿长治路南北方向布置。
主体结构为2层岛式站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站主体标准段为双层单柱双跨箱型结构，两端头处为双层四跨箱型结构，车站主体总长296m，标准段结构总宽20.1m，高13.67m，顶板覆土厚度3.5m，主体采用地下连续墙+内支撑支护体系。车站两端设置区间盾构始发井。
根据实际施工情况，工期较为紧张，施工质量安全、质量标准较高。传统架手架模板搭设不能满足要求。
三、方案措施提出
传统车站脚手架、模板搭设施工工期长、人工费较高。搭设过程中存在的安全风险隐患较大且技术质量难以把控。
根据现场实际情况，为解决以上问题，设计采用机械自动化预制侧墙模板台车。采用模块化预制施工，方便现场组装。台车移动采用电机驱动，减少人工，提高施工速度。模板固定脱模采用伸缩油缸，减少工序，提高施工效率。相比传统模板搭设，增强安全系数，保证了施工质量。
四、自动化模板台车设计实施
1、台车设计方案组成
该设计主要由模板、台车门架、支撑体系、行走体系组成。在工厂进行加工单元件，现场进行组装。
台车设置上下两层，下部通过滑轮架设在两条轨道上。轨道固定在混凝土基础上。行走系统采用主电机7.5KW 2台，主动行走轮2台，副轮2台。上部结构由钢桁架组成，采用大块钢模板，通过油缸、丝杠与台车连接固定。模板的支撑体系强度要求保持稳定，不变形、松动。门架采用伸缩式扁担梁，主要用于固定模板，侧面采用伸缩油缸（行程300mm）用于脱模。底部伸缩油缸（行程300mm）用于调整搭接定位。
图1侧墙台车侧面图
图2侧墙台车截面图
固定方式采用地锚固定。设置拉杆、支撑斜杆与地锚形成受力体系。行走梁上加设混凝土配重。（1m*1m*1m）。形成受力平衡，防止模板台车倾覆。（台车设计构造建图1、图2）
一套模板台车分为两幅，一幅长度21m，可拆分半个台车10.5m使用。模板高度为4m、4.3m、5m三种，可实现一模21米，高度为4～5米的单侧墙混凝土浇筑，
2、模板设计
台车模板采用8mm厚的钢板，肋板采用12mm厚，150mm宽的钢板。加强肋75×50×8间隔为250mm。模板通常由118块拼成。
3、台车门架设计
门架外框由H294×200、内框I16焊接而成。台车底部纵断面400mm×350mm，采用12mm厚钢板焊接而成，把三脚架连接成整体。门架顶部有伸缩式扁担梁，主要用于固定模板。根据侧面伸缩油缸进行调整。顶升油缸用于模板搭接定位。总行程为300mm。
4、台车模板支撑固定
台车下部设置地杆，纵向间距为1.6m，支顶在预埋件上。预埋地角铁采用100×63×8。台车底部拉杆纵向间距为1m，拉杆为φ28mm螺纹钢。抗浮拉杆设置在底板上，用手拉葫芦跟地锚连接防止倾覆。
5、模板台车组装
拼装准备—确定台车安装位置—铺设台车安装轨道—安装支架—安装钢模面板—安装机电行走系统—液压脱模系统—检查调试
6、预埋件安装
根据顶斜撑杆长度，在底板上埋设地锚，每半幅支架两侧各埋设提预埋件一个。埋设地锚时必须拉线，保证在同一条直线上。
7、台车固定及移动
台车行走至指定位置后，通过钢支腿将台车平稳坐落在轨道上。将斜撑放下到安装好的反力装置上。模板就位后，安装模板底部水平拉杆，紧固螺栓。安装手拉葫芦，防止倾覆。最后加装配重。完成加固。
拟移动位置上提前安装轨道，前一仓拆模后，拆除斜撑及加固装置，用顶升装置提升后，通过电机带动车轮行走至指定位置。降低顶升装置，使台车坐落在轨道上。
8、立模脱模
台车移动到位后，首先对台车底部的斜撑进行加固。找平墙角跟底板高度。通过模板跟台车之间的千斤顶将模板津贴至墙面。模板上下保持竖直。紧固模板底部水平锚固钢筋，对模板进行调整，保证模板前端，尾端与墙体设计位置保持一致。紧固斜拉杆跟水平连接杆。局部进行微调。
墙体浇筑完后，混凝土达到一定强度进行脱模。脱模步骤：拆除堵头模，松脱水平拉杆螺栓，松脱模板与台车之间连接杆一端，操作模板千斤顶使模板脱离混凝土表面。脱模时注意分次交叉脱模，避免造成混凝土面损坏。
五、社会经济效益
该设计成功应用于南中环车站侧墙模板施工，模板拆除、移位、安装整个过程只需要5个小时内即可全部完成。无需辅助材料，只需人工4人左右进行台车加固。节省人工费，减少工期。避免了传统架手架、模板搭设存在的安全风险、质量问题。加强了侧墙模板施工质量。成型混凝土侧墙质量、防水效果较好。
该设计采用了预制技术及机械模块化快速组装技术。加快了施工进度，避免了传统车站侧墙模板施工安装周期长，质量难以保证等技术难题，大大缩短了工期，减少项目资金投入。相比传统支模工期缩短15天。节约项目人工费成本8万元左右。
采用机械自动化施工技术，伸缩油缸可自动调节模板位置。电动机驱动台车自动移动。减少了人工投入，为项目节省资金。降水管道采用暗埋布设，即可节约施工场地，也改善施工现场安全文明施工条件。
六、应用前景
车站主体施工中，侧墙支模施工为重要的一环。此设计不但可以节约人工费提升施工速度，保障了施工安全质量。相比传统模板支护具有安全性能高，浇筑出模效果好，现场文明施工较好。随着现代城市轨道交通施工对安全、质量、进度要求越来越高，机械自动化施工、标准化文明施工已成为主要趋势。该设计采用机械化模块设计，在提升施工标准化，自动化具有显著的优势。解决了地铁车站侧墙支模困难，施工周期长等问题，在城市轨道交通市场上应用前景良好。
参考文献：
[1]徐磊.地铁明挖车站单侧墙模板台车施工技术[J].科技创新导报.2007（11）
[2]郑东升.地下车站侧墙模板台车全自动流水化作业技术[J].国防交通工程与技术.2015（04）
论文作者:高玉芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
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