楊春來(石濟(jì)客專濟(jì)南樞紐工程建設(shè)指揮部)
上行式移動(dòng)模架變跨制梁關(guān)鍵技術(shù)研究
楊春來
(石濟(jì)客專濟(jì)南樞紐工程建設(shè)指揮部)
摘要:移動(dòng)模架工法具有作業(yè)工序清晰、結(jié)構(gòu)受力明確、模架強(qiáng)度高的特點(diǎn),能不受地質(zhì)條件的限制滿足施工作業(yè)工況的要求,同時(shí)便于開展平行流水作業(yè)。現(xiàn)以石濟(jì)客專濟(jì)南樞紐工程黃河南特大橋簡(jiǎn)支箱梁為例,詳細(xì)介紹了上行式MSS32移動(dòng)模架由32 m跨制梁變跨到24 m跨制梁,對(duì)于移動(dòng)模架變跨施工后有限元分析和施工關(guān)鍵技術(shù)研究。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)模架;結(jié)構(gòu);計(jì)算;分析
中圖分類號(hào):U445
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C
文章編號(hào):1008-3383(2015)04-0115-01
近幾年來隨著鐵路客運(yùn)專線和高速公路的快速發(fā)展,移動(dòng)模架制梁技術(shù)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),得到了大規(guī)模的應(yīng)用。移動(dòng)模架作為一種建筑設(shè)備結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣,但其基本結(jié)構(gòu)、工作原理等大體一致。在制梁過程中移動(dòng)模架都有幾次體系轉(zhuǎn)換,變化幅度較大,結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,安全風(fēng)險(xiǎn)較高,是設(shè)計(jì)制造和施工安全控制的重點(diǎn)和關(guān)鍵。現(xiàn)以石濟(jì)客專濟(jì)南樞紐工程黃河南特大橋簡(jiǎn)支箱梁為例,詳細(xì)介紹了上行式MSS32移動(dòng)模架由32 m跨制梁變跨到24 m跨制梁,對(duì)于移動(dòng)模架變跨施工后有限元分析和施工關(guān)鍵技術(shù)研究。
由中鐵十二局承建的石濟(jì)客專濟(jì)南樞紐工程SJJS-II標(biāo)段管區(qū)內(nèi)共有特大橋3座,其中黃河南特大橋簡(jiǎn)支箱梁采用移動(dòng)模架現(xiàn)澆法施工。黃河南特大橋墩高7~14.5 m之間,簡(jiǎn)支箱梁共64孔,其中32 m跨54孔,24 m跨為10孔,擬全部采用移動(dòng)模架制梁施工。
上行式移動(dòng)模架工藝原理是:利用橋梁端部和橋墩安裝支腿,支腿支撐主梁系統(tǒng),外模系統(tǒng)吊掛在主梁上,形成一個(gè)可以縱向移動(dòng)的橋梁制造平臺(tái),完成橋梁的施工。主要由主梁系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、液壓電氣系統(tǒng)及輔助設(shè)施等部分組成。
(1)橫梁變更
為保證簡(jiǎn)支32 m箱梁變簡(jiǎn)支24 m箱梁移動(dòng)模架制梁方便,特將模架外肋間距進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整的原因是因?yàn)?2 m變24 m梁時(shí),原4 m間距的外肋與墩身沖突,導(dǎo)致不能合攏。調(diào)整的方式為將第二個(gè)外肋向模架移動(dòng)的后方調(diào)整712 mm。調(diào)整后使得32 m模架過孔至24 m梁時(shí),外肋與墩身及墩身預(yù)埋螺栓有10 cm左右的間距,便于合攏后工人在模板下進(jìn)行安裝螺栓和調(diào)整模板標(biāo)高。
(2) 24.7 m跨有限元分析計(jì)算
經(jīng)分析計(jì)算總體應(yīng)力最大應(yīng)力值為129 MPa;最大變形量為21 mm;整體穩(wěn)定分析,一階屈曲因子k =6.928;最大應(yīng)力79 MPa;最大相對(duì)變形17 mm。底??傮w應(yīng)力,底??傮w應(yīng)力最大107 MPa;底模相對(duì)變形19.5 mm。計(jì)算結(jié)果滿足現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
為滿足32 m及24 m兩種跨度梁型施工需要,對(duì)移動(dòng)模架內(nèi)模及外模進(jìn)行模數(shù)設(shè)計(jì),外模中間節(jié)每節(jié)長(zhǎng)4 m,與橫向支撐梁相對(duì)應(yīng);內(nèi)模設(shè)6組4 m長(zhǎng)中間節(jié)、1組8 m長(zhǎng)縱向支撐架。在移動(dòng)模架主梁下部距主千斤頂支點(diǎn)8 m處設(shè)置主支點(diǎn),滿足主支腿在不同跨度施工時(shí)的支撐需要要。在移動(dòng)模架前,導(dǎo)梁及主梁上相應(yīng)位置預(yù)留前輔助支腿及中輔助支腿連接螺栓孔,滿足移動(dòng)模架在不同跨度時(shí)輔助支腿的支撐需要。32 m箱梁澆筑時(shí),將前輔助支腿支撐于24 m跨橋墩上,箱梁初張、主支腿過孔后,將前輔助支腿及中輔助支腿后移8 m,滿足24 m跨施工支撐需要;然后橫向打開移動(dòng)模架,縱向前移滿足模板拆除空間后,拆除8 m外模板及兩組底模支撐橫梁,將端部模板后移8 m安裝??v移到位后,合攏移動(dòng)模架,利用其底模平臺(tái)拆除內(nèi)模8 m節(jié)段模板,完成內(nèi)模改造,進(jìn)行24 m箱梁施工。其變跨施工步驟如下。
(1)步驟1
混凝土澆筑完畢并達(dá)到張拉強(qiáng)度后,拆除內(nèi)模撐桿,張拉,橋面鋪設(shè)軌道;拆除吊桿,拆除底模、外肋位于中縫處的對(duì)接螺栓。中、后支腿垂直支承油缸回收使模架整體下落約10 cm脫模,后主支腿作用在軌道上,前輔助支腿托輥與軌道接觸(此時(shí)中、后支腿垂直支承油缸仍然支承) ;操作泵站橫移油缸頂推外肋,外模系統(tǒng)橫移開啟。
(2)步驟2
拆除中支腿連接系;操作泵站使中、后支腿垂直支承油缸脫空;驅(qū)動(dòng)后支腿下走行機(jī)構(gòu)使模架前移一跨;此時(shí)前、中支腿位于同一橋墩上。
(3)步驟3
中、后支腿橫向調(diào)整、垂直支承油缸支承、鎖定;起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔,并在前方墩頂就位;操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收,外模系統(tǒng)橫向合攏就位。
(4)步驟4
各支腿系統(tǒng)豎向標(biāo)高調(diào)整、鎖定;外模系統(tǒng)橫向調(diào)整、鎖定;穿吊桿、鋼筋綁扎。
(5)步驟5
立內(nèi)模,澆筑混凝土。
移動(dòng)模架制梁施工技術(shù)是世界橋梁施工的先進(jìn)工法,在國(guó)內(nèi)還處在應(yīng)用推廣階段,無論是設(shè)計(jì)還是施工都存在許多不足。在今后的施工中,針對(duì)上行式移動(dòng)模架的特點(diǎn),逐步完善施工操作規(guī)程,優(yōu)化設(shè)計(jì),使移動(dòng)模架施工更安全方便和快捷,這將是我們今后施工研究的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]黃峰,盛朝暉.MZ32移動(dòng)模架造橋機(jī)工藝設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2002,(2) : 9-11.
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作者簡(jiǎn)介:楊春來(1982-),男,黑龍江鶴崗人,工程師,主要從事橋梁工程研究。
收稿日期:2015-03-18