橋梁移動(dòng)模架施工及質(zhì)量控制技術(shù)

潘紅衛(wèi)

摘要：本文以云桂鐵路云南段五標(biāo)段橋梁移動(dòng)模架施工為背景，介紹移動(dòng)模架結(jié)構(gòu)及工作原理，總結(jié)移動(dòng)模架施工的關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)模架的施工及質(zhì)量控制起指導(dǎo)作用。

Abstract： Taking the movable mould frame construction of No.5 division bridge of Yungui railway Yunnan section as the background， this paper introduces the structure and working principle of movable mould frame and summarizes the key technologies of movable mould frame construction and quality control points， to play a guiding role for the construction and quality control.

關(guān)鍵詞：橋梁；移動(dòng)模架；質(zhì)量控制

Key words： bridge；movable mould frame；quality control

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）28-0169-04

0 引言

目前對(duì)于橋梁項(xiàng)目中連續(xù)箱梁施工所采用的方法大多是滿堂腳手支架法和鋼管落地支撐法，但隨著鐵路、公路跨越式大發(fā)展，這些施工方法顯現(xiàn)出越來(lái)越多的弊端，比如容易受橋梁區(qū)地形、地質(zhì)、水文和交通環(huán)境的影響，自動(dòng)化程度低，周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，使用輔助設(shè)備多等，移動(dòng)模架就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的，移動(dòng)模架是由挪威NRS公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的橋梁施工技術(shù)，一般適用于跨徑在50m左右的等截面PC連續(xù)梁的現(xiàn)澆施工，有效彌補(bǔ)了滿堂腳手支架法和鋼管落地支撐法在橋梁施工項(xiàng)目中存在的弊端。由于移動(dòng)模架具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多、施工速度快、自動(dòng)化程度高、使用輔助設(shè)備少的特點(diǎn)，特別適用于多跨現(xiàn)澆箱梁施工，所以在現(xiàn)代化橋梁施工中的應(yīng)用日益廣泛。

1 工程概況

云桂鐵路云南段五標(biāo)段路全長(zhǎng)59.225km，橋梁總計(jì)14座，合計(jì)4.551km，占線路總長(zhǎng)的7.7%。特大橋1701.04延長(zhǎng)米/2座，雙線大橋2308.764延長(zhǎng)米/8座，四線大橋304.52延長(zhǎng)米/2座，機(jī)走線大橋125.8延長(zhǎng)米/1座，中橋111.187延長(zhǎng)米/1座。巖頭坡1#雙線特大橋是云桂鐵路云南段五標(biāo)段14座橋梁中的一座，巖頭坡1#雙線特大橋中心里程為DK571+424，全長(zhǎng)993.56m，橋位位于4‰上坡直線上，軌道結(jié)構(gòu)類型為有砟軌道，線間距5.0m。墩身高度最小為7m，最大為29m。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為30孔32m簡(jiǎn)支箱梁，全部采用上承式移動(dòng)模架現(xiàn)澆。

2 移動(dòng)模架結(jié)構(gòu)及工作原理

本工程采用鄭州新大方重工科技有限公司研制的上行式移動(dòng)模架。移動(dòng)模架的設(shè)計(jì)能滿足32m、24m，曲線半徑小于2000m的整體箱梁橋位現(xiàn)澆施工的要求，具有自動(dòng)行走能力，移位時(shí)風(fēng)壓小于150N/m2。

2.1 模架結(jié)構(gòu) 上行式移動(dòng)模架屬于上行式結(jié)構(gòu)，可以自行倒裝主支腿，其組成部分主要包括主框架、前支腿、起吊小車、外肋橫移機(jī)構(gòu)、拆裝式內(nèi)模系統(tǒng)、電氣液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)施等。

模架整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 上行式移動(dòng)模架工作原理 移動(dòng)模架造橋機(jī)利用橋梁端部和橋墩安裝支腿，支腿支撐主梁系統(tǒng)，外模及模架吊掛在主梁系統(tǒng)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。

移動(dòng)模架下落脫模，橫向開啟使其能夠通過(guò)橋墩，縱向前移過(guò)孔到達(dá)下一施工位，橫向合攏再次形成施工平臺(tái)，完成下一孔施工。

3 橋梁移動(dòng)模架施工方案

3.1 移動(dòng)模架安裝順序

3.1.1 首跨施工拼裝 首跨施工時(shí)，移動(dòng)模架從0#臺(tái)開始拼裝，拼裝步驟主要分為：步驟1、拼裝臨時(shí)支墩，每個(gè)臨時(shí)支墩承載力為50t，安裝后行走機(jī)構(gòu)和后支撐機(jī)構(gòu)，安裝固定中主支腿與前支腿；步驟2、吊裝1#主梁及連接系；步驟3、吊裝2#主梁及連接系；步驟4、吊裝3#主梁及連接系；步驟5、吊裝4#主梁及連接系；步驟6、吊裝5#主梁及連接系；步驟7、吊裝6#主梁及兩端連接系，同時(shí)安裝液壓與電氣系統(tǒng)；步驟8、中主支腿支撐油缸收縮，啟動(dòng)后行走機(jī)構(gòu)箱前過(guò)孔；步驟9、安裝各支腿支撐；步驟10、安裝挑梁、分段吊裝吊掛外肋及外模系統(tǒng)。

3.1.2 一般跨施工拼裝 一般跨施工各組件具體安裝步驟是：后主支腿、中支腿和主框架→外模板→內(nèi)?！拜o助支腿與導(dǎo)梁。安裝前需注意以下細(xì)節(jié)：為保證拼裝螺栓需求，應(yīng)分類管理和堆放螺栓，安排專人負(fù)責(zé)管理；目測(cè)檢查所有待拼裝零件是否正常，是否符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行修正。

安裝順序如下：①安裝臨時(shí)后支架與兩橋墩之間的臨時(shí)拼裝支架。②安裝后主支腿、各節(jié)主梁、連接系。③安裝中主支腿。④安裝主梁、連接系欄桿，主梁中部爬梯、中主支腿爬梯。⑤安裝四個(gè)泵站及其電氣控制系統(tǒng)。⑥拆除中間的臨時(shí)拼裝支架。⑦安裝工字鋼吊掛走道與3噸電動(dòng)葫蘆。⑧安裝挑梁與吊掛外肋，并將吊掛外肋合攏。⑨安裝底模及其支撐，預(yù)調(diào)拱度。⑩安裝腹模、翼模、吊桿。{11}安裝吊掛外肋橫向鎖定機(jī)構(gòu)。{12}安裝其余欄桿、爬梯、通道。{13}同時(shí)安裝電氣、橫移液壓系統(tǒng)，并驅(qū)動(dòng)調(diào)試液壓缸。{14}安裝前支腿，安裝導(dǎo)梁與梁端連接系。{15}安裝導(dǎo)梁起吊小車。{16}適時(shí)安裝端模與內(nèi)模。{17}過(guò)孔前安裝后走行機(jī)構(gòu)與爬梯。{18}安裝防雨棚。{19}全面檢查模板及主框架安裝質(zhì)量，并作記錄。

3.2 技術(shù)措施 ①澆筑前需仔細(xì)檢查與施工相關(guān)各部件是否符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。②保證中主支腿垂直油缸下面的支墊依照操作規(guī)程支墊好。③保證后主支腿的垂直油缸在混凝土梁頂面的支承安全可靠，如若不然，可用砂漿找平，實(shí)現(xiàn)安全可靠的目的。④中、后主支腿的垂直油缸依照規(guī)范操作進(jìn)行鎖定。⑤底模、外肋中縫處的對(duì)接螺栓符合設(shè)計(jì)要求。⑥外肋各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)符合要求。⑦嚴(yán)格依照相關(guān)的規(guī)范要求正確安裝32根吊桿。⑧正確安裝中支腿連接系。⑨正確安裝兩端的端模。⑩正確安裝好側(cè)模與外肋之間各調(diào)整絲杠的銷軸。{11}模板四角支撐于橋臺(tái)或橋墩兩端的豎向撐桿和斜向撐桿依照規(guī)范操作頂好。{12}首跨或尾跨施工時(shí)，各項(xiàng)措施是否已落實(shí)。

3.3 移動(dòng)模架的拼裝和行走安全保證措施 ①只有經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人員許可，才能改動(dòng)結(jié)構(gòu)。②連接螺栓應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的規(guī)格與數(shù)量，上滿擰緊。③移動(dòng)模架施工對(duì)用作銷軸的螺栓要求很高，既不能太緊，也不能太松，盡量選用可穿開口銷的螺栓。④保證所有參與移動(dòng)模架施工的人員都符合相關(guān)職業(yè)要求，熟悉造移動(dòng)模架施工的流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并對(duì)操作人員每月進(jìn)行一次考核。⑤移動(dòng)模架的吊裝必須由持有合格有效特殊工種操作證的人員執(zhí)行，移動(dòng)模架工班先培訓(xùn)后上崗，同時(shí)保持其人員的相對(duì)穩(wěn)定性。⑥移動(dòng)模架和操作平臺(tái)應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)安裝。⑦上下爬梯應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙焊結(jié)牢固，經(jīng)常出入的通道應(yīng)搭設(shè)頂棚。⑧模架安裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作，保證施工質(zhì)量符合要求。⑨操作平臺(tái)上，禁止多人聚集一處，嚴(yán)禁向下拋投任何物品，下班后按時(shí)清掃衛(wèi)生。⑩操作平臺(tái)應(yīng)經(jīng)常檢查是否安全牢固。移動(dòng)模架上所裝置的液壓設(shè)備，電器設(shè)備，嚴(yán)禁他人亂動(dòng)。{11}移動(dòng)模架行走過(guò)程必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，由于其受天氣影響，應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，合理組織施工。{12}惡劣天氣應(yīng)停工，恢復(fù)正常后再進(jìn)行施工。{13}模架工作及走行時(shí)，側(cè)模架與底模架之間必須設(shè)可靠的臨時(shí)連接，防止二者錯(cuò)位。{14}嚴(yán)禁在造橋機(jī)系統(tǒng)上隨意擺放重物，增加模架的荷載。{15}側(cè)模架及底模架間設(shè)輕質(zhì)爬梯，保證人員上下安全方便。{16}移動(dòng)模架下方需設(shè)安全網(wǎng)。{17}首孔模架制梁前根據(jù)云桂公司及監(jiān)理單位要求進(jìn)行首件評(píng)估。項(xiàng)目部先組織有檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)模架進(jìn)行安全性能評(píng)估，合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理、業(yè)主方進(jìn)行評(píng)估。

4 橋梁移動(dòng)模架施工方法

步驟1箱梁灌注養(yǎng)護(hù)階段。作業(yè)內(nèi)容：調(diào)整外模，綁扎鋼筋，立內(nèi)模，澆灌砼，養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)，拆除內(nèi)模，砼強(qiáng)度達(dá)到80%時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力初張拉。

步驟2 脫外模階段。作業(yè)內(nèi)容：砼強(qiáng)度達(dá)到100%后和砼彈性模量符合要求后，進(jìn)行終張拉，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100mm脫模，后主支腿作用在軌道上，前輔助支腿托輥與軌道接觸。（圖2）

步驟3 模架前移階段。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。

步驟4 模架合攏階段。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。（圖3）

步驟5 模架就位施工階段。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、鋼筋幫扎。（圖4）

5 效果分析

巖頭坡1#雙線特大橋施工中采用移動(dòng)模架技術(shù)，從已澆筑的梁段來(lái)看，效果很好。表1是滿堂腳手支架法和移動(dòng)模架施工法兩種施工方法在工程質(zhì)量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、具體操作、施工工藝和實(shí)際影響等方面的比較。

分析表1發(fā)現(xiàn)移動(dòng)模架施工法具有全線其它標(biāo)段滿堂腳手支架法所無(wú)法比擬的優(yōu)越性，在橋梁施工中具有廣闊的應(yīng)用前景。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著鐵路、公路跨越式大發(fā)展，橋梁工程越來(lái)越多，同時(shí)對(duì)橋梁施工技術(shù)的要求也越來(lái)越高，此時(shí)移動(dòng)模架憑借自身周轉(zhuǎn)次數(shù)多、施工速度快、自動(dòng)化程度高、使用輔助設(shè)備少的優(yōu)勢(shì)，有效解決了我國(guó)橋梁施工中遇到的技術(shù)難題，移動(dòng)模架適用于跨徑在50m左右的等截面PC連續(xù)梁的現(xiàn)澆施工，不僅效率高，而且質(zhì)量好，特別適用于多跨現(xiàn)澆箱梁施工，因此在現(xiàn)代化橋梁施工中應(yīng)用廣泛。移動(dòng)模架施工方法是一種先進(jìn)的橋梁施工技術(shù)，不可否認(rèn)我國(guó)還沒(méi)有真正掌握這項(xiàng)先進(jìn)橋梁施工的核心技術(shù)，為了真正地掌握和運(yùn)用移動(dòng)模架施工方法，我們應(yīng)在充分吸收國(guó)外先進(jìn)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域的研究，制定一整套相關(guān)工作指南或規(guī)程，進(jìn)而更好地為我國(guó)橋梁建設(shè)發(fā)展服務(wù)。

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