談移動模架的拼裝及過孔

劉 陽

(中鐵二十二局集團(tuán)有限公司，北京 100043)

移動模架制梁法自從1950年聯(lián)邦德國在考勃林茨近郊克欽卡漢橋施工以來，得到了廣泛應(yīng)用，它是一種可自行脫模、移位過孔的橋梁施工專用設(shè)備。它就像一座“橋梁預(yù)制工廠”，沿橋移動，逐孔施工。一般分為上行式和下行式。采用移動模架施工橋梁，我國近10年在公路橋上有過先例，但是在鐵路橋上采用移動模架施工卻沒有可循的經(jīng)驗。我項目部承建的石太客運專線Z7標(biāo)冶河特大橋簡支箱梁采用了DXZ32/900下承自行式移動模架施工。其主要由主梁、前導(dǎo)梁、導(dǎo)梁平臺、牛腿(包含托盤、抱墩構(gòu)件、承重鍵板、張拉構(gòu)件及螺紋鋼)、前輔助支腿、中輔助支腿、后輔助支腿、外模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、電氣液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)施組成。冶河特大橋簡支箱梁跨徑分別為32.6 m及24.6 m，梁高均為3 m，橋面寬度均為13 m，梁重分別為876 t，679 t，均為預(yù)應(yīng)力簡支箱梁?，F(xiàn)結(jié)合冶河特大橋移動模架的拼裝和過孔過程對移動模架拼裝及過孔作簡要的描述。

1 移動模架的拼裝

移動模架對于大部分人屬于新興事物，因此施工準(zhǔn)備工作尤其重要，施工準(zhǔn)備的內(nèi)容包括技術(shù)準(zhǔn)備及施工前其他準(zhǔn)備等準(zhǔn)備工作，具體介紹如下。

1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備在移動模架拼裝準(zhǔn)備過程中占有很重要的地位，其直接影響拼裝施工的成敗或進(jìn)度。技術(shù)準(zhǔn)備包含如下內(nèi)容:

1)詳細(xì)閱讀移動模架說明書及安裝圖紙，熟悉移動模架的工作原理、過孔原理和構(gòu)件圖紙，為制訂拼裝方案做準(zhǔn)備。

2)針對移動模架牛腿支撐在橋墩上需預(yù)留孔洞的特征，在橋墩施工時應(yīng)注意該預(yù)埋件底面安放必須保證高程準(zhǔn)確，四角水平，以免因預(yù)埋件底面高程過高而導(dǎo)致移動模架底模高程無法調(diào)整或過孔前脫模無法進(jìn)行和無法橫向分離。

3)結(jié)合拼裝場地具體的地貌特征分別對具體移動模架制訂不同的拼裝方案。由于實際施工場地地貌具有多樣性，因此我們在制訂拼裝方案時要因地制宜，針對不同的地貌特征制訂相應(yīng)的拼裝方案，以方便組織施工為標(biāo)準(zhǔn)。冶河特大橋1號移動模架的拼裝屬于低位拼裝，移動模架的拼裝及就位全在地表通過吊車協(xié)助完成。而2號及3號移動模架的拼裝屬于高位拼裝，大部分構(gòu)件的拼裝在高空完成。故兩種拼裝方案在構(gòu)件的拼裝順序以及整個施工過程方面都有所不同，所以兩種拼裝方案也不盡相同。

冶河特大橋1號移動模架拼裝點所在0號臺臺背四周是丘陵，無法滿足安裝移動模架所需的空間要求及橫向開模過孔的空間要求，在制訂拼裝方案時首先考慮要將這部分多余的土清除保證有足夠的工作空間。又0號臺原設(shè)計承臺頂面距支承墊石頂面高差為2.85 m，不滿足移動模架安裝最小拼裝施工高度要求，后變更為3.35 m，且只能安放托盤。故拼裝方案在0號臺處采用將托盤直接平放于承臺頂面。通過托架上的豎向油缸直接將荷載傳遞給承臺。此時為防托盤位置過于靠外，使承臺受偏心荷載作用而對承臺外圍混凝土產(chǎn)生不良影響，需要承臺受力進(jìn)行檢算或加固以保證承臺不被偏心荷載損壞。

0號臺拼裝示意圖見圖1。

圖1 0號臺拼裝示意圖

1號移動模架在1號墩處其預(yù)留孔下底面距承臺頂面高差為4.5 m，無法滿足全牛腿凈高4.85 m的空間要求，制訂方案時采用只安裝一節(jié)高2.85 m牛腿并將牛腿下承臺局部加高至牛腿底的牛腿拼裝方法，通過牛腿和其下方混凝土將荷載傳遞給承臺及墩身。2號墩牛腿安裝采用與1號墩牛腿安裝同樣的方法。

1號墩及2號墩牛腿拼裝示意圖見圖2。

圖2 1號墩及2號墩牛腿拼裝示意圖

2號及3號移動模架高位拼裝時，墩頂在空間上是滿足施工要求的。由于只有部分構(gòu)件拼裝在地表完成，故其拼裝方案又與地表拼裝時有異。首先在地表拼裝好移動模架主梁和部分外模后，采用加固后的前導(dǎo)梁作為承重支架置于加固后的墩頂，使用牛腿張拉用的精軋螺紋鋼連接移動模架主梁和承重支架上的提升油缸。利用油缸的反復(fù)伸長將主梁體系提伸至預(yù)定位置后，拼裝牛腿、托盤等下部承重構(gòu)件并通過吊掛系統(tǒng)將其掛于主梁下方滑道上，最后將主梁體系提伸至設(shè)計位置張拉牛腿后拼裝余下的外模。圖3為高位拼裝示意圖。

圖3 高位拼裝示意圖

1.2 施工前準(zhǔn)備

拼裝方案完成后開始進(jìn)行拼裝施工前準(zhǔn)備，有如下內(nèi)容:1)清除移動模架拼裝場地四周的障礙物體及平整場地，保證移動模架構(gòu)件和拼裝機械順利進(jìn)入場地。2)施工主梁、牛腿、托盤等安裝時下部需設(shè)臨時混凝土支撐塊。保證移動模架拼裝及過孔過程的受力結(jié)構(gòu)體系安全。配重塊可與臨時混凝土支撐塊同時施工。3)復(fù)測牛腿預(yù)留孔底面高程，若發(fā)現(xiàn)其底面高程過高應(yīng)提早制訂解決方案。4)購置拼裝時必需的工具及準(zhǔn)備大型吊車，組織拼裝人員(約10人)進(jìn)行技術(shù)及安全培訓(xùn)，使拼裝工作人員有一個感性的認(rèn)識。5)根據(jù)移動模架制造商提供的設(shè)計資料組織人員對移動模架進(jìn)行受力檢算并與制造商技術(shù)人員進(jìn)行施工過程中各方面細(xì)節(jié)的溝通。

1.3 拼裝施工

待各方面拼裝條件成熟后移動模架進(jìn)入拼裝施工。移動模架的構(gòu)件可依據(jù)拼裝方案的拼裝順序陸續(xù)進(jìn)場，以保證場地不積壓過多構(gòu)件影響拼裝空間。構(gòu)件進(jìn)場后拼裝人員需盡快熟悉各構(gòu)件并檢查構(gòu)件的外形尺寸，發(fā)現(xiàn)問題提早解決，以免影響拼裝進(jìn)程。由于低位拼裝與高位拼裝施工順序不一樣(前述拼裝方案中已提及)，具體的拼裝程序在移動模架使用說明中有詳細(xì)的說明，在此不做贅述。但在低位拼裝施工時，對于安裝完成后不能調(diào)整其平面位置的承重構(gòu)件，在安裝時一定要保證這部分承重構(gòu)件的平面位置的準(zhǔn)確性，以免造成梁的平面位置的偏差。此外拼裝時對移動模架主梁的各接點在地面投影的平面位置應(yīng)精確放樣在地表的主梁安裝臨時混凝土支撐塊上，安裝主梁時精確對位各接點平面位置，保證其在拼裝時平面位置準(zhǔn)確;并可根據(jù)橋梁的豎曲線對其設(shè)置坡度;以減少拼裝完成后的調(diào)整工作量。中輔助支腿和后輔助支腿可在梁體混凝土澆筑完成后拼裝。

在導(dǎo)梁平臺拼裝完成后，拼裝外模系統(tǒng)的同時可組織人員在導(dǎo)梁平臺上拼裝內(nèi)模系統(tǒng)，交錯施工以縮短拼裝工期。

拼裝完成后應(yīng)對移動模架的連接螺栓進(jìn)行全面檢查，保證每個螺栓連接牢固可靠，提高設(shè)備使用安全性。

螺栓檢查完成后進(jìn)入對移動模架的平面位置及高程的調(diào)整，平面位置調(diào)整時若構(gòu)件間相對移動時為滑動摩擦，則在第一次使用時應(yīng)對摩擦面進(jìn)行必要的打磨及潤滑以保證滑動的順利進(jìn)行(高位拼裝時這部分工作在地面完成)。

拼裝調(diào)整完成后外模底板及翼板的預(yù)設(shè)拱度在預(yù)壓前完成(由制造商提供)。預(yù)壓采用與梁體等重量分布荷載預(yù)壓，通過觀測提供較可靠的拱度數(shù)據(jù)，待預(yù)壓完成后對外模底板及翼板拱度進(jìn)行全面調(diào)整。

1.4 拼裝工期

冶河特大橋移動模架整個拼裝施工過程約為25 d。

2 移動模架的過孔

移動模架調(diào)整完成后可進(jìn)行鋼筋安裝、內(nèi)模安裝、混凝土澆筑。待梁體初張拉完成后即可進(jìn)行過孔。過孔作業(yè)流程包括如下內(nèi)容:步驟1:橋面鋪設(shè)后輔助支腿的走行鋼軌;點動前牛腿、后牛腿的承重油缸，解除機械鎖緊螺母，前牛腿、后牛腿的承重油缸少量回收，依靠設(shè)備自重脫模;中輔助支腿、后輔助支腿在橋面支撐，前輔助支腿在墩頂支撐;前牛腿、后牛腿承重油缸完全回收;解除前牛腿、后牛腿的對拉高強精軋螺紋鋼筋;吊掛油缸回收，將牛腿提高掛在走道上。步驟2:利用縱移油缸前牛腿、后牛腿前進(jìn)至下一橋墩處就位(若在低位未安裝牛腿時可不需解除前牛腿精軋螺紋，使其在原位不動;直接在前牛腿前一墩處安裝另一牛腿把托盤倒至該牛腿上使該牛腿成為前牛腿，原前牛腿成為后牛腿)。前、后牛腿上的橫移油缸回收使前、后牛腿與橋墩就位(剪力鍵在橋墩預(yù)留孔中就位);張拉前、后牛腿的對拉高強精軋螺紋鋼筋;后牛腿上的承重油缸與移動模架的主梁頂緊。步驟3:解除中輔助支腿、前輔助支腿支撐;后輔助支腿、牛腿的油缸回收使移動模架主梁底部的軌道放在支撐滑道上。步驟4:解除底模橫梁、底模、前輔助支腿的連接螺栓后輔助支腿、后牛腿、前牛腿的橫移油缸循環(huán)伸縮使兩側(cè)移動模架向外橫移開啟讓過墩寬。此時需注意由于移動模架自重引起的彎矩不一定完全使其能保持水平方向的平衡，而對橫向開啟產(chǎn)生影響，在移動模架設(shè)計配重和后輔助支腿的位置選擇上應(yīng)謹(jǐn)慎處理以確保移動模架能順利向外橫移。步驟5:同時啟動后牛腿上的縱移油缸，循環(huán)伸縮使模架向前移動，當(dāng)前移一半時改用前牛腿縱移油缸循環(huán)伸縮使模架前移一跨。不宜采用四縱移油缸同時工作，以免因油缸不同步使模架發(fā)生扭曲。步驟6:模架橫移合龍就位，底模、前輔助支腿連接;牛腿承重油缸頂伸就位并機械鎖緊;模板調(diào)整。此外由于冶河特大橋梁形有兩種32.6 m及24.6 m。故存在變跨過孔的問題。變跨過孔分為9步，步驟如下:步驟1:待32.6 m張拉完成后轉(zhuǎn)移墩旁托架。步驟2:移動模架前、中輔助支腿后移8 m。步驟3:移動模架橫向開啟。步驟4:縱移到位后拆除8 m底模。步驟5:移動模架合龍。步驟6:進(jìn)行23.6 m梁施工。步驟7:施工完32.6 m梁后，前輔助支腿前移8 m。步驟8:轉(zhuǎn)移墩旁托架。步驟9:前中、輔助支腿前移8 m，移動模架就位，安裝已拆除模板。至此，移動模架的整個拼裝及孔描述就完成了，希望專家們斧正。