海上33米高墩移動(dòng)模架整體拼裝提升施工技術(shù)探討

Probe into Construction Technology of 33 Meters High Pier Mobile Moldbase to Enhance the Overall Assembly at Sea

劉楓LIU Feng

摘 要:海上高墩移動(dòng)模架的拼裝受場(chǎng)地限制和高度的要求，吊裝設(shè)備對(duì)單件塊重30噸的移動(dòng)模架拼裝無法滿足要求的情況下，先在海上鋼棧橋平臺(tái)拼裝好模架，再采用在墩頂做支架整體起吊移動(dòng)模架就位的方案進(jìn)行拼裝，極大的節(jié)約了成本和縮短了施工工期。

關(guān)鍵詞:高墩;移動(dòng)模架;整體拼裝;提升

中圖分類號(hào):TU755.2+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1008-0422(2009)02-0119-03

1工程概況

廈門杏林大橋公路橋B標(biāo)段跨海主橋橋型為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁采用單箱單室截面，箱梁梁高3.0m，單箱頂板寬15.5m，底板寬6.10m。其中第七～九聯(lián)箱梁使用移動(dòng)模架施工(10×50.3m+8×50.3m+8×50.3m)，起始墩(44#，45#)高33m，在海中、平均水深3m。

2移動(dòng)模架的組成

移動(dòng)模板系統(tǒng)主要由牛腿(托梁)、主梁、前鼻(導(dǎo))梁、后鼻(導(dǎo))梁、橫梁、C型梁、吊點(diǎn)橫梁、前支撐橫梁、外模及內(nèi)模組成。每一部分都配有相應(yīng)的液壓或機(jī)械系統(tǒng)。

該移動(dòng)模架一般構(gòu)造如圖1所示。

1)托架:托架俗稱牛腿、三角結(jié)構(gòu)。通過墩身預(yù)留孔插入墩身，附著在墩身上。它的作用是支撐主梁，把主梁上的荷載通過牛腿傳遞到墩身上。每個(gè)牛腿頂部滑面安裝有天車。并配有兩對(duì)20t橫向自動(dòng)移動(dòng)液壓千斤頂，一個(gè)450t豎向自動(dòng)液壓千斤頂，一個(gè)縱向移動(dòng)液壓千斤頂。主梁嵌在天車上，為減少主梁在縱向移動(dòng)時(shí)與天車接觸的摩阻，天車上裝有聚四氯乙烯滑板，通過三向液壓系統(tǒng)使主梁在板橋向、順橋向及豎向高度上正確就位。

2) 主梁:滑模主梁為一對(duì)鋼箱梁。鋼箱梁的斷面尺寸為寬:2.0m，高:3.0m，長(zhǎng)度64.8m，分為六節(jié)——10.7m+4*0.8m+10.9m)。節(jié)間由摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。為使主梁在順橋向由上一孔滑移至下一孔，主梁前、后兩端配有橋架式鼻梁，長(zhǎng)21m。主梁是整套滑模的承重部件，重約350t。主梁上開有窗口，橫梁由此置人主梁，窗口內(nèi)設(shè)有豎向液壓千斤頂、機(jī)械千斤頂及橫向千斤頂。鋼橫梁通過壓力系統(tǒng)與主梁鉸接，主梁承受由橫梁傳遞來的外模、內(nèi)模及上部結(jié)構(gòu)的施工荷載。

3)橫梁:整套滑模共有18對(duì)橫梁，橫梁為“H”型，鋼結(jié)構(gòu)尺寸為:35cm*90cm*900cm，每對(duì)橫梁為銷連接，橫梁間距3.6m，橫梁上沒有銷孔，以便安置外模支架。橫梁通過主梁內(nèi)的壓力系統(tǒng)，可進(jìn)行豎向、橫向調(diào)整。

4)外模:外模由底板、腹板、肋板及翼緣板組成。底板直接鋪設(shè)兩相鄰橫梁間與橫梁相對(duì)應(yīng)。每對(duì)底板沿橫梁銷接方向由普通螺栓連接。連接外模板縫實(shí)為外模中軸線。底板總寬6.5m。腹板、肋板及翼緣板也與橫梁相對(duì)應(yīng)，并通過在橫梁設(shè)置的模板支架及支撐來安裝。

5)內(nèi)模:整套沿移模架的內(nèi)模系統(tǒng)包括模板、電動(dòng)小車、內(nèi)模梁及道軌。橫板的運(yùn)輸及安裝通過電動(dòng)小車來完成。電動(dòng)小車上配有液壓系統(tǒng)，通過這些液壓系統(tǒng)來完成內(nèi)模安裝。

3移動(dòng)模架提升原理

利用移動(dòng)模架進(jìn)行箱梁施工，可以減少模板安裝的重復(fù)性操作，進(jìn)行首次模架安裝完成并完成一孔混凝土箱梁鋼筋混凝土施工后，用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前移整個(gè)移動(dòng)模架至下一孔，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力、鋼筋、混凝土施工，依次重復(fù)以上過程完成每孔的澆注。

4MSS50移動(dòng)模架整體提升施工

MSS50(下行式)移動(dòng)模架于廈門杏林大橋B標(biāo)跨海主橋的44～46#三個(gè)橋墩兩跨(2×50.3m)之間安裝提升，墩高約33m，海中鋼棧橋平臺(tái)以上約26m。本移動(dòng)模架分左右兩幅(榀)主梁4個(gè)吊點(diǎn)提升，整機(jī)提升重量約710t。

MSS50移動(dòng)模架整體提升流程框圖見圖2

4.1提升的總體布置

4.1.1吊點(diǎn)布置

于橋墩兩側(cè)的兩榀主梁兩端各設(shè)兩個(gè)吊點(diǎn)(共4個(gè))，縱距50.3m，為下吊點(diǎn);安裝于前后兩個(gè)墩頂已安好的提升吊架各設(shè)兩個(gè)上吊點(diǎn)(共4個(gè))。上下吊點(diǎn)橫向間距均為880cm ，上下在一垂直線上(詳見下圖3)。

4.1.2墩頂提升設(shè)備和下部提升設(shè)備布置

根據(jù)橋跨和移動(dòng)模架的結(jié)構(gòu)，以及新采用的提升方案和受力計(jì)算，選擇配備相應(yīng)的提升設(shè)備，并按其方案和受力點(diǎn)予以布置，以確保整機(jī)提升安全、準(zhǔn)確。

墩頂提升設(shè)備布置(詳見表1、見圖3);下部提升設(shè)備布置(詳見表1、見圖3)。

4.2整機(jī)提升施工技術(shù)

提升過程分兩步完成:

第一次提升:移動(dòng)模架主體于拼裝平臺(tái)支墩(2H500×200型鋼)上組裝完后，將其(重約580噸)提升約7m高，并懸吊待牛腿安裝后，將其落位于牛腿上，松開提升桿。

第二次提升:在整機(jī)試壓、試運(yùn)行后，再行整機(jī)(重量約為710t)提升至墩頂位置，落位于安裝好的牛腿上，即拆除提升設(shè)備。提升過程中，注意監(jiān)測(cè)提升架的垂直度、提升系統(tǒng)的載荷變化情況等，并認(rèn)真做好記錄。

5滑模模板的調(diào)整及標(biāo)高控制

為了更好地設(shè)置預(yù)拱度，此套滑模模板節(jié)間設(shè)計(jì)留有l(wèi)cm模板縫，設(shè)計(jì)采用薄鐵皮補(bǔ)貼。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際，考慮到澆注梁體的外觀質(zhì)量，我們采用了原子灰加入固化劑調(diào)和堵縫，抹平。原子灰經(jīng)調(diào)和，固化快、強(qiáng)度高，是一種較好補(bǔ)縫材料，且滿足施工規(guī)范的要求。澆注梁體的外觀質(zhì)量也較好。標(biāo)高控制:對(duì)滑模預(yù)留一定拱度，使施工后的梁體盡可能達(dá)到其設(shè)計(jì)高程，是本工程的施工難點(diǎn)。因此對(duì)施工架體撓度值的來源，要考慮周全;撓度值理論計(jì)算要準(zhǔn)確。此套滑模撓度值的來源有以下四個(gè)方面:

1)混凝土自重產(chǎn)生的撓度值(數(shù)值由生產(chǎn)商VCE公司提供);

2)由懸臂吊桿引起的撓度(不考慮滑模自重)經(jīng)計(jì)算按13mm計(jì)(按三角形分布)，實(shí)測(cè)時(shí)再作相應(yīng)調(diào)整;

3)預(yù)應(yīng)力鋼索張拉產(chǎn)生的反拱值，前、后支點(diǎn)之間部分按拋物線分布，拋物線中心最大下?lián)隙劝?0mm計(jì)，懸臂端最大上撓度按13mm計(jì)(按三角形分布);

4)由牛腿沉降引起的撓度值按10mm計(jì)。經(jīng)觀測(cè)，撓度計(jì)算與實(shí)際施工過程中的撓度值基本相符，但稍有差別，因而在施工上一孔時(shí)，對(duì)各個(gè)施工階段認(rèn)真觀測(cè)，測(cè)其撓度值變化，與理論計(jì)算但相比較，從而指導(dǎo)下一孔的施工;大大減小施工偏差，保證所施工的梁體的高程與設(shè)計(jì)高程偏差縮小到1cm之內(nèi)。

6橋梁箱梁施工工藝

50m引橋箱梁采取等截面梁，梁高2.6m，箱梁頂板厚長(zhǎng)不變，腹板、底板厚度變化，橋?qū)?2m，采用上、下行分離式單箱單室截面，直線橋。箱梁施工從岸跨開始，每次施工按縫設(shè)在下一跨的8m處(L/6附近)連續(xù)施工。由于施工作業(yè)是周期進(jìn)行，為了提高工效，加快施工進(jìn)度，各工序間應(yīng)做到緊湊，銜接。每道工序施工的同時(shí)做好下一道工序的準(zhǔn)備工作，有效地縮短了工期。施工時(shí)，澆注第一孔時(shí)，模板的前、后支點(diǎn)設(shè)在前、后橋墩上，而澆注其他孔時(shí)，為了保證施工接縫平順，前支點(diǎn)設(shè)在前方橋墩上，后支點(diǎn)設(shè)在已澆注完成的懸臂端上，由后橫梁的懸吊桿吊起主梁，作為支撐?；炷恋臐沧⒉捎靡淮螡沧⑹┕しǎ瑑刹竭M(jìn)行。先澆注底、腹板，后澆注頂板。并從懸臂端開始澆注，防止主梁跨度產(chǎn)生過大的撓度變形。在一跨施工結(jié)束需要移動(dòng)模架時(shí)，滑模首先落架，脫模，解除按梁銷連接，橫向滑移，外分、避開墩身，然后縱向滑移至下一孔。由附有連接桿、橫梁和模板的主梁，在移動(dòng)時(shí)不穩(wěn)定，為達(dá)到平衡，在主梁外側(cè)設(shè)有混凝土平衡重量。

7結(jié)束語

綜上所述，移動(dòng)模架施工為目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的橋梁施工設(shè)備，具有施工速度快、受環(huán)境影響少等多優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)樽陨碇亓枯^大、在拼裝上有難度，特別是在海上高墩的拼裝為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，我們通過整體起吊方法，既縮短了工期也確保了安全，為本項(xiàng)目節(jié)省了成本。

參考文獻(xiàn):

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[3] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50017-2003.[S].

作者簡(jiǎn)介:劉楓(1973-)，男，湖南湘鄉(xiāng)人，湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司路橋工程師，從事路橋施工技術(shù)管理工作。