结合肯尼亚内马铁路一期项目工程特点，为保证涵洞施工高效优质完成，比选传统施工方法，在目前国内提出并应用的涵洞内模台车系统基础上，研发外模台车与全液压控制系统，以保证施工质量与施工进度。

　　 肯尼亚内马铁路一期项目采用国铁Ⅰ级标准，正线全长120km，涵洞总计148座。其中框架涵86座，结构尺寸分别为3m×3.5m,4m×4.7m,5m×5.3m和6m×5.3m，涵洞由涵身、首尾端翼墙及出入口涵节组成，涵身分节段长度为5m。涵洞平面、立面及典型结构断面如图1所示。根据涵洞尺寸类型，该项目涵洞基本可分为3组，采用对应尺寸的全液压模板系统，不同尺寸涵洞可同步施工，以便缩短工期，提高工效。

　　 1)涵洞工程量大涵洞共计148座，其中框架涵86座。

　　 2)施工技能较差项目位于马赛人聚集区，当地人员施工经验较少，施工技能较差，施工效率较低。

　　 3)施工标准要求高本项目作为“一带一路”旗舰项目，在施工标准尤其在质量标准方面要求较高。

　　 传统的涵洞施工方法一般采用脚手架或钢管支架支撑 ^[1]，模板采用竹胶板或大块组合钢模板，采用脚手架钢管和穿墙拉杆相结合加固模板的方法。

　　 1)竹胶板模板采用竹胶板作为模板，安装方便，施工质量较好控制，但其周转次数较少，立模、拆模耗时耗力，对于涵洞数量多的工程，成本较高，经济性较差。

　　 2)组合钢模板采用大块组合钢模板，由于组合模板接缝较多，板与板调整操作要求高、定位难度大，平整度难以掌握，经常出现墙身线形不顺直、模板纵横接缝处理不够、表面光洁度不高、存在表面拉痕等外观质量问题，施工质量难以保证。同时人工安装难度大，需借助吊装设备，安装效率低下。

　　 全新设计的全液压模板系统，根据框架涵施工流程，分为底模台车系统与顶模台车系统2部分。底模台车用于浇筑涵洞底板及底板两侧0.5m高的第一侧墙，顶模台车用于浇筑第一侧墙以上部分侧墙及涵洞顶板部分。底板内、外模板分别拼装固定于底模台车系统上，侧墙及顶板内外模板分别拼装固定于顶模台车系统上。台车及模板一次组装定位完成后，无需借助起吊设备及人工，利用自身液压系统，完成自行立模、自行拆模、自行移动的过程。

　　 通过方案对比，传统钢管支架+木模方案适用于涵洞数量较少或周转次数要求较少的情况;传统钢管支架+钢模方案适用于涵洞数量较多且周转次数要求较多的情况，但涵洞外观质量难以得到较好保证;全液压模板系统方案既能保证周转次数，又能使涵洞外观质量得到较好保证，同时又能得到降本增效的效果。所以，结合本项目特点，最终确定采用全液压模板系统方案。

　　 全液压模板系统根据本工程应用的涵洞尺寸设计为3套，分别应用于跨度3,4,5,6m的框架涵(跨度5,6m的涵洞共用1套)。

　　 底模台车用于浇筑涵洞底板及第1侧墙，如图2所示。位于涵洞两侧的底模桁架小车由多根横跨涵洞的横梁连接，下部设置滚轮，安装于铺在地面上的纵向轨道上，底模横梁上吊挂有2组底模模板，包括底模内模板与底模外模板。底模台车外模板与内模板通过滚动装置安装于底模横梁上，可根据涵洞宽度横向移动调整内、外模板。外模板与外模桁架小车之间设置双头油缸与调节丝杠，内模模板与底模横梁之间设置双头油缸与调节丝杠。双头油缸用于调整定位内、外模板，调节丝杠固定支撑。桁架小车高度为2.1m，根据涵洞尺寸不同，桁架小车横梁设计宽度有10,8,7m，纵向长度为7m ^[2]。

　　 顶模台车用于浇筑涵洞第2侧墙及顶板，包括位于涵洞两侧的顶模桁架小车、涵洞内侧的内模桁架小车、轨道及液压控制装置。外模桁架小车与内模桁架小车下沿纵向设置有轨道，外模桁架小车轨道铺设于地面上，内模桁架小车轨道铺设于已浇筑完成的底板上。顶模台车结构如图3所示，小车结构如图4所示。外模桁架小车宽2m，高度根据涵洞尺寸为7,6.4,5.2m;内模桁架小车宽3m，高度根据涵洞尺寸为4,3.4,2.2m;纵向长度均为6m ^[3]。

　　 外模桁架小车和内模桁架小车之间设置用于浇筑第2侧墙的顶模模板;顶模模板包括固定在外模桁架小车的顶模外模板和固定在内模支撑桁架外侧的顶模内模板;顶模内模板之间安装用于浇筑涵洞顶板的顶板模板。

　　 顶模内模板与内模桁架之间设置多根调节丝杠与双头油缸，丝杠与油缸的一端铰接连接于内模桁架小车侧部，另一端铰接连接于顶模内模板侧部。双头油缸用于调节定位内模板，调节丝杠固定支撑。

　　 顶板模板两端分别铰接连接于两侧顶模内模板上端，顶板模板与内模桁架小车上端之间设置调节丝杠与双头油缸，上端铰接连接于顶板模板上，下端铰接连接于内模支撑桁架上端。双头油缸用于调节定位顶模板，调节丝杠固定支撑。

　　 外模桁架小车下横梁端面设置横向滑道，外模桁架可通过安装在端面上的液压油缸横向滑动。下横梁地面设置竖向液压油缸，可微调外模桁架高度。

　　 外模桁架小车顶部和底部均安装对拉杆，调整定位好内、外模板，张紧对拉杆固定顶模外模板和内模板。

　　 在外模桁架小车和内模桁架小车与纵向轨道之间均设置液压装置，可实现小车自行行走，浇筑完1个涵洞节段后移动到下一段，无需借助起吊设备，节约成本，提高工效。

　　 组装好底模台车后，框架涵底板施工工艺流程为:涵洞基础测量放样→轨道铺设→底模台车就位→立模→紧固对拉杆→底板及第1侧墙浇筑→脱模→移动底模台车到下一个施工节段。

　　 组装好顶模台车后，顶板施工工艺流程为:内侧轨道铺设→顶模台车就位→立模→紧固对拉杆→第2侧墙及顶板浇筑→脱模→移动顶模台车到下一个施工节段。

　　 底板及侧墙顶板施工过程中，利用液压油缸调整定位内、外模板，再用调节丝杠及对拉杆固定，完成浇筑。浇筑完成后，松开调节丝杠及对拉杆，利用液压油缸完成脱模，完成一个施工周期。

　　 结合现场实际情况，对传统模板施工方法及采用本文所述的全液压模板系统从施工人员配置、施工工期、施工质量控制、施工安全性等在施工中应用进行对比，综合比较可知，全液压模板系统相对于传统施工方案在安全性、经济性及进度和成本方面均有一定优势，施工对比分析如表1所示。

　　 1)全液压模板系统与传统支架模板施工应用进行对比，采用全液压模板系统可节约人力、缩短工期、提高施工安全性与质量。

　　 2)全液压模板系统可提高工效、减少成本，但对不同尺寸框架涵的通用性还需进一步优化与研究，以最少的系统数量最大化满足不同尺寸框架涵的应用。