移動(dòng)模架造橋機(jī)工前預(yù)壓施工工藝和預(yù)拱度設(shè)置技術(shù)

文/劉鐵,遼寧省鞍山市臺(tái)安縣公路管理段

移動(dòng)模架造橋機(jī)工前預(yù)壓施工工藝和預(yù)拱度設(shè)置技術(shù)

文/劉鐵,遼寧省鞍山市臺(tái)安縣公路管理段

移動(dòng)模架造橋越來越廣泛地用于橋梁施工建設(shè)。移動(dòng)模架造橋機(jī)安裝完畢，在進(jìn)行混凝土梁正式施工之前必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，并根據(jù)預(yù)壓試驗(yàn)中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行底模的預(yù)拱度設(shè)置。本文闡述了超載預(yù)壓試驗(yàn)的口的、超載預(yù)壓的施工經(jīng)驗(yàn)、預(yù)拱度設(shè)置技術(shù)等。

移動(dòng)模架造橋機(jī)；超載預(yù)壓；預(yù)拱度設(shè)置

1 前言

移動(dòng)模架工法也簡(jiǎn)稱MSS工法，MSS造橋機(jī)是一種安裝簡(jiǎn)易、操作高效、重量輕的整孔現(xiàn)澆橋梁施工設(shè)備，它適用于各種斷面、各種跨度的橋梁和不同的橋型。當(dāng)橋墩較高、橋跨較長(zhǎng)或橋下凈空受到限制時(shí)，已更為廣泛地采用移動(dòng)模架逐孔現(xiàn)澆施工技術(shù)。隨著移動(dòng)模架造橋機(jī)的不斷改進(jìn)完善及造橋技術(shù)的日臻成熟，該技術(shù)必將擁有廣闊的發(fā)展空間。

2 工藝原理

移動(dòng)模架為架模一體式施工方式，其工藝原理是在設(shè)計(jì)混凝土箱梁的上方（或下方）設(shè)置承重鋼主梁來支承模板、梁重和各種施工荷載。鋼主梁前端支承于墩上，后端支承于已澆混凝土梁端上。當(dāng)一跨梁段張拉完畢后，脫模卸架，由模架上配套的液壓系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置，牽引鋼主梁和模板縱移至下一跨。此方法為大型橋梁施工向機(jī)械化、自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向邁進(jìn)了成功的一步。

3 工藝工法特點(diǎn)

3.1 工序簡(jiǎn)單，施工周期短。上、下部構(gòu)造可平行施工，在下部構(gòu)造超前完成2～3孔后，上部箱梁施工即可按順序進(jìn)行，有利于加快全橋的整體施工進(jìn)度。

3.2 工序重復(fù)，易于掌握和管理。由于每段梁的模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力體系、混凝土澆注等工序和工藝基本相同，施工2～3個(gè)梁段后即可走入正軌，易于掌握和管理。同時(shí)移動(dòng)模架反復(fù)周轉(zhuǎn)使用，有效地降低了綜合施工成本。

3.3 移動(dòng)模架工廠化施工，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，梁體整體性好，利于工程質(zhì)量和安全控制。移動(dòng)模架逐孔施工，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。2造橋機(jī)超載預(yù)壓試驗(yàn)

4 預(yù)壓承載試驗(yàn)的目的

(1)對(duì)移動(dòng)模架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保施工安全。

(2)消除移動(dòng)模架的非彈性變形。

(3)觀測(cè)支點(diǎn)沉降。

(4)取得移動(dòng)模架工作的各項(xiàng)參數(shù)，繪出移動(dòng)模架加卸載變形曲線圖，計(jì)算出移動(dòng)模架的綜合剛度系數(shù)，并監(jiān)測(cè)鋼箱主梁撓度及加載預(yù)壓后的撓度變化情況，綜合分析后，設(shè)置合理的預(yù)拱度，為使完成后的箱梁在縱向線形保持平順美觀，符合設(shè)計(jì)要求。

5 預(yù)壓材料選擇

一般情況下，預(yù)壓材料可采用砂袋、水袋或混凝土預(yù)制塊等。本著因地制宜的原則，可以利用本跨橋下的筑島黃砂裝袋作為預(yù)壓荷載材料。預(yù)壓承載試驗(yàn)時(shí)直接在橋下取砂裝袋，砂袋采用專用噸袋(每袋可裝1t)和普通紡織袋，計(jì)量過磅后用25t吊機(jī)直接吊裝到移動(dòng)模架上，進(jìn)行堆載預(yù)壓。

6 造橋機(jī)預(yù)壓前測(cè)點(diǎn)布置

在堆載開始前，造橋機(jī)就位后，分別在造橋機(jī)的主梁、底模、橫梁、翼板等部位布置觀測(cè)點(diǎn)，底模布點(diǎn)見圖1。

圖1 底模布點(diǎn)圖

7 預(yù)壓的步驟和測(cè)量要求

預(yù)壓的變形測(cè)量分階段進(jìn)行:

(1)預(yù)壓前，設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)，作好標(biāo)識(shí)，第1次進(jìn)行初始數(shù)據(jù)的測(cè)量與記錄，監(jiān)測(cè)主梁的撓度值。

(2)第1級(jí)壓重312t時(shí)，進(jìn)行第2次觀測(cè)。

(3)第2級(jí)加重935t(即壓重1247t)時(shí)，進(jìn)行第3次觀則。

(4)第3級(jí)加重311t(即壓重1558t)時(shí)，進(jìn)行第4次觀測(cè)。

(5)第4級(jí)加重156t(即壓重1714t)時(shí)，進(jìn)行第5次觀測(cè)。

(6)預(yù)壓穩(wěn)定后，進(jìn)行第6次觀測(cè)，觀測(cè)完后準(zhǔn)備卸載。

(7)壓重卸載至1.0倍結(jié)構(gòu)物自重(即卸掉156t)時(shí)，進(jìn)行第7次觀測(cè)。

(8)壓重卸載至0.8倍結(jié)構(gòu)物自重(即卸掉312t)時(shí)，進(jìn)行第8次觀測(cè)。

(9)壓重卸載至0.6倍結(jié)構(gòu)物自重(即卸掉312t)時(shí)，進(jìn)行第9次觀測(cè)。

(10)壓重卸載至0.4倍結(jié)構(gòu)物自重(即卸掉312t)時(shí)，進(jìn)行第10次觀測(cè)。

(11)壓重卸載至0.2倍結(jié)構(gòu)物自重(即卸掉312t)時(shí)，進(jìn)行第11次觀測(cè)。

(12)壓重全部卸載后，進(jìn)行第12次觀測(cè)。并對(duì)各次觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，得出移動(dòng)模架的非彈性變形值及彈性變形值，并確定彈性變形的曲線值，為后續(xù)施工提供技術(shù)參數(shù)。

8 變形觀測(cè)注意事項(xiàng)

(1)沉降觀測(cè)儀器為專用精密儀器，要專職測(cè)量人員負(fù)責(zé)。

(2)測(cè)站點(diǎn)要固定，用紅漆作標(biāo)識(shí)。

(3)不能隨意更換測(cè)量人員，防止出現(xiàn)人為誤差。

(4)專人負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)點(diǎn)位置保護(hù)。

(5)如實(shí)填寫觀測(cè)數(shù)據(jù)，繪制彈性和非彈性變形曲線。如出現(xiàn)意外數(shù)據(jù)，應(yīng)分析原因，不得弄虛作假。

(6)觀察過程中如局部位置變形過大，應(yīng)立即停止加載并卸載，及時(shí)查找原因，采取補(bǔ)救措施。

9 預(yù)拱度設(shè)置

9.1 預(yù)壓后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，結(jié)果如下。

①經(jīng)預(yù)壓試驗(yàn)，移動(dòng)模架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性符合設(shè)計(jì)要求。②消除了移動(dòng)模架的非彈性變形，主梁的最大非彈性變形量8.5mm;③支點(diǎn)(墩旁托架)沉降量:22墩下沉14mm,23墩下沉8mmo

9.2 移動(dòng)模架造橋機(jī)底模施工下?lián)现笇?dǎo)值計(jì)算和底模預(yù)拱度設(shè)置。

起始跨預(yù)拱度設(shè)置:經(jīng)過預(yù)壓試驗(yàn)，并對(duì)測(cè)量資料進(jìn)行整理、分析，非彈性變形在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，扣除非彈性變形后的底模實(shí)際下?lián)现蹬c廠方提供的理論撓度值基本吻合。實(shí)際施工下?lián)现笇?dǎo)值取左右鋼箱梁上方的底模實(shí)際下?lián)现档钠骄?，并以該值繪制出平滑曲線圖即為施工下?lián)现笇?dǎo)值曲線。施工下?lián)现笇?dǎo)值曲線相應(yīng)值的相反數(shù)即為各點(diǎn)底模的預(yù)拱度值。

10 結(jié)論

在國(guó)內(nèi)鐵路客運(yùn)專線橋梁和公路橋梁中，移動(dòng)模架造橋機(jī)已開始廣泛應(yīng)用。移動(dòng)模架造橋機(jī)堆載預(yù)壓試驗(yàn)是消除安全隱患，獲得指導(dǎo)施工數(shù)據(jù)的重要途徑;設(shè)置合理的預(yù)拱度，能使完成后的箱梁在縱向線形保持平順美觀，符合設(shè)計(jì)要求。為移動(dòng)模架造橋機(jī)施工積累了成功經(jīng)驗(yàn)，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。

[1]移動(dòng)模架造橋機(jī)在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工中的應(yīng)用[J].侯文恒,謝尉鴻,徐恭義.鐵道建筑.2005(10)

[2]移動(dòng)模架造橋機(jī)在某橋梁施工中的應(yīng)用[J].邢士弢.門窗.2014(02)

[3]移動(dòng)模架造橋機(jī)內(nèi)模設(shè)計(jì)[J].蘭曉龍.科技與企業(yè).2013(13)