移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁施工技術(shù)常曉

1、移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁施工技術(shù)常曉義（中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司）【摘 要】介紹移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁的施工工藝、原理?！娟P(guān)鍵詞】簡(jiǎn)支箱梁 移動(dòng)模架 預(yù)拱度 線型控制 一、工程概況 武廣鐵路客運(yùn)專線簡(jiǎn)支箱梁箱梁采用中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)的（時(shí)速350公里客運(yùn)專線鐵路）無(wú)碴軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁（雙線、）（通橋（2006）2322、）作為箱梁施工圖，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）截面類型為單箱單室等高度簡(jiǎn)支箱梁，梁端頂板、底板及腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚。（2）橋面寬度：防撞墻內(nèi)側(cè)凈寬9.4m，橋上人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈寬13.2m，橋梁寬13.4m，橋梁建筑總寬13.8m。（3）梁長(zhǎng)為32.6

2、/24.6m，計(jì)算跨度為31.1/23.1m，梁高為3.05m，橫橋向支座中心距為4.5m。31.1m。武廣鐵路客運(yùn)專線湖南段線路較長(zhǎng)，地形地勢(shì)起伏變化較大，橋隧相接轉(zhuǎn)換頻繁，無(wú)法集中預(yù)制架設(shè)，因此簡(jiǎn)支箱梁采用移動(dòng)模架現(xiàn)澆法施工。二、移動(dòng)模架施工工藝移動(dòng)模架造橋機(jī)是利用鋼桁梁或鋼箱梁作為臨時(shí)支撐梁，提供一個(gè)可在橋位逐跨現(xiàn)澆梁體混凝土后，能順橋軸線縱向移動(dòng)的制梁平臺(tái)設(shè)備。移動(dòng)模架造橋機(jī)適用于大體積整孔簡(jiǎn)支箱梁或者中小跨度（40米以內(nèi)）連續(xù)梁的施工，當(dāng)墩高較高（大于15米）、孔跨較多（一般多于5孔）、梁體外截面為等截面、橋下有河流或通行道路或位于橋隧之間不便采取其它施工方法時(shí)更適合采用移動(dòng)模架法現(xiàn)

3、澆箱梁施工。該方法施工機(jī)械程度高，節(jié)約人力，利用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，施工質(zhì)量易保證，施工不干擾橋下交通，適用范圍廣。移動(dòng)模架按其走行方式不同分為上行式和下行式兩種結(jié)構(gòu)形式，模架主梁在現(xiàn)澆梁體下面稱為下承式移動(dòng)模架，模架主梁在現(xiàn)澆梁體上面稱為上承式移動(dòng)模架。其中上承式移動(dòng)模架承重主梁有單箱和雙箱區(qū)別。 武廣鐵路客運(yùn)專線采用上行-上承單箱900t移動(dòng)模架。（一）結(jié)構(gòu)原理1簡(jiǎn)介移動(dòng)模架是采用橋梁墩身承載，利用橫縱主梁、前后支腿、挑梁、吊臂及模板桁架等結(jié)構(gòu)構(gòu)成的作業(yè)平臺(tái)，在橋位現(xiàn)澆混凝土簡(jiǎn)支箱梁，并通過(guò)機(jī)電、液壓設(shè)備能順橋軸線縱向移動(dòng)的造橋體系。在混凝土簡(jiǎn)支箱梁的上方設(shè)置承重鋼梁來(lái)支承模板、梁重和各種施工荷載

4、，主梁在支承千斤頂及托輥?zhàn)饔孟拢蓪?shí)現(xiàn)上下升降及縱向移動(dòng)；模架及模板在模架開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的作用下完成模架開(kāi)啟及閉合動(dòng)作。模架主梁通過(guò)前后支腿支撐于前方橋墩墩頂和后方已澆筑箱梁上，并利用抬高模架的方法調(diào)整預(yù)拱度，使梁底線形符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)一跨梁張拉完畢后，脫模卸架，由模架上配套的液壓系統(tǒng)和牽引裝置，帶動(dòng)移動(dòng)模架縱移至下一跨。2技術(shù)參數(shù)一次現(xiàn)澆梁重量：900t現(xiàn)澆箱梁：31.1m、23.1m鐵路客運(yùn)專線雙線整孔簡(jiǎn)支箱梁整機(jī)自重：400-450t整機(jī)縱移速度：0.5m/min整機(jī)功率：50KW（不含混凝土箱梁施工用電）工作時(shí)支點(diǎn)最大支反力：5800KN整機(jī)外形尺寸：62.5m(長(zhǎng))×20.6m(

5、寬)×5.6m（橋面以上高）平均施工速度：19天/孔（施工熟練后可達(dá)到16天/孔）適應(yīng)曲線半徑：R2000m 適應(yīng)縱坡/橫坡：2/23主要工作原理利用機(jī)械及鋼結(jié)構(gòu)作為承托體系，提供箱梁澆筑施工平臺(tái)，結(jié)構(gòu)自身具備自行行走、過(guò)孔功能，在支承油缸及托輥輪箱的作用下，可實(shí)現(xiàn)升降及縱移動(dòng)作；模架及模板在模架開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的作用下完成底模架橫移開(kāi)啟及閉合的動(dòng)作；模架通過(guò)挑梁、吊臂及吊桿懸掛在主箱梁底面，利用可調(diào)撐桿調(diào)節(jié)模板的預(yù)拱度，按設(shè)計(jì)要求調(diào)整梁底的線型高程。是能夠滿足簡(jiǎn)支箱梁施工各項(xiàng)技術(shù)要求的兼具支架、模板功能的綜合型設(shè)備。4移動(dòng)模架總圖（見(jiàn)圖1）圖1 移動(dòng)模架總圖（二）移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁工藝1

6、移動(dòng)模架造橋機(jī)施工流程圖（見(jiàn)圖2）2移動(dòng)模架的拼裝根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境及條件的不同，移動(dòng)模架的拼裝分為橋位現(xiàn)場(chǎng)拼裝和路基拼裝后行走過(guò)孔就位位組裝兩種方式。如橋臺(tái)后方為結(jié)構(gòu)物、路基較短或場(chǎng)地受限，則可采取橋位上拼裝方案；如首跨橋臺(tái)（或橋墩）后方為路基（大于30m長(zhǎng)度即可）或已建成橋梁，則可采取路基上拼裝方案。移動(dòng)模架造橋機(jī)拼裝在搭建好的臨時(shí)支架上逐節(jié)吊裝造橋機(jī)主梁并拼裝，主梁拼裝完成后吊裝挑梁、模架及模板等結(jié)構(gòu)。臨時(shí)支架根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自行設(shè)計(jì)安裝，要求：?jiǎn)蝹€(gè)支架承載力不小于25T，沉降小于10mm；根據(jù)需要拉設(shè)橫向纜風(fēng)繩；根據(jù)需要在支架頂設(shè)置調(diào)節(jié)千斤頂。造橋機(jī)拼裝單件最大起重量約19.8T。本標(biāo)段內(nèi)3套移

7、動(dòng)模架拼裝結(jié)合橋位具體情況，分別采用以上兩種方案進(jìn)行拼裝。預(yù)應(yīng)力體系初張拉滿足過(guò)孔要求(齡期10d、彈模100)拆除吊桿及模架對(duì)接螺栓前后支腿液壓油缸下降27cm，收回脫空，輔助支腿油缸頂升支撐模架鋼梁利于吊桿孔與輔助支腿臨時(shí)錨固底模架橫移開(kāi)啟并鎖定后支腿吊掛前移后支腿油缸頂緊前支腿吊掛前移并安裝后支腿油缸收回整機(jī)縱移22m底模架橫移關(guān)閉前后支腿油缸頂升并鎖定安裝吊桿調(diào)設(shè)預(yù)拱度綁扎鋼筋安裝內(nèi)模澆筑箱梁混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)橫向脫模支座安裝變換支撐方式，由輔助支腿與前支腿共同承擔(dān)模架自重，梁體與模架分離整機(jī)縱移10.7m轉(zhuǎn)換支腿后支腿油缸回落滑靴千斤頂頂進(jìn)后支腿油缸頂升滑靴千斤頂收回重復(fù)上述步驟，過(guò)程

8、中進(jìn)行糾偏同步終張拉壓漿過(guò)孔報(bào)驗(yàn)試驗(yàn)取樣模架驗(yàn)收變形觀測(cè)圖2 移動(dòng)模架造橋機(jī)施工流程圖移動(dòng)模架安裝順序如下：安裝墩頂立柱及支腿結(jié)構(gòu)安裝1#、2#臨時(shí)支墩安裝1#、2#、3#鋼箱梁拆除1#臨時(shí)支墩安裝4#、5#鋼箱梁拆除所有臨時(shí)支墩懸拼6#鋼箱梁安裝挑梁系統(tǒng)安裝模架系統(tǒng)安裝底外模進(jìn)行梁體結(jié)構(gòu)施工。拼裝時(shí)確保各部件之間連接可靠，拼裝完后認(rèn)真全面的檢查，確認(rèn)安全可靠并試壓合格后投入使用，拼裝使用汽車吊吊裝桿件和組拼單元。3移動(dòng)模架操作規(guī)程及注意事項(xiàng)未經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和設(shè)計(jì)部門認(rèn)可，不得對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)；聯(lián)接螺栓應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的規(guī)格和數(shù)量，上滿擰緊；用作銷軸的螺栓不宜擰緊，必須采取防螺帽脫落的措施，最好采用

9、可穿開(kāi)口銷的螺栓；所有銷軸均應(yīng)插開(kāi)口銷以防脫落；因錯(cuò)孔等原因使得連接螺栓的數(shù)量不得不缺少時(shí)，每個(gè)連接螺栓缺失數(shù)不得超過(guò)總數(shù)的5，且每塊連接板的螺栓缺少數(shù)不得多于1顆。遇8級(jí)以上風(fēng)力時(shí)，停止混凝土澆注；過(guò)孔移位施工時(shí)，風(fēng)力不得大于6級(jí)，各構(gòu)件應(yīng)處于鎖定牢固狀態(tài)。前后支腿工作時(shí)，必須將底面與墩頂和梁面預(yù)埋件錨固鎖定，并指定專職人員檢查確認(rèn)無(wú)誤后，才允許進(jìn)入下一工序。所有鋼筋綁扎完畢后，應(yīng)指派專職人員重新對(duì)所有吊桿的連接狀態(tài)予以復(fù)檢，擰緊，并檢查鋼筋綁扎完畢后各吊桿的標(biāo)高值，與理論計(jì)算值間偏差值應(yīng)控制在±3mm以內(nèi)為準(zhǔn)，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況酌情調(diào)整。混凝土澆注順序應(yīng)盡量由前端向后端施工，

10、并保證左右兩側(cè)腹板及翼板混凝土對(duì)稱下料，偏載不大于5，以保證主梁結(jié)構(gòu)受力均勻，變形一致，以策安全！外側(cè)模架的開(kāi)啟順序應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程辦理，不得違章作業(yè)，以免損傷外側(cè)鋼臂和模架的外形尺寸，造成殘余變形，不易修復(fù)！支腿縱移時(shí)，在啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)前，必須指定專人檢查并確認(rèn)鋼絲繩處于張緊狀態(tài)，當(dāng)前支腿到達(dá)前方墩頂后，必須指派專人檢查前支腿橫梁與墩頂立柱的連接狀態(tài)，確認(rèn)無(wú)誤后主梁方可繼續(xù)縱移；只要前支腿或后支腿縱移到位，應(yīng)盡快解除牽引器與支腿間的聯(lián)接，以防主機(jī)縱移將卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩崩斷發(fā)生事故！高強(qiáng)螺栓連接副的擰緊本橋采用扭矩法，擰緊分初擰、復(fù)擰和終擰三步進(jìn)行。初擰和復(fù)擰扭矩值為終擰扭矩值的50%。復(fù)擰、終擰高

11、強(qiáng)度螺栓分別用白、紅色油漆在螺母和墊圈同一部位涂上標(biāo)記，以防漏擰。施擰時(shí)在螺母上施擰，擰緊順序是從節(jié)點(diǎn)中央向四周進(jìn)行。4移動(dòng)模架過(guò)孔流程（1）步驟一：箱梁張拉完畢，拆除墩頂散模及墩頂處側(cè)模對(duì)拉設(shè)施；拆除吊桿、拆除底模及側(cè)?？v橫向連接螺栓，拆除模架橫向?qū)勇菟ǎ惠o助支腿油缸伸出與橋面頂緊，后支腿油缸收回脫空并吊掛前移至指定位置；輔助支腿及前支腿支承油缸收回脫空，整機(jī)下降0.27m；底模架橫移開(kāi)啟并臨時(shí)鎖定，準(zhǔn)備第一次前移過(guò)孔。（2）步驟二：開(kāi)啟造橋機(jī)縱移機(jī)構(gòu)，整機(jī)前移10.7m后停止(24m梁施工為2.7m)；造橋機(jī)后支腿油缸伸出與主梁轉(zhuǎn)換支點(diǎn)牛腿頂緊，解除前支腿與墩頂間鎖定；后支腿油缸伸出頂升

12、0.1m，前支腿脫空，準(zhǔn)備吊掛前移。（3）步驟三：輔助支腿與橋面豎向預(yù)應(yīng)力筋或橋面預(yù)留吊桿孔鎖定；前支腿脫空后吊掛前移至前墩頂指定位置安裝，并將立柱與墩頂臨時(shí)斜拉桿張緊，與墩頂預(yù)埋件間鎖定，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，后支腿油缸收回，準(zhǔn)備第二次前移過(guò)孔。（4）步驟四：?jiǎn)?dòng)造橋機(jī)縱移機(jī)構(gòu)，整機(jī)前移22m后到位；橫移關(guān)閉底模架，連接左右模架間連接螺栓；前后支腿油缸頂升0.27m至工作狀態(tài)并鎖定；安裝吊桿并調(diào)整，模板測(cè)量并調(diào)整，拆除前支腿立柱臨時(shí)斜拉桿；綁扎底板、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋；安裝拆裝式內(nèi)模完畢；綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋；澆注箱梁混凝土并養(yǎng)生；混凝土養(yǎng)生至張拉強(qiáng)度，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。三、線型控制（一）反

13、拱的設(shè)置為保證鐵路在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的平順性，梁體應(yīng)預(yù)設(shè)反拱。理論計(jì)算跨中反拱值為16.11mm，其它位置應(yīng)按二次拋物線過(guò)渡。實(shí)際施工中反拱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)具體情況，充分考慮收縮徐變的影響以及預(yù)計(jì)二期恒載上橋時(shí)間確定。本設(shè)計(jì)二期恒載上橋時(shí)間按預(yù)加應(yīng)力后60天計(jì)算，理論計(jì)算殘余徐變拱度值為5.12mm。鋪設(shè)無(wú)碴軌道載終張拉60天后方可進(jìn)行，同時(shí)橋上附屬設(shè)施（二期恒載）宜在鋪設(shè)無(wú)碴軌道前完成。（二）施工控制因素 嚴(yán)格控制粗、細(xì)骨料、粉煤灰、外加劑及梁部結(jié)構(gòu)等材料的選擇，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)必須滿足客運(yùn)專線技術(shù)條件要求；優(yōu)化C50耐久混凝土的配合比；骨料的力學(xué)性能的影響；預(yù)施應(yīng)力時(shí)梁體的狀態(tài)，預(yù)施應(yīng)力的工藝；養(yǎng)護(hù)工藝

14、；箱梁支撐狀態(tài)轉(zhuǎn)變。四、幾點(diǎn)體會(huì)通過(guò)本標(biāo)段內(nèi)現(xiàn)澆梁的施工實(shí)踐，總結(jié)出以下幾方面內(nèi)容，在大跨度鐵路箱梁施工中值得借鑒。（1）移動(dòng)模架造橋具有連續(xù)、穩(wěn)定、可靠、工期短、工序銜接便捷合理等特點(diǎn)，施工易于掌握，整體性好，機(jī)械化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)，適合于長(zhǎng)度300m以上的大橋及特大橋施工。管段內(nèi)幾座特大橋采用了移動(dòng)模架施工后，整體工期效果非常好，模架拼裝及拆除費(fèi)用一次性分?jǐn)偤?，費(fèi)用相對(duì)較低，而且在跨線施工時(shí)，具有不可替代的優(yōu)越性，可實(shí)現(xiàn)一次性跨越，安全可靠。（2）簡(jiǎn)支箱梁線型控制是工程的難點(diǎn)，需要在施工中不斷調(diào)整，本標(biāo)段內(nèi)箱梁施工加強(qiáng)了混凝土施工工藝，預(yù)應(yīng)力張拉，混凝土養(yǎng)護(hù)，模板工藝等方面的施工控制，在梁體線型控制上積累了成功的經(jīng)驗(yàn)。（3）在不具備廠制架設(shè)的條件下，采用橋位現(xiàn)澆法施