项目概况

广东省某地下管廊工程,综合管廊全长41km。配套设施包括供电、消防、照明及自控、排水、通风、逃生等配套系统，并设置必要的管线进出口部、控制中心、阀门扩大室等特殊节点。入廊管线有给水、污水、雨水、热水、供冷、电力、电信、燃气八种。管廊断面分为单舱、双舱、三舱、四舱布设，标准断面采用矩形断面。三舱综合管廊横断面图如下图所示，具体断面尺寸详见下表。

三舱综合管廊横断面

某路段综合管廊标准断面

地下综合管廊的投料口、电力检查井、人员出入口、排风井、进风井、出线口等特殊节点也采用现浇砼。

地下管廊结构要求为结构面交付，设计无任何装饰，对于砼结构成型的外观质量要求极高。选择最优的模板体系方案是重点。

模板体系选择

现有的现浇地下综合管廊结构，大多采用木胶板作为模板。也有项目尝试过采用类似于隧道二次衬砌施工的钢模板台车作为管廊结构模板，但是因为管廊内部操作面过于狭小以致使用不便。本项目在施工策划阶段，对于以上三种方案进行了分析，最后选择了铝合金模板方案。

铝模是模板及支撑一体模具化的体系，按照结构设计进行深化，再依据深化图严密加工后运至现场进行组模，具有以下优点。

█1铝合金模板更有保证

木胶板+方木背楞的传统模板体系，模板周转次数仅7~9次，随着周转次数增多，模板变形，易出现模板接缝处混凝土不平整、外墙水平施工缝处.上下错台、垂直度差等混凝土外观质量缺陷。铝合金模板每个拼件在工厂机械生产，精密度高、拼装简易、板缝严密，可重复使用150次以上;承载力高、不爆模，不存在干缩湿胀、生锈等情况。成型混凝土外观平整，垂直度好、无错台等缺陷。钢模板台车混凝土成型质量也较好，但是除锈工作量大。

█2管廊模板施工工期更短

铝合金模板顶板支架为独立支撑，无水平杆。支架搭设时间短，铝合金模板体系顶板为早拆体系，可以实现早拆，提高了模板周转效率。重量轻、拼装简易、拆除简便，工人的搬运工作量少，采用铝模工效提高20^ 30%左右，结构工期缩短10%左右。

█3成本更有优势

本项目铝合金模板周转次数能达到30次以上，其成本比木模板更低。

█4成本更有优势

铝模体系全部配件均可重复使用，且无需像覆膜胶合板进行现场二次加工产生木屑，施工拆模后，现场环境整洁、安全文明。铝模材料为可回收利用的金属，节约了木材，达到低碳减排、节能环保。

管廊结构中铝模深化设计方案

铝模工作流程:收到图纸→配模图纸深化→深化确认- .铝模布板→工厂试装→运到工地→工地安装。

█1 顶板铝模标准尺寸400X1100mm， 铝板材4mm厚。板底设置单支撑100mm宽龙骨梁，支撑间距1200mmX 1200mm布置。

█2底部体系是由铝模及吊杆组成，铝模以块为单位用销子楔片的形式连接，安装完成后，吊杆EA也是依靠销子楔片的形式连接，起对撑和固定的作用。

侧墙吊模示意图

█3内部的墙身设对拉螺杆在水平、垂直方向间距最大为800mm,垂直方向加三套横向背楞加固，背楞采用60x40x2. 5铁方通;管廊外部的墙身设单侧支架，单侧支架的组成是由埋件系统(地脚螺栓、连接螺母、外连杆、外螺母和横梁)部分和架体两部分组成。

█4外墙采用单侧大模板体系，取消止水对拉螺栓。地下管廊使用年限长，对结构质量、防水要求高。取消对拉螺栓，提高了外墙结构防水效果。

墙体铝模加固示意图

铝模的施工流程及质量验收

?施工流程

铝合金模板现场安装流程为:铝合金模板及配套构配件进场验收→底板钢筋绑扎、验收，安装K板→底板混凝土浇筑、墙体钢筋绑扎、验收墙体和顶板模板安装→模板和支架验收→顶板钢筋绑扎、验收墙体、顶板混凝土浇筑→ 模板拆除。

?检查和验收

浇筑砼前应对模板工程进行验收并填写质量验收记录表。

主控项目:

█1涂刷脱模剂时，不得玷污钢筋和混凝土接茬处。

█2按照配模设计检查可调钢支撑等支架的规格、间距、垂直度、插销直径等。

█3对销钉、对拉螺栓、定位撑条、承接模板和斜撑的预埋螺栓等的数量、位置进行检查。·

一般项目:

█1模板安装做到:接缝应平整、严密、不漏浆;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷脱模剂:浇筑混凝土前模板内的杂物清干净。

█2模板上的预埋件、预留孔、预留洞的安装允许偏差如表下图所示。

█3模板安装垂直度、平整度、轴线位置等偏差符合下表要求。

?模板安装垂直度、平整度、轴线位置等偏差符合下表要求

模板技术总结

铝合金模板在地下管廊此类超长线性结构中有极好的适用性和突出优势:施工安装简易、效率高，有效降低了模板工程的工作量。利于混凝土结构质量通病控制，成型混凝土外观质量良好，绿色环保，具有良好的社会效益和经济效益,可为同类工程施工提供有益的借鉴。

铝模台车

北京新机场工作区某标段地下综合管廊采用现浇钢筋混凝土结构，为提高工程效率，应用了新颖的铝模台车方式进行施工。介绍了铝模台车的设计、施工工艺要点，并对铝模台车的经济性和未来研究方向进行了分析，以期为铝模台车在城市综合管廊施工中的应用提供对比与参考。

工程背景

北京新机场工作区工程(市政交通)道桥及管网工程某标段地下综合管廊为现浇钢筋混凝土结构，总长度981.3 m,管廊断面为三仓，即电仓、热力仓及“水+电信”仓，标准矩形断面尺寸9.3 mX3.6 m，顶板厚0.4 m(下图)。综合管廊按变形缝划分为37个流水段，标准流水段长度为30 m,埋深8 m，采用明挖法施工”。

管廊剖面示意图

铝模台车设计

铝模台车配置

为了满足管廊设计分段长度要求及最大限度地重复利用模板，将铝模台车设计制作为单元标准节，30m施工段配置台车单元标准节按长度分为4种，即1、2、3、6m，其中短的可以在非标准长度上调整适用，能够灵活按照管廊分段长度的不同进行组合单元标准节，相邻台车标准节纵向单元之间通过铝合金模板及其背楞的螺栓连接(见下图)。

铝模台车布置示意

模板主次龙骨对拉设计

█1内外墙体和顶板模板采用铝合金模板，铝合金模板采用6061-T6工业铝型材挤压成型，在模板表面喷涂精细化工产品，提高模板拼缝处的气密性。铝合金模板尺寸400 mmX 850 mm，面板厚4 mm,边框为65 mm (高) X8mm (厚)。

█2对于顶板，无需主龙骨，次龙骨采用2根60 mmX40 mmX3 mm铁方通(材质Q235，表面镀锌处理)组拼，次龙骨纵向布置，安装在立杆顶部的可调托座上，间距1 200 mm或900 mm。

█3对于内外墙，主次龙骨均采用2根60 mmX 40 mmX3 mm铁方通(材质Q235，表面镀锌处理)组拼，次龙骨沿墙高布置4道，间距不大于900 mm，主龙骨沿管廊纵断方向布置(与次龙骨垂直)，间距1 200、1 500 mm。

█4内墙对拉螺栓采用T18 mmX6 mm，材质Q235，纵横间距不大于800 mm，外墙采用三段式止水螺栓。

模装配式台架

█1<下部>

装配式台架标准节由横.上纵下2层钢梁通过螺栓连接，纵向(下层)钢梁通长设置，横向(上层)钢梁长度有2种规格，即1 200 mm和1 500 mm。横向钢梁由2根10"槽钢(Q235B) 通过两端焊接2个厚10 mm的150 mmX150 mmQ235B型钢板制作而成，横梁间距与立杆纵向间距相同，在横向钢梁两端的厚10 mm钢板上各焊接1根φ 48 mmX3.5 mm钢管(长度为100 mm)，台架立杆套在该钢管外，二者通过销钉连接。台车标准节之间的纵向钢梁相互独立，纵向钢梁由2根10"槽钢(Q235B) 通过两端型钢板螺栓连接。

钢制滚轮为承重型4英寸(102 mm)铁轮，分2种，即两端定向轮(无活动转轴)和中间万向轮(有活动转轴)，承载力不低于10 kN,轴承采用免维护型。安装高度158 mm，顶部设置160 mmX200 mm托板，托板上方焊接200 mm长丝杆，将钢制滚轮穿入该钢管，由上、下螺母紧固。可将滚轮上调至离开地面，使其不受力:铝模拆模后.将滚轮下调至接触地面，并采用螺母固定牢固，同时将可调底托上调至离开地面，通过水平外力使管廊台车分节移动到下一个工作位置。

可调底托由T38 mmX6 mm丝杆、螺母、100 mmX100 mmX 8 mm底板、φ 16 mm调节横杆(与螺母焊接)组成，材质均为Q235。通过转动调节横杆实现台架升降，同时可调底托将上部模板及支撑架体承受的竖向荷载传递给管廊底板。模架工作时，可调底托支撑在地面上，承受上部模板和支撑传来的荷载;台车移动时，承重滚轮支撑在地面上，可调支撑调离地面(可调距离300mm)。

█2<中部>

台架采用承插型盘扣件钢管支架，立杆纵向间距为600、1200、1500mm,立杆横向间距为900mm,横杆步距为1 500 mm。盘扣架固定在带有可调底座的钢梁架上且上下与可调底座同心。

█3<上部>

立杆顶部安装(焊接)定制可调顶托，自由端小于650 mm，且丝扣外露长度小于300 mm,插入立杆长度大于150 mm，顶托可调距离200 mm。

早拆模板设计

对于“水+电信”仓(跨度净距超过2m)，仓体正中沿管廊纵断方向设置可调独立钢支撑(早拆支撑) ,独立钢支撑由φ 48 mmX3.0 mm插管、φ 60 mmX3.0mm套管及φ 14 mm插销组成。钢支撑长度为2 670 mm,沿管廊纵向布置，间距1200mm。钢支撑顶部设置.100 mmX 200 mm铝合金结构早拆头，早拆头底部设铝合金管，伸入钢支撑插管内120 mm。2个早拆头之间设置200mmX1000mm铝合金模板早拆板带，早拆板带与相邻铝模板之间通过螺栓连接固定。

早拆模板内缩

为了保证施工质量及模板安拆便利，在管廊顶板与墙体交接的腋角处，采用比铝模刚度大的厚S mm钢模板。在顶部铝模的倒角位置，铝模的边框之间预留有转角连接缝，转角连接缝两侧的边框之间通过双孔连接板进行连接，双孔连接板呈长条状且两端开孔，其- -端与一侧的边框活动连接，另一端与另一侧背楞可拆卸连接。

█1外侧模板，利用旋转斜向可调丝杆使模板后仰实现拆模;模板顶部后仰100~200 mm即可。

█2内侧模板，通过旋转水平可调丝杆，使模板下边开始脱离混凝土表面100~ 200 mm，再通过腋角模板转角，可实现竖向模板脱模。

█3顶部模板，通过旋转台架顶部顶托，下拽顶板模板，使模架整体下降，离开混凝土表面150 mm左右，实现水平模板脱模。

模板推行

装配式铝模台车做了减量化设计，铝合金面板每平方米平均质量30kg，分节组装简单，每节台车最长6m,整体最大质量6.5t，考虑滚轮摩擦因数后，可由5个工人共同推行。

█1外模:外墙外侧模板下部设计有移动滑轮，利用前边万向轮掌握方向，人工缓慢推行。

█2内模:模架分节后，利用前边万向轮掌握方向，人工缓慢推行。

铝模台车设计

工艺流程

施工放线→底板和导墙混凝土浇筑→墙体钢筋绑扎→装配式移动模架的拼装与调试→涂脱模漆→装配式移动模架就位→对接固定模板→设置独立钢支撑→顶板钢筋绑扎→浇筑管廊墙体和顶板混凝土→混凝土养护→内缩脱模→装配式模架分节移动至下个流水施工段-*拆模后混凝土养护→拆除独立钢支撑

施工要点

█1将模架安装位置清理干净，施工缝处弹线切割，清理冲洗，沿线粘贴海绵条。

█2支设墙体厚65 mm模板及其60 mm X 40 mmX 3 mm背楞，安装T18穿墙螺栓，外墙安装T18止水螺栓，止水片需要双面满焊。

█3根据已经完成的导墙，放出模板控制线、车轮中心线、支撑底座中心线、养护支撑中心线。

█4安装并放正模架底盘，含安装车架、车轮、支撑底座;车轮安装高度158 mm，距地面净高50 mm;支撑底座着地顶紧，支撑底座丝杆部位应涂抹黄油润滑;前后轮是万向轮，中间轮都是定向轮。

█5将顶托套件于立杆上端焊接，安装圆盘支撑架立杆及顶托套件、水平杆、斜杆，打紧钢销;在顶托套件.上安装主龙骨、模板，并调整到工作标高。

█6利用背肋连件将顶板底模与主龙骨固定。

█7在主龙骨上安装顶板模板时，采用长40mm的M16螺栓连接。

█8在立杆，上安装花篮螺栓及其带耳抱箍、双栓背耳连件，抱箍螺栓预紧力矩不低于40 N.m.

█9安装脱模水平(或者斜向)丝杆。

█10安装侧边三角支撑架、U托和木方，木方需加工与腋角模板配套。

█11安装养护支撑(独立钢支撑)并顶紧。

█12每台模架内模板与模板采用长40mm的M16螺栓连接，模板与背楞采用背肋连件，背楞与背楞之间采用背背连件;花篮螺栓、退模丝杆等采用销轴和开口销安装。

技术特性

█1工具化，移动架体体系均采用以盘扣架为主的线材等工具式材料制作。

█2装配式，均在现场组装固定，分节拼接，操作全程不需要机械。

█3人工移动，均采用轻量化设计，分节后可人工移动推行。

█4早拆，较大跨度的采用多支架合并形式，各支架间设置早拆立杆。

█5管廊墙体与顶板同时整浇。

█6厂家定制标准化面板，支架体系材料因地制宜，根据不同结构尺寸容易修改，重复周转使用，绿色节能。

█7工作效率高，大量减少人工成本。

█8可适用于单侧支模施工工艺，可在明挖法和暗挖法内应用。

运行难题及处理

█1管廊底板设计有混凝土支墩，台车需移动过墩。解决方案为:底部抬高跨越，躲不过去时，采用工具式可拆卸形式，换轮前行，或支墩后施工。

█2墙体设计有凸出埋件问题。解决方案为:模板上打孔，保证模板的内缩空间足够埋件施工，或优化埋件凸出部分后施工。

适用范围

█1适用于明挖法，地层不限，周边施工环境不限。

█2全现浇钢筋混凝土结构的综合管廊标准直线段，不含夹层，可用于不同长度、宽度、坡度的施工段。

█3可用于单仓或多仓形式的管廊，或需要单侧支模形式的管廊。

█4也用于暗挖法的现浇模架施工。

经济分析

本工程使用的铝模台车从材料成本、加工费用以及使用效果等方面，与常规木模板、租赁铝模进行综合效益成本对比分析(见下图)，并得出以下结论:

█1当铝模和木模周转使用次数≥10次时，铝模购买优于木模。

█2铝模租赁始终优于木模，但厂家要求最少租赁次.数≥8次。

█3当铝模购买和租赁周转使用次数≥13次时，铝模购买优于铝模租赁。

综合成本对比

综合管廊台车研究方向

新型铝模台车需要具备智能型和多功能型，利用液压系统使侧墙和顶板模板自动同步伸缩，实现平台数控化管理，模板可自动按照结构尺寸的数据展开，智能检测模板垂直度和平整度;实现“一车多用”，结构施工后，台车架体留在管廊内运输管道安装。研究移动轮毂和电动驱动功能，增加转向控制，设置火车头”，并像火车一样可拐弯，适用在弧线段的城市管廊工程;顶部横跨横梁结构连接两侧模板，提供外侧侧墙模板悬挂，顶部横梁增加自动混凝土振捣及找平收面。

（责任编辑：奚雅青）