桥梁施工论文范文移动模架现浇梁施工技术

　　摘要：宁杭客运专线其中经经济发达的溧阳郊区跨茶亭河特大桥全长575.76m其中有13孔32m简支梁，在本工程简支梁施工过程中，采用移动模架施工，解决了在一些地理环境偏远又不能运输架梁的情况下合理进行施工组织，流水施工工艺，大大提高了工程效率，节约了工期。

　　关键词：移动模架简支梁,施工工艺,研究

　　1.工点概况

　　1.1工程简介

　　茶亭河特大桥我单位负责施工，位于经济发达的溧阳市郊区，茶亭河特大桥桩号里程为DK96+201.12～DK96+776.88，全长575.76m，跨茶亭河，前13孔梁是32m简支现浇梁。

　　1.2工程地质特征

　　⑴工程地质条件

　　① Q4ml，人工填土(种植土、素填土、杂填土)，杂色，结构松散;

　　② Q4al+h，淤泥质粉质黏土，灰褐、深褐色，流塑，σ0=60kpa;

　　③Q4al+h，粉质黏土，褐黄、灰褐色，软塑，σ0=120kpa;

　　④Q3al，粉质黏土，灰褐、褐黄、褐红色，饱和，硬塑，σ0=200kpa;

　　⑤Q3al，细砂，褐黄、黄褐色，饱和，稍密～中密，σ0=150kpa;

　　⑥Q3al，中砂，褐黄、黄褐色，饱和，中密，σ0=200kpa;

　　⑦ Q3al，粗圆砾土，褐黄、黄褐色，饱和，密实，σ0=350kpa;

　　⑧泥质砂岩，棕红色，全风化，σ0=200kpa;

　　⑨泥质砂岩，紫红、棕红色，强风化，σ0=300kpa;

　　⑩泥质砂岩，紫红、棕红色，弱风化，σ0=400kpa;

　　1.3水文地质特征

　　①地表水

　　桥址范围内有河流、水塘沟渠分布，地表水主要为河流水、水塘水及沟谷水，地表明流水量因受季节降水雨量影响，发育。

　　②地下水

　　一级阶地区地下水由上层滞水及砂土中的承压水组成，上层滞水受大气降水及地表水补给，砂土层中的承压水和长江有互补联系。勘察期间测得地下水综合稳定水位埋深约0.8～2.5m。

　　桥址区地表水对混凝土结构无侵蚀性。

　　③不良地址及特殊岩土

　　茶亭河特大桥桥址区场地地貌单元较简单，根据工程地质机动钻探的勘测资料及现场调查测绘分析，测区无滑坡、泥石流等不良地址现象;场地无特殊岩土，也无重大地质构造和不良地址现象，适宜桥梁建设。

　　桥址区不均匀风化现象严重，强风化层中含有较多不均匀风化岩块，且强风化截面起伏较大。

　　④地震效应

　　地震峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.35s。

　　2施工方案

　　2.1 移动模架系统加工

　　技术规范要求：所有钢结构制作符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)及现行有关验收标准。

　　构件加工前要进行装配图设计，其内容包括：标准焊接详图、焊接程序规范、参照的质量标准、预热要求、尺寸测量和公差等。

　　材料要求：材料要有质保书，主梁、牛腿、推进小车、导梁等重要材料要有抽样试验合格证书。

　　试安装和最终检测：在装配完成之后以及在表面处理之前所有图纸上标明的螺栓接合和交界面都要试安装以模拟操作情况。

　　2.2移动模架现浇箱梁

　　本标段内预应力简支箱梁移动模架根据制梁转场方向、转场次日数、现场墩高采用2套ZQMS900上行式移动模架。

　　2.2.1 ZQMS900移动模架

　　上承式移动模架主要用于风力小的施工区段。

　　(1)移动模架

　　ZQMS900型移动模是根据铁路客运专线32m双线整孔箱梁的设计和施工特点而研制，采用上行式结构，能自行完成支腿过孔移位，主梁上设置防雨、防晒顶棚，适应全天候施工要求。

　　上行式移动模架分为承重主梁、导梁、前后支腿、纵移辅助支腿、挑梁、吊挂、吊杆及导轨、侧模板、侧模架及底模、底模及底模架导杆、墩头散模、拆装式内模、模架防护棚、爬梯及走道结构、液压及电气系统等几部分，构成一个完整的承载结构体系。

　　(2)移动模架安装

　　①结构安装

　　移动模主梁采用墩下安装，然后采用分节吊装的方法，主梁拼接完成后吊装挑梁、模架及模板等结构。主梁拼装单件最大起重量约23t。

　　②液压系统的安装与调试

　　开机前应检查油箱内液压油在油标上的刻度线之上,将系统所用的液压件及附件以及油管路、接头等都放在煤油中清洗干净，然后按液压系统原理图及管路布置图接好，要特别注意各个管路接头连接部位一定要对正拧紧。前、后支腿及辅助支腿泵站电机线均接好，开模泵站电路按电器原理图接好，溢流阀的调压手轮逆时针旋转全部放松调压弹射。将电动机与油泵间的联轴器分离开，点动一次电动机，观察其旋转方向是否与柱塞泵允许旋向一致，正确后联轴器再接牢。把柱塞泵上面的漏油孔回油管接头卸开，向泵腔中注满洁净的液压油，的同时，用手搬动联轴器让泵转动几圈，漏油管再接牢固。通电使电机运转，打开压力表开关，对于前、后支腿及辅助支腿液压系统，需要前后交替扳动多路换向阀手柄，对于开模液压系统，需要向电磁换向阀发指令，左右交替通电，使系统所控制的油缸伸缩到位后，旋转溢流阀调压手轮，慢慢加压并观察压力表指针，使前、后支腿扩辅助支腿液压系统的泵站压力达到25MPa，开模液压系统泵站压力达到16MPa，如此反复几次，观察每个运转过程是否准确正常，此时输油管路及各连接部位不能有漏油、渗油现象，然后将溢流阀防松螺母拧紧，关闭压力表开关，停止电机转动。

　　③电气控制系统的安装

　　整个电气系统由主配电柜、主干电缆、分支电缆、五个分线盒、11个插座箱以及各个用电设备组成。电缆电源经主配电柜配电后，固定设备(卷扬机和辅助支腿)直接从主配电柜用4*4平方电缆供电。移动设备中，电动葫芦用4*2.5平方电缆经钢绳滑轮牵引后供电。主干电缆从主配电柜引出后，穿过主梁及导梁腹内，沿途与五个分线盒搭接，引出五组分支电缆，各分支电缆穿出主梁开孔，沿挑梁左右臂向立柱下端的插座箱供电，前、后支腿需要用电时，用自带8米电缆向就近插座箱取电。开模液压泵站、照明投光灯、安全灯及震动器均从其位置附近的插座箱取电。导梁最前端也设有一个插座箱，用作移动模架跨孔时向前支腿提供电源。主配电柜内还备有一个RS625插座，以方便后支腿在末端位置时就近取电。整机供配电系统采用三相五线制，各用电设备均设置漏电保护器(人民电器、德力西或正泰电器)作为隔离、短路、漏电保护。所用电缆三相用四芯、单相用三芯，均采用国标YC型重型橡胶套电缆或UP橡胶套电缆明敷方式敷设(非标禁用)。

　　(3)移动模架使用方法

　　②　32m标准跨施工步骤及方法

　　步骤一：

　　A、箱梁张拉完毕。拆除墩顶散模及墩顶处侧模对拉设施;

　　B、拆除吊杆、拆除底模架中部纵横向连接螺栓和底模与侧模连接螺栓。

　　C、辅助支腿油缸伸出与桥面顶紧，后支腿油缸收回脱空并吊挂前移至指定位置;

　　D、辅助支腿及前支腿支承油缸收回脱空，整机下降0.27m;

　　E、底模架横移开启并临时锁定，准备第一次前移过孔。

　　步骤二：

　　A、启动移动模架纵移机构，整机前移10.7m后停止;

　　B、移动模架后支腿油缸伸出与主梁转换支点牛腿顶紧，解除前支腿与墩顶间锁定;

　　C、后支腿油缸伸出顶升0.1m，前支腿脱空，准备吊挂前移。

　　步骤三：

　　A、辅助支腿与桥面竖向预应力筋或桥面预留吊杆孔锁定;

　　B、前支腿脱空后吊挂前移至前墩顶指定位置安装，并将立柱与墩顶临时斜拉杆张紧，与墩顶预埋件间锁定，经检查确认无误后，后支腿油缸收回，准备第二次前移过孔。

　　步骤四：

　　A、启动纵移机构，整机前移22m后锁定;

　　B、横移关闭底模架，连接底模架中部和底模与侧模间螺栓;

　　C、前后支腿油缸顶升0.27m至工作状态并锁定;

　　D、安装吊杆并调整预拱度，模板测量并调整，拆除前支腿立柱临时斜拉杆;

　　步骤五：

　　A、绑扎底板、腹板钢筋及预应力筋，施工方法同现浇梁钢筋施工;

　　B、安装拆装式内模完毕，施工方法同预制箱梁内模安装施工;

　　C、绑扎顶板钢筋及预应力筋，施工方法同现浇梁钢筋施工;

　　D、浇筑箱梁混凝土并养生，施工方法同现浇梁混凝土施工;

　　E、混凝土养生至张拉强度，进行预应力张拉作业，

　　A、钢筋绑扎、混凝土灌注及养护。

　　(1)钢筋施工：钢筋在加工车间按规格集中弯制好后运输到桥位，在底模上分段绑扎，焊接成整体。钢筋安装采用人工绑扎和手工电弧焊点焊的方法。特别注意梁体钢筋和墩台接地钢筋的焊接。

　　(2)混凝土施工：混凝土采用高性能混凝土，由布置在DK93+600处的4#混凝土拌和站集中生产供应，8m3混凝土搅拌运输车运至桥位，混凝土泵车送入模，插入式振动棒与附着式振动器联合振捣，梁体混凝土采用土工布遮盖保湿法养护与自然养护相结合。

　　B、内模拆拼

　　(1)用内模小车拆拼内模需要安装运行轨道，轨道下用与梁体同标号的混凝土垫块垫起来，通过自制的卡子卡住垫块并固定轨道。轨道安装要符合下列要求：纵向轴线侧偏≤10mm，两轨道高差≤5mm，接头间隙≤2mm，接头错台≤2mm，纵坡均匀。

　　(2)待浇筑的箱梁混凝土强度达到设计强度60%(即30MPa)时，可拆除状态1中的撑杆，内模小车通过轨道开进箱内，撑起小车连接杆与内模铰链(如状态2)。操作小车手柄收起连接杆拆除内模，内模拆除顺序为：先拆内下模①号、②号，再拆内顶模③号，然后拆除内上模④号、⑤号，并向内收拢(如状态3)。内模小车背负收拢的内模运到已扎好底腹板钢筋那孔箱梁内，在对应的位置上撑起小车连接杆(如状态2)，待尺寸调整好后用撑杆撑起到状态1，移走小车。按同样方法去拆拼下一块。内模拆拼状态见“内模拆拼状态示意图”。

　　C、外模拆拼

　　根据设计要求，混凝土强度达到设计强度100%即50MPa，弹性模量达到设计弹模100%即35GPa，且混凝土龄期满足4d以上方可进行第一批预应力张拉即初张，初张后进行整体脱外模。

　　整体脱模前要先拆除两端支座处四块端侧模，并把它们横移出墩帽。龙门吊机运到前一孔梁上支垫起来，并用缆绳固定。解除四个支承大油顶的保险箍，在统一指挥情况下，同步缓慢下落四个大油顶，下落高差不得大于30mm。下落过程中及时调整支承台车位置，使主梁滑道准确落于台车的车轮踏面上。若有高差放不到车轮踏面则在踏面上抄填铁板，再按合拢时相反步骤使主梁落于支承台车上。

　　解除底模桁架连接螺栓以及两端工作平台的中间连接，清理模架上异物，疏通支承台车滑道，在确保所有连接螺栓和约束均被解除后才可以横移出模架，进入下一个施工循环。

　　D、移动模架纵移

　　(1)纵移前要做以下准备工作

　　确保外模横移到位，纵移时不会碰撞墩身、墩帽，模架后方梁端工作平台要拆除，全面检查是否有物体阻碍纵移，并且确保纵移时不会有物体脱落;各支撑要支承在已制好的梁上，并用缆绳固定。解除门吊及内模小车供电电源，分清固定与移动电缆;台车与主梁、台车与墩旁托架的反钩确保钩牢。六级以上风禁止纵横移操作。

　　移动模架纵移时要统一指挥，每个支承台车处均设专人进行纵移观察，观察主梁下面的滑道与支承台车上的滑槽是否有摩擦、阻碍以及脱槽现象，若有则及时停止纵移，待问题解决后再继续纵移。观察底模是否与墩身帽相撞。随时监视墩旁托架的螺旋顶是否与墩身密贴，否则要派人调整，使螺旋顶前面的胶垫顶紧墩身。操作纵移油顶的人要注意油表压力变化，正常工作压力为15MPa，若有异常则立即停下，查找原因。

　　(2)纵移就位

　　箱梁现浇完成且第一期张拉完后进行纵移，纵移要两侧对称、同步进行，两侧主梁不同步偏差应控制在一个纵移油缸行程约30cm内。在主梁前导梁快要搭上前孔支承台车时要调整支承台车的滑槽方向和角度，使之与主梁平行。若偏差较大可微调后面的支承台车横向距离使同一侧的三个台车在一条线上。否则会出现导梁入槽困难或咬边现象。

　　纵移到位后尽快进行横移合拢，并用螺栓把两块底模连接起来，模架顶升调整就位。

　　D、横移就位

　　纵移到位后按下列要求尽快进行横移合拢，用螺栓把两块底模连接起来，以防天气突然变化。

　　横移前要清理托架横梁滑道，涂上少许黄油。检查是否有横移障碍物。统一指挥，1#位～4#位台车同步动作，1#与3#误差控制在半个横移行程约15cm，2#与4#同样，上游模架与下游模架误差控制在一个横移行程。

　　待底模桁架接近合拢时仔细操作，调整两组模架轴线与箱梁轴线平行，检查底模桁架中间锥销与孔是否能穿合进去，若吻合则合拢两组模架，带上连接螺栓，解除一边台车(如1#和3#)约束，同步操作2#、4#台车，使底模中线箱梁中线重合，横移完成。若两组模架合拢时有少许错台，则用外力(如导连)调整底模桁架使之合拢。若两组模架合拢时错台>4cm时，则要调整主梁标高。把低的那一组模架(假设上游模架)横移到位，使底模桁架合拢线与箱梁中线重合，在支承台车上靠近主梁外侧放置50t千斤顶，用千斤顶和垂直大油顶把主梁慢慢顶起，使之与下游模架平齐。

　　为了保证模架纵向稳定性，调整主梁标高时先调整一头(1#位)，待1#位调整好后，再调整3#位。调整平齐后横移下游模架到位进行合拢，横移结束。

　　调整1#位～4#位垂直大油顶把模板顶升到设计标高。原则上4个垂直大油顶应同步起升，但操作时很难同步，致使调好的底模中线偏位。为了防止中线偏位，先起升1#、2#位油顶，1#位与2#位油顶起顶高差不得大于3cm，待高出3#、4#位7cm时停止，抄垫块(垫块厚度7cm)，垫块抄好后顶紧油顶，打上保险箍。再起升3#、4#位油顶，按同样方法交替进行。

　　待整个模架调整到位后，垂直大油顶的保险箍全部打上，并把主梁和支承台车抄死，起保险作用，还要把主梁上的水平定位螺杆顶紧墩帽，以防模架在水平面内移动。在所有起顶作业时，顶与垫块、垫块之间、垫块与主梁之间均用防滑石棉垫抄填。

　　调整后的模架应满足以下要求：外模纵桥向误差≤10mm，底模中心线偏位≤5mm，底板标高误差≤5mm。

　　3.结束语

　　移动模架施工，按照以上施工工艺进行合理组织施工，使简支梁施工成为流水性作业，提高施工效率，在一些地理环境偏远又不能运输架梁的情况下，能降低工程成本，缩短施工工期，以取得较高的综合效益。

　　参考文献：

　　[1]《铁路工程施工安全技术规程》

　　[2]《移动模架现浇梁施工方案》

　　[3]《后张法施工无砟轨道32m双线简支现浇梁》通桥(2008)2328-Ⅵ