移動模架不等跨梁體施工技術(shù)應(yīng)用

何 永 義

(中鐵三局集團第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

移動模架是一種利用率高、節(jié)約成本、工藝先進的工裝，對于水上、高墩、城市立交等支架搭設(shè)困難的地方比常規(guī)模架施工更具優(yōu)越性；同時具有施工速度快、機械化程度高、施工現(xiàn)場文明等特點，對于孔數(shù)較多的橋是一種非常經(jīng)濟的施工方案。目前我國成功應(yīng)用的事例較多，但現(xiàn)有技術(shù)中，移動模架大多應(yīng)用在等跨度梁體施工中，對于頻繁變跨情況施工應(yīng)用較少，工藝工法相對不夠成熟。重慶市軌道交通四號線一期工程太平?jīng)_站至唐東橋站區(qū)間及出入線高架段長2 439.8延米，其中1跨41 m簡支梁、2聯(lián)3×40 m連續(xù)剛構(gòu)、2聯(lián)3×40+27 m連續(xù)剛構(gòu)、2聯(lián)27+3×40 m連續(xù)剛構(gòu)因跨越河道、溝谷及地方現(xiàn)狀道路不具備支架施工條件，采用下承式移動模架施工。面對頻繁變跨的難題，組織了技術(shù)團隊進行方案策劃，經(jīng)過多個方案的比選，綜合利弊，決定采用通過在主梁上增加支點以達到不同跨度施工的方法。該方法的使用提高了施工質(zhì)量、進度，取得了良好的經(jīng)濟效益，相比傳統(tǒng)的移動模架施工技術(shù)更具創(chuàng)新性。

1 工藝原理

移動模架制梁施工是通過可移動制梁設(shè)備，模架自動走行逐孔成橋施工，實現(xiàn)對混凝土梁原位現(xiàn)澆。本次討論的移動模架在變跨度梁體中的施工應(yīng)用基本原理是在移動模架制梁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過在主梁增加支撐點，行走定位過程中調(diào)整前橫梁、中橫梁、后橫梁吊點及主梁牛腿支點，達到一套移動模架同時滿足47 m,41 m,40 m,34 m,33 m,20 m不同跨度的箱梁施工。

1.1 不等跨梁體施工主要參數(shù)

移動模架施工的梁型有3×40 m連續(xù)剛構(gòu)，首跨施工長度47 m，中間跨施工長度40 m，末跨施工長度33 m；41 m簡支箱梁，施工節(jié)段長41 m；3×40 m+27 m連續(xù)剛構(gòu)及27 m+3×40 m連續(xù)剛構(gòu)，首跨施工長度分別為47 m和34 m，中間跨施工長度為40 m，末跨施工長度為20 m和33 m。移動模架設(shè)計時，根據(jù)梁體澆筑段長度及布跨不同，通過在主梁上設(shè)置牛腿支撐支點，確保主梁支點能夠與41 m跨、40 m跨、27 m跨牛腿匹配，滿足47 m,41 m,40 m,34 m,33 m,20 m五種工況澆筑長度施工。

1.2 移動模架設(shè)計參數(shù)

移動模架主梁總長度51.3 m，在主梁上布置4對支點，以滿足41 m,40 m及27 m凈跨度時與牛腿的連接。41 m跨度時，主梁與牛腿連接的前后支點分別設(shè)置距主梁前端7.6 m，距主梁后端2.7 m位置，以實現(xiàn)41 m簡支梁施工；40 m跨度時，主梁與牛腿連接的前后支點分別設(shè)置距主梁前端8.6 m，距主梁后端2.7 m位置，以實現(xiàn)47 m,40 m及33 m澆筑長度施工；27 m跨度時，主梁與牛腿連接的前后支點分別設(shè)置距主梁前端8.6 m，距主梁后端15.7 m位置，以實現(xiàn)34 m和20 m澆筑長度施工。

1.3 施工工藝流程及操作要點

1.3.1移動模架施工工藝流程

場地平整→牛腿安裝→控制平車安裝→主梁拼裝→主梁吊裝→橫梁安裝→底模及側(cè)模安裝→翼緣板安裝→預壓→模板打磨→測量放樣、模板調(diào)整→底腹板鋼筋綁扎預應(yīng)力安裝→內(nèi)模安裝→頂板鋼筋及預埋件安裝→混凝土澆筑→張拉、壓漿→C梁、中橫梁、導梁安裝→移動模架行走、定位。

1.3.2移動模架行走、定位

移動模架的最大特點是能通過支承牛腿橫移小車和C型梁縱移小車，實現(xiàn)自行移動。移動過程為安裝中橫梁和C梁、第一次落模牛腿倒運、第二次落模主梁開模橫移和縱移過孔、合模定位四個階段。

1)安裝中橫梁和C梁：梁體澆筑完成后安裝中橫梁并將C梁經(jīng)軋螺紋鋼與主梁連接，安裝C型梁，將C型梁吊桿與主梁連接。讓C型梁、中橫梁、前橫梁三個支點組成一個受力支撐體系。

2)第一次落模牛腿倒運：將移動模架整體下落，讓前牛腿和后牛腿自行進行倒運。

3)第二次落模主梁開模橫移和縱移過孔：牛腿行走到位后固定主梁第二次落模，將受力體系轉(zhuǎn)換為C型梁、前牛腿、后牛腿三點支撐，通過C型梁縱移小車水平推動整個移動模架過孔。

4)合模定位：模架走行到位將C型梁吊桿拆除，前橫梁頂升到位，讓前牛腿、后牛腿、前橫梁三點組成支撐受力體系。調(diào)整模板并進行定位。

1.3.3不等跨梁體施工操作

根據(jù)主梁支點設(shè)計及不同跨度施工條件對各工況操作情況進行簡要說明。為方便簡述，以首跨后牛腿支點位置為0點代替，具體操作步驟如下：

1)41 m簡支梁。

41 m簡支梁為移動模架上橋首跨，后牛腿支點為0 m，前牛腿支點為41 m，此工況不安裝導梁及前橫梁，直接進行橋梁原位現(xiàn)澆施工。

2)3×40 m,3×40 m+27 m,27 m+3×40 m剛構(gòu)梁。

a.連續(xù)剛構(gòu)首跨40 m工況施工時，后牛腿支點為0 m，前牛腿支點為40 m、前橫梁支點為80 m，將底模和側(cè)模安裝到47 m位置，此時澆筑長度為47 m，施工時預埋預留出次跨的縱向鋼筋。

b.連續(xù)剛構(gòu)中間跨、末跨40 m工況施工時，后牛腿支點為0 m、前牛腿支點為40 m、前橫梁支點為80 m，此時澆筑長度為40 m,33 m。

c.連續(xù)剛構(gòu)27 m工況施工時，移動模架在27 m跨的前一跨位置縱移，將前橫梁通過倒鏈整體后移13 m，使前橫梁能夠支撐在橋墩上；此時前支點與施工40 m跨為同一支點，主梁上距前支點27 m處支點為后支點。即前橫梁支點為67 m位置，前牛腿支點為40 m位置，后牛腿支點為增加的13 m位置。各支撐點行走到位后，拆除27 m后支點處底模，移動模架整體就位合模。此時澆筑長度為34 m，20 m。

d.移動模架在施工完成27 m跨后，整機開模，前移并將前橫梁前移13 m，使前橫梁能夠支撐在橋墩上，滿足40 m跨施工。

1.3.4移動模架操作要點

1)移動模架拼裝、吊裝。

主梁采用吊車在地面進行拼裝。先安裝牛腿，將一側(cè)牛腿安裝在橋墩上，牛腿剪力塊伸入橋墩預留孔中，用10 t手拉葫蘆與橋墩緊固。安裝另一側(cè)牛腿，安裝精軋螺紋鋼筋并張拉。牛腿安裝完成之后安裝控制平車及液壓設(shè)備。用兩臺200 t汽車吊將主梁進行整體吊裝。然后用25 t吊車安裝橫梁、底模、側(cè)模及翼緣板。

2)移動模架預壓。

移動模架預壓前先按理論預拱度調(diào)整模板，然后進行分級預壓，將預壓塊和沙袋按箱梁重量分別從移動模架模板兩側(cè)向中間進行加載，現(xiàn)場技術(shù)員在加載前先測出初始值，并在加載過程中分別記錄加載到60%，100%，120%，預壓完成后進行卸載并測出變形值。根據(jù)觀測變形值計算出實際預拱度。

3)測量放樣、模板調(diào)整。

模板預壓完成后用砂輪片對模板進行打磨，并在模板表面涂刷脫模漆。根據(jù)預壓后得到的預拱度對模板進行調(diào)整。測量人員將梁體的端頭及預埋點位置放出?，F(xiàn)場技術(shù)人員再對各個點的標高進行測量。讓移動模架的標高和尺寸均滿足要求。

4)底腹板鋼筋綁扎預應(yīng)力安裝。

安裝墊塊并綁扎底板、腹板、齒塊及橫梁鋼筋，鋼筋綁扎到位后在底板和腹板上焊接波紋管定位鋼筋，定位鋼筋加密區(qū)為0.25 m，標準區(qū)段0.5 m。安裝波紋管后進行鋼絞線穿束，在鋼絞線的端部套橡膠套可以有效地防止穿束過程中扎破波紋管，鋼絞線穿束完成進行固定端的錨具安裝并預留壓漿管。在張拉端安裝張拉錨或連接器。錨具安裝完成安裝防蹦鋼筋并檢查波紋管，保證預應(yīng)力的安裝質(zhì)量。

5)內(nèi)模安裝。

移動模架首跨內(nèi)模每節(jié)在地面進行拼裝，拼裝完成后再整體吊裝。標準跨在上一跨內(nèi)模拆除完后在每一節(jié)上均標有序號，通過依次按序號在下一跨進行內(nèi)模拼裝。內(nèi)模橫、縱向均通過螺栓連接固定。

6)頂板鋼筋預埋件安裝。

頂板鋼筋和預埋件的綁扎需同時進行，在梁面縱向鋼筋安裝完成后，在兩側(cè)的翼緣板擋板上將聲屏障預埋件位置逐個標出，將聲屏障預埋件先進行初步預埋，在安裝梁面橫向鋼筋后，將提前預埋的聲屏障進行準確的焊接定位。同時由測量人員放出梁面的中線和預埋孔位置。根據(jù)中線量出軌道預埋筋、消防水管基礎(chǔ)、通信電纜槽盒、防雷接地、雜散電流等預埋件的位置，進行準確的預埋。

7)混凝土澆筑。

混凝土澆筑采用兩臺汽車泵從兩側(cè)向中間同時進行澆筑，澆筑時先澆筑腹板及倒角位置，再澆筑底板，最后澆筑頂板。澆筑過程連續(xù)，先將兩側(cè)腹板澆筑到1 m位置并將倒角振搗密實，再澆筑底板，將底板和腹板的交接處振搗密實，最后再進行腹板上部和頂板的混凝土澆筑，澆筑快完成時對梁面進行找平收面，混凝土澆筑完成后在梁面覆蓋土工布并灑水進行養(yǎng)護。通過在上一澆筑梁段邊緣預留孔洞，下一梁段施工時采用精軋螺紋鋼將移動模架底模模板和上一澆筑段梁體混凝土進行拉結(jié)，防止梁段施工縫出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象，保證連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量。

8)張拉、壓漿。

混凝土強度達到100%后，對梁進行張拉、壓漿，張拉采用智能張拉機均勻?qū)ΨQ張拉，張拉完成后切割端頭鋼絞線，端部預留3 cm～5 cm。整體張拉完成對錨頭進行封錨，再進行壓漿工作，壓漿采用智能壓漿機和真空泵輔助逐孔壓漿。

2 材料與設(shè)備

在施工過程中無需特別說明的材料，采用的機具設(shè)備見表1。

表1 機具設(shè)備表 臺

3 效益分析

重慶市軌道交通四號線一期土建工程太平?jīng)_站至唐家沱站區(qū)間及出入線高架段施工采用不等跨移動模架施工技術(shù)，使現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量明顯提高，施工安全可控，有效降低施工成本，提高移動模架利用率。此項技術(shù)避免了移動模架不同工況的重新組裝，移動模架每拼拆1次費用約23萬元，共減少拼拆4次，統(tǒng)籌節(jié)約費用92萬元。為以后類似工程施工提供了寶貴的可借鑒經(jīng)驗。

4 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，為城市軌道交通建設(shè)注入了巨大的活力，橋梁技術(shù)不斷創(chuàng)新。城市立交、高架橋作為解決城市交通問題的主要方法的重要組成部分，面臨河道、溝谷、復雜的現(xiàn)狀道路，橋梁設(shè)計類型也相對多樣。不等跨橋梁移動模架施工技術(shù)能夠解決城市橋梁不同跨徑移動模架施工問題，將取得良好的社會效益、經(jīng)濟效益，值得大力推廣。