厦深铁路广东段客运专线双线移动模架造桥施工技术及管理

　　摘 要 ：以厦深铁路桥梁梁部施工为背景，介绍移动模架制梁施工技术及安全质量管理。

　　关键词 ：客运专线 移动模架 造桥 施工技术、管理

　　1、工程概况

　　厦深铁路东起厦门西站、西至新深圳站，全线建筑长度501km,工程投资估算总额427亿元。其中广东境内357km，初步设计概算批复投资总额296.95亿元，途径潮州、汕头、揭阳、汕尾、惠州、深圳等六城市。设车站11个，正线新建桥梁118座，147454延长米，占正线总长的41.3%。桥梁上部结构大部分为简支箱梁，部分交通便利的长大桥梁梁部施工为预制架设，部分桥遂相间，地形复杂，交通不便的桥梁梁部为移动模架法或支架法现浇。施工单位投入了总计26套移动模架进行施工。

　　2、移动模架概述

　　移动模架法造桥技术于1959年开始用于联邦德国的克钦卡汉桥，因其设备制造费用昂贵，用钢量大，一度限制了该技术的推广应用。我国交通部第一公路工程总公司在伊拉克修建摩苏尔4号桥时曾使用了原联邦德国PZ公司研制、瑞士LOSINGER公司生产的支承式活动模架。1991年该公司又用这套设备修建福建厦门高集海峡大桥。随着桥梁施工技术的飞速发展，在梁部施工的设备、工艺方法，混凝土施工，桥梁检测等方面都有很大的提高和改善，使移动模架法可适用于现浇施工的简支梁、连续梁、刚构桥和悬臂梁桥等桥梁结构形式，截面形式包括T形或箱形等。

　　3、移动模架施工技术

　　3.1 移动模架拼装及过孔关键技术

　　根据移动模架整体受力支撑在桥墩上的位置，移动模架分为下行式移动模架和上行式移动模架两种形式。本篇以下行式移动模架为例进行阐述。

　　3.1.1 移动模架拼装方案

　　移动模架设备进场前，必须首先确定移动模架的主梁拼装方案。主梁拼装方案根据场地和桥墩高度可采用临时支墩拼装和起吊提升两种方案。 一般较高的桥墩(>15m)及拼装场地临时征地困难时，采用临时支墩方案;桥墩高度≤15m，同时临时征地条件较好，采用起吊提升方案，即两片主梁分别在桥墩两侧地面整体拼装完成后，采用吊车或在桥墩上设置扁担梁对称提升主梁就位方案。起吊方案较临时支墩方案，节约了拼装时间。厦深铁路DK389+030～DK450+786.47段桥梁移动模架拼装就采用临时支墩和吊车提升两种方案。

　　3.1.2 移动模架拼装

　　移动模架拼装时，先编制拼装工序方案，拼装主要工序为：组拼支撑托架—安装工作小车—吊装主梁—组拼横梁—安装配重块—安装鼻梁—安装底模并调整预拱度—组拼侧模及顶模—检查所有安装件及螺栓—系统调试。安全措施上严格遵守厂家提供的《移动模架操作规程》和国家相关行业规定的起重及高空作业安全规程，确保机械设备及人员安全。

　　　3.1.3.1移动模架过孔工况一

　　箱梁混凝土强度达到设计的80%后，进行初张拉，张拉完毕后，进行移动模架过孔工作，拆除底模横梁中间联结系，在横移油缸的作用下，实现移动模架系统双侧同时横向打开。

　　3.1.3.2 移动模架过孔工况二

　　移动模架横向打开到满足模架系统可以通过桥墩条件时，停止横向开启，进行移动模架纵移过孔工作，移动模架系统在纵移油缸的作用下实现移动模架系统同时纵向推进。

　　3.1.3.3 移动模架过孔工况三

　　移动模架纵移到下一梁跨处时，停止纵移工作，进行移动模架合拢工作，移动模架系统在横移油缸的作用下实现双侧同时横向合拢，完成合模工作后，调整模板标高，进行箱梁钢筋绑扎等工作。

　　下行式移动模架现浇简支箱梁施工工艺主要流程：模架拼装、预压—支座安装—模架就位—施工放样及模板调整—钢筋绑扎及预应力孔道安装—混凝土浇筑及试件制作—养护—拆除内模—预应力初张拉—移动模架落架、脱模—移动模架纵移过孔(制造新梁)—预应力终张拉—孔道压浆、封锚。

　　3.2.1原材料质量控制

　　水泥:采用水化热和收缩性较小的水泥，掺入适量的粉煤灰和矿粉。

　　粗、细骨料：选用粒径均匀、、级配良好、碱活性小、质地坚硬、含泥量控制在规范容许范围内的材料。

　　施工过程严格控制砂、碎石的含水量，保证混凝土水灰比稳定。

　　3.2.2 混凝土浇筑顺序

　　混凝土浇筑从箱梁两端向中间推进，采用两台混凝土泵车输送入模，以插入式振动棒为主，附着式振动器辅助振捣。按照底板、腹板、顶板及翼板形成一定梯度，全断面分层错开5m间距。腹板分层厚度控制在40cm。底板和顶板一次浇筑到位。

　　箱梁混凝土浇筑分4批前后平行作业。第一批浇筑底板两侧混凝土，当浇筑到腹板后，紧跟着第二批浇筑底板中间，当混凝土从梁端向跨中浇筑的过程中，浇筑断面间相距3～4m，开始第三批浇筑腹板，依次逐步向跨中浇筑，最后浇筑顶板及翼板，这样逐批浇筑面相隔时间保持在30min之内，避免出现混凝土施工冷缝。

　　3.2.3 混凝土浇筑时间控制

　　箱梁混凝土数量达313m³，方量很大。验标要求箱梁混凝土浇筑时间控制在6h内，为此，首先要制定科学有效的施工方案;其次明确施工人员的岗位工作及职责，制订奖罚措施;三是加强机械设备的全面检修和保养;四是制订预案，备足备用设备，防止意外情况。

　　3.2.4预应力筋安装及张拉控制

　　现浇简支梁采用波纹管造孔，为防止波纹管在混凝土浇筑、振捣过程中损坏，波纹管内设聚乙烯衬管，混凝土初凝后将衬管抽出，进行预应力钢绞线穿束。

　　钢绞线按设计长度下料，先单根编号再集束。单根编号时钢绞线两端采用不同颜色或不同编号标识，编束用的铁丝间距不大于2m，保证钢绞线顺直，以防穿顶张拉时错位，使钢绞线在孔道内缠绞，造成预应力不准确。穿束时，将钢束一头缠裹成圆端形，一头牵引，一头送进，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。

　　预应力张拉采用应力、应变双控。以张拉应力为主，以钢绞线的伸长量为校核。其张拉程序为：0→10%(0.10控制应力 )→ 初应力(0.20控制应力)→ 1.0控制应力，持荷5min→锚固。

　　实际伸长值与理论伸长值之差应控制在±6%以内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。

　　3.2.5 混凝土脱模及养护

　　在梁体混凝土强度达设计值80%后一次进行预张拉和初张拉，张拉后移出内模和拆除外模。拆模时梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均≯15℃，梁体棱角完整。大风或气温急剧变化时不宜拆模。

　　混凝土浇筑完毕，用土工布覆盖，开始养护。自然养生为洒水覆盖养生，覆盖应采用双层，一层为保水层土工布，一层为防止水分蒸发的不透水薄膜，养生要保持梁体一直处于湿润状态。养生时间根据混凝土强度发展能否满足拆模要求而定。模板拆除后，继续洒水覆盖养护，养生时间不少于14d。在洒水困难的部位以及夏季高温时段喷养护剂养护。

　　3.2.6 模架过孔

　　箱预梁应力张拉完成后，即可进行模架过孔作业，过孔过程中应设置专人对过孔全过程监控，确保过孔安全和质量。模架过孔完成后，开始下一孔梁的制作。

　　3.2.7 管道压浆和封锚

　　当箱梁预应力终张拉完成后，在2d内进行管道压浆。压浆前割丝封头，钢绞线伸出锚具外部3cm为宜，割丝用砂轮切割机。封头用p.o52.5水泥、107胶水及水拌和，封头一定要密实，无气孔、无裂纹。压浆采用真空压浆技术，压浆完成后及时进行封锚，采用与梁体同等级别混凝土进行。

　　4、移动模架施工安全质量管控

　　4.1加强施工组织准备

　　组织有丰富施工经验的技术专家、工程师，成立施工组织设计编写小组，根据施工设计图纸、桥梁施工技术规程和验标、移动模架设备厂家提供的《移动模架设计说明书》和《移动模架操作规程》等，认真编写移动模架施工组织设计及移动模架拼装、过孔及拆除等专项施工方案、安全细则和作业指导书。组织有关专家对方案进行了评审和论证。

　　4.1.1做好设备选型

　　为确保移动模架设备质量安全可靠，在移动模架设备的采购上，采用公开招标的方式进行，认真比选，本着质量可靠，安全系数高的原则，选择有资质、守信用的移动模架专业制造商生产的移动模架设备。

　　4.1.2 做好施工人员组织及培训

　　在施工人员组织方面，按照铁道部关于架子队管理办法要求组建移动模架制梁架子队。架子队的主要管理和技术人员由有相关施工经验的人员组成。并由移动模架厂家技术人员对参加移动模架施工管理和技术人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

　　4.1.3 加强组织领导，强化过程控制

　　4.1.3.1各施工单位成立以指挥长为组长、总工、副指挥长为副组长的移动模架安全质量专项管理领导小组，负责对移动模架施工安全质量进行管理。

　　4.1.3.2制定移动模架施工专项管理制度

　　制定移动模架施工检查和安全质量会议制度，每月进行一次移动模架安全质量检查评比活动，召开一次安全质量分析会，及时发现和排查安全质量隐患。制定移动模架架子队主要管理和技术人员专项管理制度，对架子队队长、施工技术员、设备工程师、安全员及移动模架机械操作员登记建档，实行定人定岗，不经项目部移动模架安全质量专项管理领导小组同意，上述人员不得更换。制定处罚制度，对违规行为严格处罚。

　　4.1.3.3抓好安全质量制度执行管理

　　强化以下制度的管理：一是移动模架设备进场验取证收制度，设备及构配件进场必须具有“三证”和“一标志”：即生产许可证、产品合格证、安全鉴定证和安全标志。进场设备必须进行专门验收，并按有关规定要求，使用前对其安全系数、防护功能等进行必要的检查。每套移动模架设备在完成2孔箱梁施工后，建设单位组织施工、监理、设备供应等单位对设备进行评审论证，评审合格后发合格证。在进行评定前设备供应商应提供以下资料：设计图纸、工厂加工报告、预压报告、安装过程发现问题及解决报告。二是做好设备运行中安全质量检查，每套移动模架完成12孔箱梁浇注或设备转场后，建设单位组织施工、监理、设备供应等单位对移动模架的主要构件及液压系统重新进行检查验收。三是移动模架施工过程检查制度，移动模架是一种特殊的大型现浇制梁设备，为保证其在施工过程中处于安全可控状态，施工单位根据移动模架的施工特点及施工经验，针对移动模架拼装及移动模架在工作中的的安全状态和要求编制了12张移动模架施工过程安全检查表(主要涉及移动模架安装后、过孔前、过孔中、过孔后、浇筑前、浇筑后等)，要求安全检查人员在每孔箱梁施工过程中进行对照检查，检查结果报现场监理人员复核确认合格后，方可进行下一工序。

　　5、结论

　　(1)厦深铁路采用移动模架制梁，解决预制梁架设和支架法制梁困难的难题，透过精细过程控制，能够达到同预制梁一样的质量，同时保证工程进度。

　　(2)移动模架制梁预拱度控制，主要通过理论计算和现场预压验证取得数据合理设置，并通过首跨梁进一步调整，基本通过前三跨梁的浇筑和观测，即可取得最合理的预拱度设置数据;另外，通过对移动模架的预压检验了理论计算及模架的安全可靠度。

　　(3)根据设计，梁体混凝土强度达到80%时进行初张拉，初张拉后，移动模架可以过孔的情况，通过研究移动模架提前过孔技术，在配合比上采用添加矿粉掺和料的办法，提高混凝土早期强度，保证了提前过孔的安全可靠，有力保证了制梁进度，实现11天/孔的进度指标。

　　(4)移动模架施工标准化作业程度高，施工期间加强管理培训，明确岗位职责，严格按照下行式移动模架的过孔程序和步骤进行操作，加强现场监测，就能保证施工安全、周期快、质量可控。

　　参考文献：

　　1、宋宏坤、李波.武广客运专线东湖特大桥移动模架原位现浇箱梁施工技术【J】。铁道标准设计，2008(4)

　　2、刘家锋.我国移动支架造桥机的发展综述【J】.铁道标准设计，2002(2)。

　　3、中国工程科学高层论坛(京沪高速铁路桥梁建设技术及工艺设备材料交流研讨会)论文集-会刊。