移动模架逐段施工法Word 文档
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移动模架法逐段施工等截面连续箱梁
三航江苏分公司杨伯崇
1 工程概况
移动模架是一个可沿桥梁纵向移动的机械化程度很高的“桥梁工厂”,国内俗称“造桥机”。该设备的模板支撑系统支撑在移动模架的主承重梁上,根据主承重梁对模板系统的支撑方式,移动模架可以分为两种,主承重梁在模板系统的上方,并借助已成型箱梁位移的称为上行式移动模架,主承重梁在模板系统的下方,并借助桥敦台位移的称为下行式移动模架。移动模架系统适用于滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等场地的连续梁或简支梁的现浇混凝土桥梁的施工,随着国内交通基础设施建设的高速发展,本世纪以来,按照移动模架施工设计的桥梁也越来越多,逐渐得到广泛应用。
242省道临洪河特大桥全长2313.2m,区域地势低洼,地形较平坦,沟、塘、河、池纵横密布,缺乏施工场地。根据地质勘探,该项目穿越了大面积的海相沉积的淤泥、淤泥质粘土地段,厚度普遍较大,软土厚度一般为8.0~16.0m,软土具含水量高(最高达75%)、压缩性大、强度低、天然孔隙比大等特征。加之大桥横跨素有“洪水走廊”之称的临洪河,汛期来临时,施工基本上就要中断,因此,该桥现浇箱梁采用了移动模架法施工技术,施工跨度为50m、48m、38m,48m为标准跨。
2 移动模架构造形式
移动模架造桥机由承重主梁、导梁及横联、前中后支腿、挑梁和吊臂、外侧模板及底模、底模架、外侧模架、拆装式内模、爬梯及走道结构、液压及电气系统等几部分组成,构成一个完整的承载结构体系。总装后的下行式移动模架如图1所示。
图1
2.1主箱梁
临洪河特大桥使用的移动模架主箱梁由两组多节钢箱梁组成,每节长度10m,通过节点板用高强度承剪螺栓连接,底板下两边有供台车前移的轨道。主梁端部安装桁架式导梁,辅助移动模架整机过孔使用。横联为两侧钢箱梁及导梁间的连接桁架,通过横联,将钢箱梁及导梁组成一个整体框架,共同受力。图2为主箱梁标准节段及主箱梁间横联。
图2
2.2 前、中、后立柱支腿
支腿是移动模架主梁的直接支承结构,对整机起到支撑作用,并将所有施工荷载传递到已施工的结构上。
对于上行式移动模架,前支腿支承于前墩墩项,是移动模架工作状态的前支点,前支腿整体为门式结构,由支腿立柱、支腿横梁、托辊轮箱、吊挂轮、液压系统等构成。中支腿在后跨已浇筑的混凝土箱梁顶面安装,是移动模架的中支点,中支腿在浇筑首跨时需在墩顶盖梁上设支腿立柱结构,中间跨及尾跨时无需支腿立柱。后支腿位于主梁尾部,只用于整机过孔作业。
下行式移动模架支腿由立柱和托架组成,立柱直接支承到承台上,立柱上端与托架的底部通过法兰相联。为了增加立柱的压杆稳定性,立柱设计有顶紧支座及拉紧支座,使立柱紧紧抱住桥墩。下行式移动模架配备三组支腿,两组工作,一组辅助过孔。图3、图4分别为上行式和下行式模架支腿及托架。
图3 图4
2.3 台车
台车是整机动作的执行部件,主要部件由纵向平衡梁、台车架、纵移机构、顶升机构及横移机构等组成,负责升降模、纵向移动等功能,安置于托架和主箱梁之间。图5为移动模架部件之台车,左为下行式模架台车,右为上行式模架台车。
图5
2.4 底、外侧模架系统
移动模架的模架系统包括底、外侧模架和模板及其相应的调节机构,底、侧模架是箱梁混凝土的直接支撑体系,底模架由多组成对的桁架组成,每对间通过高强螺栓连成整体,每侧均与主梁相连接,模板采用了侧包底的形式并通过调节机构调整到位。图6为侧模和翼缘底模及其调节机构。
图6
2.5液压与电气系统
提供模架动力,使模加可横向、纵向、垂直方向移动。
2.6辅助设施
辅助设施包括爬梯、操作平台、栏杆等。操作平台和爬梯保证作业人员施工安全,主梁内侧的走道和操作平台以方便模架的开启与闭合,外侧的走道和操作平台方便模板撑杆的调整。
3 移动模架施工
3.1移动模架施工工艺流程
安装主承重钢箱梁临时支墩→安装墩边主支腿→安装移位台车→安装主承重钢箱梁→安装底模支撑梁→安装模架支撑系统及外模型→安装液压及电控系统→模架预压及线形调整清理模型→绑扎底板、腹板钢筋及安装预埋件→安装内模→绑扎顶板钢筋及安装预埋件→混凝土浇注及养生→预应力初张拉→模架横向打开→模架纵向移动至第二孔位置→模架横向合拢→开始第二孔梁施工。
首孔施工结束至第二孔模架合拢后,进行模架线形调整和清理,开始进行新一跨钢筋的绑扎,依此循环直至结束。
3.2移动模架的安装与调试
3.2.1安装主要设备和场地要求
移动模架拼装采用的主要设备是吊机,根据本工程设备单件最大重量需要,采用2台50t和一台25t吊车共同完成安装任务。无论是上行式还是下行式,移动模架的安装场地承载能力和操作面积必须满足吊车作业要求,如地基软弱可采取加固措施。
3.2.2临时支墩
移动模架主承重梁分多节段拼装而成,因此,在拼装时必须设置临时支墩支撑主梁,支墩与主支腿形成支撑体系,在其上安设主梁的各节段后,将各节段连接成型。
临时支墩采用在混凝土扩大基础上拼装,材料可以是碗扣支架、大钢管、或者贝雷架等等,根据现场的材料而定,在支墩顶端设置托盘及标高调节垫块,以调节标高。临洪河特大桥两种模架拼装支墩分别采用的是贝雷支架和型钢,单个临时支墩承载40t以上。图7为型钢临时支墩。
图7
3.2.3支腿与台车安装
下行式模架安装时2根支腿为1组进行安放,在四根支腿全部安装完成并且标高经过测量无误后,进行托架安装。托架在设计中有钢带作为临时固定抱箍,可临时将托架横梁固定在混凝土桥墩上。图8为安装中的下行式模架托梁。
图8
上行式支腿立柱直接锚固在盖梁顶部,托架与立柱间用高强螺栓连接。托梁安装完成后进行台车安装,台车安装的同时安装顶升、纵移和横移液压缸。
3.2.4主箱梁安装
主箱梁安装前将台车临时锁定,同时将其上的竖向顶升千斤顶油缸回缩,使千斤顶高度为最小状态,以便于临时支墩拆除。主箱梁采用单节吊装、从一端向另一端依次安装的方法,主箱梁连接螺栓为承剪型螺栓,对扭矩没有严格的要求,扭矩控制在30—50kg.m范围内,达到将节点板夹紧即可。图9为正在安装模架主箱梁。