下承式移动模架施工

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湘桂铁路扩能改造工程 XG-1标段
下承式移动模架造桥机 现浇箱梁施工技术
中铁五局机械化公司湘桂铁路项目部 湖南 永州
目录
一、下承式移动模架造桥机简介 (一)、概述 (二)、主要工作原理 (三)、主要构造 二、下承式移动模架现浇箱梁施工 (一)、主要施工工艺流程 (二)、各分项工序主要施工技术要点 1、模架拼装 2、模架预压 3、支座安装 4、底腹板钢筋绑扎及波纹管安装 5、内模安装及顶板钢筋绑扎 6、混凝土拌和、浇筑及养护 7、预应力筋张拉、压浆 8、模架移位过孔 (三)、资源配置 (四)、施工周期
5、 内模安装及顶板钢筋绑扎 待梁体底腹板钢筋安装完成后(经检查合格),采用模架辅助吊机及人工进行内模的分节分块拼
b、后支承门架支在在桥面上,而主梁的横桥向距离不 变,使模架纵移过孔时无倾覆的可能性。
c、底模支承横梁设计成梳形,使主梁无平移动作,增 强了整机的纵横向稳定性。 (3)造桥机前移过孔为油缸顶推,调位准确、安全;纵 移机构可平顺正反向动作,且具有自锁功能。 (4)模板呈简支布置,方便安装及调整。 (5)由于整机主梁两点支承,以适应曲线桥施工。
5)导梁:导梁是为模架前移过孔及其支承台车前移倒 运提供支承点,从而完成整体模架的逐孔前移。
2 、外模板系统 外模板系统由非标模板、标准模板、支撑和栏杆组成,
其中标准模板根据工作环境按每段长为8m或4m配作。每 块模板在横向和纵向都有螺栓连接,其骨架由16、20、 25号工钢及角钢组焊而成,其面板厚:底板为8mm,面 板为6mm。为保证模板起拱时调节方便,在翼模的横桥 向连接缝处留有2mm的伸缩缝,为防止此缝漏浆,两块 模板之间嵌有10mm厚的橡胶板。在其它连接缝处,可使 用2~3mm厚的泡沫板填充或刮腻子填充。模板起拱线型 按二次抛物线特征进行,其跨中最大值应根据桥梁设计 方提供的数据来定。侧模和底模起拱必须是同一线型同 一拱量。而支撑是用来支撑模板和调节模板,把模板承 受的力传给主框结构。为保证施工中安全,模板上设有 活动平台和栏杆。
施工的关键在于移动模架的移动和模板的拆装移动。
(三)、主要构造 按系统可分为:主支承结构系统、外模板系统、内模
板系统、移位系统(含电液)及吊(悬)挂系统。 按组成自下而上可分为:墩旁托架总成(或含立柱)、
支承机构及支承台车、主框架总成、导梁、前后吊(悬) 挂、模板及其支撑、安全装置、梯子及施工平台等。
支撑横梁 牛腿
配重块 主梁
3)支承台车包括支承架、支承滑板、承重机构、纵横移油 缸及顶升调节油缸等,能完成造桥机标高调整、曲线调整及 其纵横移等各种动作。整机配备两套,它与墩旁托架连在一 起,可悬挂在主梁框架下面进行移动倒运。
4)主框架:主框架包括主梁、梳形梁及开关门。主梁为 对称的两组钢箱梁。钢箱梁横断面尺寸为1800mmx2800mm ,是模架主承重梁,采用Q345材质。为方便转场,主梁分五 节,其最大重量小于15t,每节通过节点板用强度较高的承剪 螺栓连接。主梁腹板开孔,以安装梳形梁,底板下两边有供 台车前移的轨道。
梳形横梁是由[]14b为上下弦杆或工字型组拼成的空间桁 架,它可在水平开模油缸的推动下,在主箱形梁内滑移 打开,在梳形梁上安装有模板,其模板可随梳形梁运动 ,实现模板的开与合。
开关门是Φ273x12的无缝钢管组成的可在主梁中穿过 的直杆构件,分上下两层,前后各两道,共四道。它是 模架前移过孔时,防止模架倾覆。在模架前移过程中, 应根据移动距离,分别先后打开和合上。
移位系统包括前面提到的支承台车、调整用的纵横移油缸 及顶升油缸。
1)支承台车:由支承架和滑块组成。支承架支承在墩旁托 架的轨道上,传递托轮所承受的力;滑块仅在造桥空载时托起 主梁使其在上面纵移,以适应各种曲线时行走。
2)调整装置:包括纵横移调整及垂直调整。在墩旁托架上 装有横移油缸作横向调整;顶升油缸完成模架的标高调整。在 承重支承架上安装有纵移油缸可推动模架纵移。
5 、吊(悬)挂系统
安装在主钢箱梁后部的后支承门架可在已浇桥面上Biblioteka Baidu走,当模 架后台车及其墩旁托架前移时,悬吊模架,并在前纵移油缸推 动下,一起带动模架前移过孔。
6 、电液系统
根据该造桥机的施工特点,液压系统按功能要求分为四个独立 液压站,每个液压站包括油箱、液压泵、电机、吸油滤清器、 回油滤清器、溢流阀、压力表、油温液位计等,系统压力均为 31.5MPa级。
1、主结构系统
主结构系统主要包括:立柱(A型)墩旁托架及支承 台车、主框架及导梁等。
1)主柱是由四根矩形截面的钢柱,作用在桥墩承台上 来支承下述的墩旁托架。
2)墩旁托架及支承台车:托架由箱形梁组拼成的三角 形空间结构,它与桥墩墩身通过高强度精轧螺纹钢筋紧 贴一起。由托架把承受的重量直接作用在立柱上,把重 力传给桥墩承台。
下面主要以山东博瑞技术有限公司下承式造桥机为代 表进行介绍,其示意图如下所示:
(山东博瑞下承式造桥机MSS32-900型)
下承式移动模架主要特点为: (1)安全可靠
整机结构布置合理,受力明确、直接,简单可靠; 设有墩旁托架与桥墩间的锁定;主框架与桥墩间的锁定; (2)纵横向稳定性强
a、前后吊架及开关门的设计,使主梁框架在任何时候 都为一个整体,横向稳定性强。
荷载采用预压块预压方法,通过先底板,再腹板,最后堆载顶板和翼板 的顺序进行,总荷载量控制在32m跨箱梁955T,持荷时间4小时即可,最多 不超过4 8小时。自跨中开始向两侧设多排沉降观测点,布设于底板及翼板 ,并进行编号。预压前,调整好模板,测出所有观测点高程后进行加载。
3、支座安装
模架预压(一)
25t起重机一至两台;电焊机两台;手锤、千斤绳、撬棍、扳手、 200t千斤顶、水平仪、尺、枕木、型钢,移位滑板4个等。
(4)、人员及其基本要求: 人员:技术人员1人,指挥1人,起重司机2人,装吊工1~2人,
钳工2人,铆工5人,电焊工5人,电工1人,辅助工8人。
侧模安装
安装好的侧模架
2、模架预压
(1)预压的作用。 移动模架在安装完成第一次使用前,通过预压消除非弹性变形,确定
(二)、主要工作原理
移动模架原位整孔制造预应力混凝土箱梁,是在预 先安装于桥墩两侧的钢托架上,拼装带有模板的钢主梁 及导梁(移动模架),利用钢主梁承重,在预应力混凝土 箱梁的设计位置上整孔现浇箱梁混凝土。经养护待初张 拉箱梁能安全承受自重后,移动模架整体下降,脱底模、 外模。然后主梁携带模架在墩旁托架上向前方移动一孔, 逐孔完成位于直线或半径不小于l‰曲线上的多跨预应力 混凝土箱梁的制造。终张拉可按施工组织的合理安排适 时进行。而内模是在下一孔待制箱梁底腹板钢筋就位后 再用专用小车从已制箱梁内分段运出安装。更换相应的 模板,可以原位制造跨度20m~32m的预应力混凝土箱 梁。
4、 底腹板钢筋绑扎及波纹管安装
钢筋在桥位就近现场加工,底模、外模安装调整好后,安装底腹板钢筋和波纹管,同 时进行预应力管道及预埋件(泄水孔、通风孔等)的安装。钢筋加工件成品按照部位和绑 扎顺序分类码放,并标示编号。运输钢筋时应注意各种钢筋不能混淆。钢筋应整体绑扎, 当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时,可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折;钢筋的交叉点应 用铁丝绑扎结实,且绑扎铁丝的尾端不应伸入保护层内,必要时,可用点焊焊牢。所有的 梁体预留孔处均增设相应的螺旋钢筋,其中桥面泄水孔处的钢筋可适当移动,并增设螺旋 筋和斜置的井字形钢筋进行加强,施工中位确保腹板,顶板,底板钢筋的位置准确,应根 据实际情况加强架立钢筋的设置,可采用增加架立钢筋的数量或增设W形或矩形的架立钢 筋等措施。钢筋保护层垫块采用专业厂家生产的C50(与梁体同标号)细石砼垫块,每平 方布设不少4个(梁体钢筋最小保护层除顶板顶层为30mm外,其余均为35mm)。波纹管 采用金属波纹管,管道定位网片采用φ12的Q235钢筋,定位网钢筋应焊接成型,并应与梁 体钢筋焊接牢固,网片纵向每50cm一道。波纹管壁应严密不易变形,确保其定位准确, 管节连结平顺。连接用比管道直径大3mm的波纹管旋入连接两段波纹管,再用胶带缠绕 密封;孔道锚固端的锚垫板应垂直于孔道中心线。孔道成型后应对孔道进行检查,发现孔 道阻塞或残留物应及时处理。波纹管应伸出锚垫板20~30cm,以防混凝土浇注时进浆。
(二)、各分项工序主要施工技术要点
1、模架拼装
(1)、传统安装方式 1)、利用1至2台25吊机,在起始施工的两桥墩处安装立柱及墩旁
托架,并在跨内每侧搭设4个临时支墩,可用枕木垛或钢管碗扣件搭 设,各承重15T。
2)、按造桥机主梁框架的结构尺寸逐件进行拼装。 3)、再进行梳形梁和导梁的安装。 4)、最后拼装模板及其它小件。 (2)、拼装场地要求 在起始桥墩跨内,清理安装现场,场地面积长60m宽40m,要求平 整、硬化15cm厚C20混凝土,满足全部模架设备的存放、拼装 。 (3)、拼装机具
面浸湿;b、安装采用钢楔块楔入四角垫平支座,并调整至设计标高(且支座底板与支承垫石表面应
留有3-5cm的空隙用于灌浆);c、灌浆采用自制加工的小型钢模(底面设置防漏条),灌浆材料采用
专用无收缩高强水泥砂浆,采用重力灌浆法施工,灌浆过程从支座中心部位向四周灌注,直至从钢模
与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止(比支座下板略高出5mm)。
弹性变形值并据此进行预拱度设置,同时检验移动模架的安全性能。 (2)预压及测量。 移动模架在安装完成第一次使用前,通过预压消除非弹性变形,确定弹
性变形值并据此进行预拱度设置,同时检验模架的安全性能。根据《客运 专线铁路桥涵施工技术指南》要求,模架宜进行等载预压,根据32m箱梁 自重及24m箱梁自重,加之施工荷载以及内模等重量,确定32m箱梁预压总 重900T,24m箱梁预压总重720T。预压材料采用砼预制块(每块质量2吨, 外型尺寸为120cm×100cm×70cm的长方体C15钢筋混凝土块)。预制件通 过吊车吊装至模板内,预压时可根据箱梁底板与翼板,梁端与梁中部不同 的质量分布摆放预制块,使预压质量与箱梁实际质量分布近似,从而使得 通过预压确定的移动模架的拱度值与箱粱施工时实际拱度值更接近。
模架预压(二)
我部管段桥梁简支箱梁全部采用盆式橡胶支座,每孔梁均分为固定、横向活动、纵向活动和多向
活动4个支座),安装前需对支座产品进行检查验收,并检查全面桥梁跨距、支痤位置及预留锚栓孔
的位置、尺寸和支座垫石顶面高程、平整度,均应符合设计要求方可进行下部施工,其主要施工技术
要点如下:a、凿毛支座安装部位的支承垫石表面,清除预留锚栓孔内的杂物,并用水将支承垫石表
一、移动模架造桥机简介
(一)、概述
移动模架造桥机又称为滑动模板支架系统,是一种 自带模板、自动行走利用纵梁支承、对混凝土桥梁上部 结构进行墩顶原位浇注的施工机械。该技术五十年代起 源于欧洲,70年代初产生于挪威,此后在世界各地得到 了广泛的应用。在国内,移动模架造桥机先后用于公路 工程、水利工程(渡槽)及铁路工程。具有设备简单、 造价相对低廉、操作方便、占用施工场地少、节约制架 设备投资等特点,尤其适用于特殊地形环境:如桥址两 边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊滩地、跨越交通线路。 且不需要对施工场地进行加固处理,可适用于不同桥位 自然条件的简支或连续箱梁施工。
二、移动模架现浇箱梁施工
(一)、主要施工工艺流程
造桥机拼装和模板体系拼装→造桥机预压→立箱梁 底模、侧模→绑扎底、腹板钢筋,安装相应预应力管道 及预应力筋→安装内模→绑扎顶板、翼板钢筋,安装全 部预应力管道及预应力筋→安装翼板侧模、端头模板, 精确调模,检查签证→浇筑砼→养生,侧模、底模脱模 →张拉→压浆→底模脱模→造桥机开启前移到下一跨 (模板体系随同推进到位)。
3、内模板系统 由非标模板、标准模板、支撑和内模小车组成,其中标准
模板每段长为4米。每块模板在横向和纵向都有螺栓连接,其 骨架由钢板筋肋与槽钢组焊而成,面板厚为6mm。
内模小车是模板拆装的简单机械手。内模车依托外模系统、 通过运行驱动装置直接支承临时轨道上、并能沿轨道行走、在 不同的工作点拆装内模板。内模车主要由车架组件、驱动轮组 件和托架机构组成。 4 、移位系统
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