模板台车施工方案.docx

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模板台车施工方案

第一章编制说明

1.编制依据

1.1、甘肃省武罐高速公路WG9标项目合同文件、工程施工图、总体施工组织。

1.2、国家、省、市现行有关法规、标准、技术规范。

2.编制原则

2.1、按照招标文件、投标书、施工图的要求，结合隧道施工环境、特点、工程量及合同总工期要求进行编制。

2.2、指导思想：

施工技术先进、施工方案可行、施工方法稳妥可靠、重信誉守合同、施工组织科学、优质高效安全、不留后患。

2.3、贯彻技术与经济统一，积极应用“四新”，不断提高施工技术水平和施工机械化，以提高施工进度和工程质量。

2.4、坚持实事求是的原则，正确选择施工方案，合理安排施工顺序，加快建设速度，做好人力、物力的综合平衡，均衡生产。

2.5、在确保质量的基础上，缩短工期，节约材料，降低成本，高效完工。

2.6、严格执行设计文件、技术规范和标准的要求，实行全面质量管理。

第二章、工程简介

小石村隧道为特长分离式双洞，左线长1720m，右线长1700m属于WG09合同段。

其中左幅隧道起止桩号为K48+120～K49+840，位于R=1120m，Ls=130m的右转缓和曲线上，纵坡采用+2.4%单向坡，最大埋深约为224.8m；右幅隧道起止桩号为K48+120～K49+820，位于R=1240m，Ls=285m的右转缓和曲线上，纵坡采用+2.4%单向坡，最大埋深约为220m。

左右幅隧道均以Ⅳ级围岩为主，其中左幅Ⅳ级围岩1370m，Ⅴ级围岩345m，明洞5m；右幅Ⅳ级围岩1340m，Ⅴ级围岩355m，明洞5m。

隧道内设有两处车行横洞，四处人行横洞，紧急停车带三处（左洞两处，右洞一处），洞门端墙均采用端墙式洞门。

左右洞各采用一台模板台车施工，模板台车主要施工除紧急停车带地段的主洞各类衬砌围岩。

人行横洞、车行横洞、紧急停车带采用木模施工。

第三章模板台车施工方法

台车根据武罐高速公路WG9标隧道一般断面衬砌断面图和施工技术要求而设计制造的，具有成本较低、结构可靠、操作方便、衬砌速度快、隧道成型面好的优点。

1、总体设计说明：

1.1、总体设计构思：

衬砌台车的作用主要是满足隧道二次衬砌，提高隧道衬砌质量，减轻工人作业强度，达到迅速、安全、可靠、方便、省力的施工目的。

本台车采用轨行式，液压动力控制立、拆模作业。

1.2、设计规范与标准：

（1）、《钢结构设计手册》

（2）、《钢结构焊接规范》

（3）、《钢结构工程施工质量验收规范》

（4）、《铁路桥涵施工技术规范》

（5）、《机械设计手册》

1.3、结构计算方法与原则：

对台车的主要承力部件为龙门架、上部脸工字钢及模板，我们均按照许用应力进行强度或稳定性的校核。

（混凝土浇注的速度为2m/h）

即：

δ≤【δ】=δs/n

τ≤【τ】=0.6【δ】

或:

δ≤ψ【δ】……稳定性校核

δ……拉应力τ……剪应力

δs……屈服极限n……安全系数

ψ……稳定系数【δ】……许用应力

【τ】……许用剪应力

2、各部件组成

台车一般由模板总成、托架总成、平行机构、门架总成、主从行走机构、侧向液压油缸、侧向支撑千斤、托架支撑千斤、门架支撑千斤等组成。

模板总成：

模板之间通过螺栓连接。

每节模板做成1.5米宽，由多节组合而成。

模板上开有呈品字型排列的工作窗，顶部安装有与输送泵接口的注浆装置。

托架总成：

托架主要承受浇注时上部混凝土及模板的自重，它上承模板，下部通过液压油缸和支撑千斤传力与门架。

托架由两根纵梁、两根边横梁、多根中横梁及立柱组成。

纵梁由钢板焊接成工字形截面；边横梁及多根中横梁由工字钢制造；立柱由工字钢制造。

平移机构：

一台液压台车，平移机构前后各一套，它支撑在门架边横梁上。

平移小车上的液压油缸（GE160/90—300）上与托架纵梁相连，通过油缸的收缩来调整模板的竖向定向定位及脱模，其调整行程为300mm;而水平方向的油缸（GE90/50—200）用来调整模板的衬砌中心与隧道中心是否对中，左右可调行程为100mm。

门架总成：

门架是整个台车的主要称重构件，它由横梁，立柱及纵梁通过螺栓连接而成，各横梁及立柱间通过连接梁及斜拉杆连接。

液压台车的主要结构由钢板焊接，整个门架有足够的强度，刚度和稳定性。

门架横梁由钢板焊接成I或II字形截面；立柱同样由钢板焊接成I或II字形截面；纵梁采用钢板焊接而成；斜支撑采用工字钢或槽钢；各连接梁采用槽钢，工字钢或角钢。

主从行走机构：

液压台车主从行走机构各两套，它们铰接在门架纵梁上。

主行走机构由Y型电机驱动一级齿轮减速后，再通过两级链条减速，其行走速度为6.1m/min，行走轮直径为φ360mm；

侧向液压油缸：

侧向液压油缸主要是为模板脱模，同时起着支撑模板的作用，侧向油缸（GE100/63—400），根据衬砌长度选用4个油缸，其调整行程为300mm。

侧向螺旋千斤：

安装在门架上的螺旋千斤来支撑，调节模板位置，承受灌注混凝土时产生的压力。

螺杆直径为90mm，其调整行程为300mm。

托架支撑千斤：

它主要为改善浇注混凝土时托架纵梁的受力条件，保证托架的可靠和稳定。

螺杆直径为90mm，其调整行程为300mm。

门架支撑千斤：

它联接在门架纵梁下面，台车工作时，它顶在轨道面上，承受台车和混凝土的重量，改善门架纵梁的受力条件，保证台车工作是门架的稳定。

螺杆直径为90mm，其调整行程为300mm。

3、机，液，电系统

3.1、机械系统

台车行走采用两套机械传动系统，通过一级齿轮减速器和两级链条减速后驱动台车行走。

为实现两套驱动系统装置同步，采用两套电机同时启动：

为满足工况要求，电机可进行正，反转运行。

3.2、液压系统

台车液压系统采用三位四通手动换向阀进行换向，来实现油缸的伸缩。

左右侧向油缸各采用一个换向阀控制两侧水平油缸的动作；四个竖向油缸各用一个换向阀控制其动作；两个小车平移油缸各用一个换向阀操作；利用双向液控单项阀对四个竖向油缸进行锁闭，保证模板不致下降，采用单项节流阀调节油缸的运动速度。

当换向阀处于中位时，系统卸荷，防止系统发热；直回式回油滤清器和集成阀块简化了系统管理。

3.3、电气系统

电气系统主要对油泵电机的起停及行走电机的正反向运动进行控制。

行走电机没有正反转控制及过载保护。

4、主要技术参数

4.1、一个工作循环的理论衬砌长度：

12米；

4.2、衬砌厚度（包括超挖回填厚度）：

800mm；

4.3、轨距：

7000mm;

4.4、成拱半径：

R1=5700mm,

4.5、台车进行速度：

6.1m/min;

4.6、液压系统工作压力：

160Kg/cm2；

4.7、衬砌上升速度：

2.0米/小时；

5、安装

5.1.台车安装方法采用洞外安装后自行进洞。

5.2．铺设轨道：

枕木和钢轨必须合乎要求，铺设后轨距误差控制在±10mm以内；轨道与枕木必须用道钉固定，防止台车行走时发生危险；枕木间距不得大于80cm，以免钢轨被压断。

5.3．吊装：

根据场地条件选择适当吨位的吊车，主件吊装用钢丝绳不小于φ16。

按先后顺序组装台车，组装中必须注意安全。

5.4．安装质量的要求：

因台车在出厂前已进行过出厂内拼装、调试，故在现场应顺利组装。

尽量避免使用气割和电焊的方法影响安装质量，确有因运输变形的情况应尽量校正，具体要求如下：

①全车所有螺旋必须齐全，切拧紧；

②所有模型板拱板连接处的定位销窗口处的铰销、定位销必须全部存在、并打紧，防止在使用中产生错台。

③使用螺旋千斤顶必须在螺纹部分涂黄油保证旋转自由。

④电气系统安装必须是专业电工进行操作，确保安全操作。

⑤液压系统试车后，要确保所有油缸动作自如，所有接头处无漏洞现象。

⑥在安装丝杠时，要保证纵向同一排丝杠转向一致，以免操作时出现互锁现象。

以上要求既是对安装人员的要求，也是用户操作使用中应注意的问题。

6、就位

6.1.安装试车合格后，在确保台车上下、左右无障碍物的情况下，启动行走电机，操作台车前行至待衬砌里程。

前后反复动作几次，使台车结构放松，停在正确衬砌位置，关闭行走电机，并在行走处打好木楔或使用阻车器，防止溜车或衬砌中骨架受偏力产生位移，引起跑、爆模。

6.2.旋紧底梁下的螺旋支腿，硬确保底板落在坚实的基础上。

6.3.在拆掉所有边模支撑丝杆一端绞销的情况下，启动液压油泵，操纵调心油缸，使台车中线对正隧道中线，旋下台梁下支腿并拧紧；操纵边模油缸使边模伸出至设计尺寸。

若油缸动作不同步，可采取锁紧靠近一个油缸的丝杆，继续动作操作阀使同排其他油缸继续伸出。

微量调节时可用丝杆。

边模达到设计尺寸后，连接好所有边模杠并确保旋紧。

6.4.台车就位结束后，必须关掉液压泵电源，以免误动阀组操作手柄，使台车结构变形或损坏液压缸。

6.5.在模型板外表面涂膜剂。

6.6.安装堵头板，并加设必要的支撑。

7、灌注

7.1.灌注起始，应从距离基础约1.5～2m处的作业窗开始灌注，并注意倒换灌注位置，防止局部受力过大引起变形，灌注过程中，严格控制左右高差不大于200cm,严禁由拱顶的开始浇注。

7.2.开始灌注混凝土的速度应不大于衬砌上升速度。

7.3.当灌注至拱部时，应设专人在拱部端头处观察排气口，以防止灌满后过度泵送压坏模板。

7.4.灌注过程中，采用捣鼓棒捣固即可，若需要在模型板内测安装使用平板式振荡器，应事先增加辅助支撑，且以高频率震荡为宜。

每次震荡时间不超过60秒。

8．护养、脱模

灌注结束后，养护到规定时间，即可准备脱模。

8.1．拆除堵头板和支撑。

8.2．启动液压油泵，操纵边模油缸微量外伸，使丝杆松动。

拆除边模所有丝杆后，操纵边模油缸，使边模收回，脱离成型表面。

8.3．操纵举升油缸微量上升后，松开锁紧螺母和台梁下的螺旋支腿，反向推动举升油缸控制手柄，使举升油缸受模板自重下降，拱模脱离成型表面。

8.4．旋起底梁下螺旋支腿，取掉行走轮处的木楔或阻车器，操纵台车前行，至下一衬砌位置。

8.5．台车模板与已经衬砌表面的搭接时，搭接长度不大于100mm,以免搭接过长造成错台。

9．使用中注意的问题

9.1.因举升油缸与台车为螺旋连接，操纵举升油缸上升时，四个油缸应均匀、循环上升，严禁一个油缸上升过多而其于油缸未动作。

造成油缸损坏。

9.2.所有左右窗、丝杆处的定位销、绞销遗失后，必须补充同等规格尺寸的销子，不得用其他不合要求的物品代替，比防止生错台或跑模。

9.3.全车螺栓必须每10个工作循环检查一次。

9.4.丝杆螺纹外露部分必须用物品加以覆盖，防止使用中粘土混凝土而失去作用。

9.5.操纵边模油缸动作前，应仔细检查丝杆是拆除，避免因丝杆未拆除是动作油缸造成模板变形。

10、台车模板受力分析

根据衬砌施工实际情况，考虑混凝土拌合站的拌合能力及混凝土运输等客观因素的制约，混凝土实际灌注速度约为20～25方／小时，台车左右两侧交错灌注，则12米台车衬砌厚度为40厘米时的混凝土每侧升高速度约为2米／小时，混凝土凝固时间为2小时，则流动状态下的混凝土的高度始终不会超过2米高，按2米高校核模板强度（实际衬砌施工中，混凝土的两侧高度差应严格限制在2米以内，即流动状态下的混凝土高度始终不会超过2米高）。

混凝土密度为2.5吨／方，所以作用在模板上的极限载荷的集度为q＝2.5×2＝5吨／米2＝0.5kg／cm2。

一、面板校核：

面板约束条件为：

角钢侧两对边简支，筋板侧两对边固定。

则a=1500mmb=250mma/b=6.0α＝0.5　β＝0.0285　t=12mmE=200GPaq＝0.5kg／cm2=0.04905MPaA3钢的容许应力［σ］=130MPa根据《机械设计手册》中公式：

σmax=α（b／t）2ｑ①

ωmax=β（b／t）4（ｑ／Ｅ）ｔ②

得到：

σmax=0.5×（350÷12）2×0.04905=30.04MPa＜［σ］

ωmax=0.0285×（350÷12）4×（0.04905÷200000）×12＝0.105mm＜0.5mm

结论：

面板的强度和刚度均满足使用要求。

二、角钢校核：

角钢约束条件为：

两端固定，且假定全部载荷的90％集中作用在角钢上。

根据《机械设计手册》中公式：

Ｍ＝ｑｌ２／24　①

σ=Mｙ／Ｉ　　②

ymax=－（qｌ4）／384ＥＩ③

其中E=200GPa=200000MPaI=167.555cm4=167.555×104mm4ｙ＝29.06mm

l=1476mmq=0.5×30×90％＝13.5kg／cm＝13.24N／mm所以：

M=13.24×14762÷24=1201.85Nm

σ=1201.85×103×29.06÷（167.555×104）＝21.23MPa＜［σ］

ymax=－（13.24×14764）÷（384×200000×167.555×104）

=－0.488mm（负号表示方向）＜0.5mm

结论：

角钢的强度和刚度均满足使用要求。

三、弧形筋板校核：

弧形筋板约束条件为：

上端固定，下端简支。

数学模型简化为：

略去筋板中部支撑；以弧形筋板最窄处的尺寸作为整体校核尺寸；均布载荷集中作用在单侧筋板上。

根据《机械设计手册》中公式：

Ｍ＝ｑｌ２／8　①

σ=Mｙ／Ｉ　　②

ymax=－5（qｌ4）／384ＥＩ③

其中l=3300mmh=250mmｙ＝125mmI=429687.5cm4=429687.5×104mm4

E=200GPa=200000MPaq=0.5×150＝75kg／cm＝73.575N／mm所以：

M=73.575×33002÷8=100154.0Nm

σ=100154.0×103×125÷（429687.5×104）＝2.91MPa＜［σ］

ymax=－5×（73.575×33004）÷（384×200000×429687.5×104）

=－0.132mm（负号表示方向）＜0.5mm

结论：

弧形筋板的强度和刚度均满足使用要求。

因此，模板整体的强度和刚度均满足使用要求。

第四章台车设计标准与规范

1、车整体标准与规范

1.1、台车作为一种非标钢结构产品，首先应符合国家有关非标产品所规定的标准及其行业规范，设计规范与《钢结构设计手册》、《钢结构焊接规范》、《隧道施工技术规范》等相关典籍符合。

1.2、台车设计的衬砌厚度应满足于隧道二次衬砌的设计厚度标准。

台车整体结构合理，在保证钢结构承载能力的前提下，应尽量做到轻便易于安装、拆卸。

1.3、模板结合严密（错台≤3mm），模板光洁平整（用2m直尺检查≤3mm）,保证门架及模板的刚度，避免模板及门架出现疲劳变形。

1.4、台车工作窗数量、位置合理，台车定位良好，无漏浆、错台现象。

2、台车模板及门架一般要求

2.1、应符合标准要求，并按照经规定程序批准的图纸及技术文件制造。

2.2、必须具有足够的承载力、刚度和稳定性。

2.3、应保证混凝土构件顺利脱模，并不损坏构件。

2.4、可拆卸部件，应保证拆卸方便，连接可靠，定位正确。

2.5、有铰接的模板和工作窗应能开合灵活，装置可靠，定位一致，使用方便，性能可靠，坚固耐用，在振动成型时，不得出现自行松脱等现象。

2.6、叠放台车组件时，应根据生产工艺要求来叠放，防止出现变形。

2.7、制造台车的主材应有材质证明。

2.8、所使用结构用材的强度应符合设计要求，并应有良好的可焊性。

2.9、模板工作面宜采用整体材料制造，如需拼接：

宽度小于2m时，焊缝不得多于一条；不小于2m时，焊缝不得多于两条；长度小于4.2m时，焊缝不得多于一条；不小于4.2m时，焊缝不得多于两条。

2.10、台车各主体部分宜采用整体材料制造。

如拼接时，拼接焊缝不宜多于一条，且拼接的部位宜在受力较小处，拼接焊接应错开。

2.11、钢模板成型工作面上，不应有裂缝、结疤、分层等缺陷，如有某些擦伤、锈蚀、划痕、压痕和烧伤，其深度不得大于0.5mm，宽度不得大于2mm.。

2.12、各台车组件焊缝应按照规定程序批准的设计图纸要求进行加工，焊缝符合下列规定：

各节点处必须满焊；拼接必须满焊；且板厚超过8mm以上时，必须用坡口焊。

2.13、模板工作面上的焊缝，应磨平，接口平面之间及磨平后的焊缝与板面之间的高低差，均不得大于0.5mm。

2.14、在制造中，应采取减少焊接变形的有效措施。

2.15、台车各组件锈色、药皮、焊渣应清理干净。

2.16、台车转动部位保证运

附：

实际工作中可按下表检查

项目

允许偏差（mm）

主控项目

钢结构外尺寸主控项目的允许偏差

单梁、柱、桁架受力

±1

单梁长度误差

±2

构件连接处的截面几尺寸

±3

柱、梁连接的腹板中心线偏移

±2

模板的对角线误差

±3

零件宽度、长度

±1

钢板的局部平面度

±2

焊脚尺寸

≥3

一般项目

钢板厚度及允许偏差应符合其产品标准要求

型钢的规格尺寸及有允许偏差符合其产品标准的要求

焊接按不同的要求采用不同型号的焊条

焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm

翼缘板拼接长度不应小于2倍宽度，腹板拼接的宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm

顶紧接触面应有75%以上面积紧贴

焊缝感观应达到：

外型均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过度较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净

此表根据GB50205—2001

第五章、质量控制措施

1、质量管理，做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。

强化全员质量意识教育，组织施工人员学习施工设计图纸、质量标准。

2、坚持岗前培训及持证上岗制度，坚持“三检、四按、五不准、六做到”即：

三检：

“自检、互检、交接检”；四按：

“按图纸、按规范、按工艺、按标准”；五不准：

“资料不健全不准开工、材料不合格不准进场、测量不闭合不准使用、上道工序不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收”；六做到：

“方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、试验做到真实、测量数据做准确、施工方法做到正确”。

3、加强施工技术管理，严格执行技术责任制，认真审查施工图，严格按照设计文件进行施工。

施工人员必须严格掌握施工标准、检查及验收标准和工艺要求。

逐步进行技术交底，发现问题及时解决。

4、严格执行工程监理制度，及时办理隐蔽工程的签证手续。

5、发挥质检工程师质量否决权作用。

发现违背施工程序，不按设计要求、技术规范及技术交底施工，或使用材料半成品及设备不符合要求等现象，有权制止，必要时下令停工整顿，有权进行处罚。

6、建立质量奖罚制度，明确奖罚标准，做到奖罚分明。

7、严格施工纪律，把好工序质量关，上道工序不合格，不能进行下道工序施工。

8、各种材料均要有试验单或出厂合格证，并且按设计及规范要求进行试验,达到要求后方可投入使用,不合格材料坚决不能使用。

第六章、安全控制措施

1、所有施工人员必须戴安全帽，特殊工种按规定佩戴好防护用品。

2、做好施工现场的生活生产设施布置，合理安排场地内临时设施，封闭施工场地，建立防洪、防火组织，配齐消防设施，制订三防措施和管理制度，使防洪、防火防盗落实到实处。

3、作业台架作业地段应设置“慢行”标志，台架两端设置红色显示灯。

工作台面板及人员上下的梯子要牢固可靠，不得有裸露的尖钉及锋利器角物。

4、工作台架上施工用照明用电线路每天要进行一次检查，确保电线绝缘良好，防止电线破损、漏电伤人（装置漏电保护器）。

5、操作人员严禁吸烟，穿软底胶鞋，并且人员相对固定。

第七章、文明施工措施

1、加强宣传活动，建全党团组织，建全生产制度，提高职工的主人翁意识，统一思想，使广大干部职工认识到文明施工是企业整体形象，是安全生产的保证。

宣传科学抵制邪教，教育职工树立正确的人生观、价值观，提高队伍素质，增强文明施工和加强现场管理的自觉性。

2、结合本工程实际情况，在项目部及各工程队负责人中明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。

3、合理布置场地。

各项临时设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

4、现场工程概况、施工组织网络牌、安全纪录牌、防火须知牌、事故记录牌和施工总平面图要设置齐全，规格统一，内容完善，位置醒目。

5、施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中整齐堆放，及时处理。

施工废水严禁任意排放，严格按照招标文件要求经处理后达标排放。

6、参加施工的各类人员要保持个人卫生、仪表整洁，同时应注意精神文明，不打架、不赌博、不酗酒等。

7、不得随意丢弃生产垃圾，做到工完料净场地清；

8、洞口用材须堆放整齐，不得出现材料胡乱丢弃现象；

9、各种施工机具使用完后不得随意堆放,应清洗干净后放在指定的堆放地点。