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2024年3月10日发(作者：left join select)
针梁式模板台车在全圆隧道施工中抗浮措施的应用
摘要： 针梁式全圆模板台车是为全断面一次性混凝土浇筑而设计的一种专
用台车。由于混凝土浇筑过程中对模板产生的径向垂直应力，全圆模板台车在混
凝土浇筑时，产生上浮力是不可避免的。本文以实际施工为例，阐述相关抗浮措
施在施工中的应用及效果。
关键词：模板台车 施工 抗浮
Abstract: the needle beam in the template for the shutter is round, whole section
one-time concrete pouring and design of a special car. Because concrete casting
process for the template of the radial vertical stress produced, all round in concrete
casting template car, produce the buoyancy is inevitable. Based on the actual
construction as an example, this paper expounds the construction measures related
anti-uplift the application and effect.
Keywords: template construction anti-uplift car
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第二标段，起讫里程为中
1+200～中2+612.04，中线导线全长1412.04m，双线长2824.08m。暗涵主洞为
内径3400mm的钢筋混凝土圆涵，二衬为现浇C30W10防水钢筋混凝土，厚度
为350mm，采用针梁式全圆模板台车，全断面一次浇筑成型。
2针梁式模板台车简介
普通针梁全圆模板台车由针梁、模板、滑架、支撑悬挂、行走装置、电
器液压系统以及砼振动系统等部分组成。
1）针梁全长大致为2倍衬砌浇筑长度，针梁自身应具有一定的强度和刚
度，设计初应进行结构及应力检算。
2）模板一般从断面上共分4块组成一个整圆，其中底模一块，边模两块，
顶模一块。模板面板一般采用10mm钢板，拱板采用14mm钢板。模板环与环
之间采用φ23定位销以及M16×50螺栓紧固。使模板成为一个整体。顶模与边模
连接板采用φ30定位销与M22×60固定。为使模板整体性强，在模板内侧设有模
板通梁。
3）滑架内有针梁通常运动，外有悬挂装置安装，用于支撑模板。滑架采
用工字钢组焊，螺栓连接成一个整体。
4）台车的支撑分为两大部分和两种形式。两大部分为模板部分和针梁部
分，两种形式是液压支撑和丝杆支撑。
5）台车行走是靠针梁中的一台电动卷扬机的滚筒上循环钢丝绳来实现。
卷扬机固定于针梁上，滚筒钢丝绳两端固定在滑架两侧。电动卷扬机旋转时使得
针梁和模板滑架产生相对运动而完成行走任务。
6）电器是台车总的动力来源和台车的控制中心。控制箱有四路出线，一
路供台车行走，一路供液压站运行，一路供砼振捣器用电、另一路供照明。电源
电压为380V，频率为50Hz。
7）液压系统是台车模板、针梁就位、拆模的动力来源。液压系统由液压
站、控制线、高压油管、油缸等四部分组成。工作系统压力为20MPa。
3针梁式全圆台车衬砌的难点分析
根据以往施工经验，在暗涵全圆衬砌过程中浇筑混凝土呈流体，混凝土
进入模板台车后，圆心以下浇筑的混凝土对模板产生径向压力的垂直分力，台车
往往要向上浮动，控制好台车上浮是施工的重点及难点。
主要应对措施概述
为保证台车的抗浮效果，经理论分析及现场效果检验，采用主要抗浮措
施如下：
1、加大模板台车自重、刚度、强度及稳定性；
2、台车模板两端增加可前后移动的抗浮梁，并在模板中部设置抗浮支撑；
3、控制混凝土入仓速度，以减弱浇注混凝土过程中对台车的浮力。
4全圆模板台车衬砌抗浮措施
4.1加大模板台车自重、刚度、强度及稳定性
全圆台车在灌注砼时，产生的浮力是不能忽视的，故在台车设计阶段就
要充分考虑上浮影响，力争在设计阶段即解决大部分抗浮问题，为后续施工做好
充分准备和铺垫。有效控制上浮影响措施之一即为增加台车自身自重，通过自身
自重抵消部分混凝土灌注过程中向上垂直分力。本工程采用台车全部结构自重
54t，大大抵消了上浮垂直分力。
4.2台车模板两端增加可前后移动的抗浮梁，并在模板中部设置抗浮支撑
在模板两端设有可前后移动的抗浮梁，并在模板中部适当位置设有四个
抗浮支撑。
根据以往全圆隧道混凝土衬砌经验在隧道浇注砼过程中，模板台车未安
装抗浮装置往往要向上浮动2～5cm（视台车配重），但为抵消台车的浮力单纯的
增加配重是不可取的。这就需要在台车上增加抗浮装置。故在台车设计过程中，
为保证台车的抗浮效果，台车模板两端增加了可前后移动的抗浮梁,以减弱浇注
混凝土过程中对台车的浮力。
模板台车中部横向支撑：
全圆隧道混凝土浇筑过程中，伴随模板台车受混凝土径向垂直应力上浮
的同时，模板台车还有可能产生侧向位移，台车上增设抗浮梁可有效缓解台车上
浮力，当发生侧向应力时，抗浮梁的作用是不够的，为保证模板台车不发生侧向
位移，在模板中部设有四个横向支撑，以缓解台车的侧向应力。
4.3控制混凝土入仓速度，以减弱浇注混凝土过程中对台车的浮力
在隧道衬砌施工中，混凝土浇注中呈流体，根据力学原理（只考虑静荷
载）分析可知，台车上浮时所产生的巨大浮力是已进入台车内混凝土对模板的径
向压力的垂直分力。即圆心以下浇筑混凝土的重量是为台车的上浮力。
全圆隧道模板台车支撑受力点控制困难，模板台车进行混凝土浇筑时极
易产生上浮及侧向压力。混凝土浇筑时如连续不间断浇筑，模板台车受混凝土径
向应力就会释放较快，使模板台车产生上浮或位移。根据南水北调南干渠暗涵现
场衬砌施工经验，砼灌注速度不宜过快，每小时灌注高度不应大于1.2m。随砼
灌注上升，对模板浮力和侧压均有增大，此时要特别检查抗浮装置的工作情况和
模板下沉情况。
5结束语
通过对针梁式全圆模板台车自身刚度、强度及稳定性的控制，实际施工
混凝土浇筑未出现变形情况，在台车模板两侧增加可移动抗浮梁，模板台车上浮
得到了有效的控制，最大上浮未超过5mm，在模板中部增设有四个横向支撑，
混凝土浇筑中未出现横向位移情况。通过对混凝土浇筑入仓速度的控制，不但有
效的控制的模板台车上浮及横向位移情况的发生，并保证了混凝土的成型质量。
参考文献：
1王梦恕，等.中国隧道及地下工程修建技术.2010.
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