橋梁工程中移動模架施工技術(shù)及安全控制

沈廣宇

（中交二公局第一工程有限公司，湖北武漢 430014）

移動模架工藝是一種以墩柱或承臺為支撐，借助自帶模板的造橋機進行現(xiàn)場拼裝、移位操作的技術(shù)，兼具施工操作簡便、造價低、工藝質(zhì)量優(yōu)的特點。近幾年來，移動模架工藝操作已大面積應(yīng)用于橋梁施工項目。但是，因其基礎(chǔ)為相對較高的墩身，澆筑、預(yù)壓等環(huán)節(jié)存在較大的安全風(fēng)險。因此，探究橋梁工程移動模架工藝操作技術(shù)及安全控制具有非常突出的現(xiàn)實意義。

1 橋梁工程概述

寧波三門灣大橋TJ4 標崇攙門大橋工程上部結(jié)構(gòu)形式為（13×30m+14×50m+11×30m）等截面現(xiàn)澆箱梁，單箱單室斷面，箱梁頂板寬度均為12.5m，底板寬度均為6.9m，懸臂長度均為2.8m，跨中頂板厚均為28cm，底板厚均為25cm，直腹板厚均為50cm，50 米跨梁高3m,30 跨梁高2 米。該橋梁工程完成基礎(chǔ)驗收與橋墩施工后，準備了移動模架及施工用機械（見表1）。

表1 橋梁工程中移動模架工藝操作用機械設(shè)備（局部）

2 橋梁工程中移動模架施工技術(shù)應(yīng)用流程（圖1）

圖1 施工流程示意圖

2.1 支座安裝與現(xiàn)場拼裝

在支座安裝時，技術(shù)人員可以選擇C50 小石子混凝土澆筑支座墊石，并保證平面方向水平差值在1.5mm 以內(nèi)。進而將支座頂面、底面鋼墊板密實埋設(shè)，保證支座周邊縫隙寬度在0.3mm 內(nèi)，且無雜質(zhì)。

在現(xiàn)場拼裝工藝操作時：

第一步，技術(shù)人員應(yīng)利用目視檢查的方法，判定全部待拼裝零件是否正常，比如，毛刺異物清除與否、潤滑脂是否加注等。待確認無誤之后，利用汽車吊將立柱吊裝至上表面處于同一水平面。進而進行兩組橋墩旁托梁吊裝，促使托梁上軌道標高誤差在10.00mm 以內(nèi)[1]。在托梁吊裝完畢后，向托梁軌道上均勻涂抹潤滑脂，并擺放3 組支撐臺（6 個）。

第二步，依據(jù)設(shè)計圖紙指示的尺寸，從前端向后端進行中主梁箱梁拼裝。中主梁箱梁拼裝完畢后，進行兩側(cè)邊主梁箱梁拼裝。同時將預(yù)先組拼完畢的底模桁架安裝在中主梁一側(cè)，中主梁另外一側(cè)則選擇臨時撐桿支撐。

第三步，技術(shù)人員應(yīng)安裝電氣與液壓泵站，操作水平油缸推動一側(cè)邊箱梁，促使一側(cè)邊箱梁逐步靠向?qū)?yīng)的底模桁架，保證兩箱梁高度相同且平頭平行。同時進行底模桁架、邊箱梁之間的連接。同樣的方法，進行另外一側(cè)底模桁架、邊箱梁安裝。

第四步，技術(shù)人員應(yīng)進行導(dǎo)梁、梯子、平臺的有序拼裝，并安裝縱向位移機構(gòu)。同時確定移動模架縱向位移中線，根據(jù)中線進行底模桁架撐桿、中低模板以及邊底模、撐桿、側(cè)模、防位移支撐的安裝，促使每一塊模板連接縫隙位置錯開1.0mm 以內(nèi)。

2.2 支架預(yù)壓及模板調(diào)整

在模架施加完畢后，技術(shù)人員可以從消除支架系統(tǒng)非彈性變形入手，利用三次分級堆積沙袋的方法，進行預(yù)壓。預(yù)先壓重方案如表2。

表2 預(yù)壓方案

預(yù)壓期間，每間隔2 個小時進行一次底板中心、翼緣板邊緣、底板與腹板交點的沉降貫徹，持續(xù)觀測6h，得到沉降值、彈性變形值，為澆筑砼提供預(yù)拱值，并進行底板標高的重新調(diào)整。

在支架預(yù)壓完畢后，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實際情況，綜合考慮預(yù)應(yīng)力鋼束張拉反拱值、后懸臂吊桿撓度值、混凝土自重撓度值等因素，進行移動模架預(yù)拱度調(diào)整。并預(yù)先利用吊桿，經(jīng)橋梁表面混凝土上預(yù)先留設(shè)孔洞進行兩翼緣板位置模板、混凝土拉近，或者將兩根橫橋向扁擔(dān)設(shè)置在后端前一孔箱梁混凝土下方模板上，避免移動支架后端翼緣板位置模板、前一孔箱梁混凝土間隙過大問題出現(xiàn)[2]。

2.3 鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力筋安裝

在鋼筋綁扎時，技術(shù)人員可以依據(jù)設(shè)計規(guī)范，結(jié)合工藝操作要求，從鋼筋保護層厚度控制入手，進行箱梁底板、腹板鋼筋綁扎。

在箱梁底板、腹板鋼筋綁扎工序結(jié)束后，技術(shù)人員可以結(jié)合設(shè)計圖要求，進行縱向預(yù)應(yīng)力束管道定位鋼筋綁扎，并進行管道的平順安裝。同時依據(jù)箱梁模板號進行定位鋼筋編號，進而結(jié)合管道坐標，進行焊接位置的恰當(dāng)選擇。安裝完成后，進行驗收，驗收后可進行內(nèi)模安裝，驗收標準如表3。

表3 鋼筋驗收標準

2.4 內(nèi)模就位與頂板鋼筋綁扎

技術(shù)人員可以利用吊車調(diào)入箱梁內(nèi)模，并在現(xiàn)場將其拼接制作成可拆卸芯模（每一節(jié)長度為8.0m）。以預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎完畢為節(jié)點，在大噸位汽車吊支持下，逐節(jié)提升芯模至相應(yīng)位置。并利用膠帶、塑料進行腹板接頭位置處理，防控漿液外漏問題。同時利用混凝土預(yù)制塊（方柱形）進行內(nèi)模、側(cè)模間距控制，為后續(xù)頂板預(yù)應(yīng)力管道、壓漿管道安裝提供良好的環(huán)境。

2.5 混凝土澆筑與振搗（圖2）

圖2 混凝土分層澆筑示意圖

在混凝土澆筑作業(yè)開展時，技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)底板混凝土澆筑領(lǐng)先腹板混凝土澆筑1.5m 的標準，通過泵車輸送管道將混凝土送入底板，分層、分段澆筑，保證邊角位置密實填筑混凝土。同時依據(jù)先插入時振搗器后平板式振搗器的順序，密實振搗，振搗完畢后進行灑水養(yǎng)生。

在底板混凝土澆筑完畢120min 或接近初凝時，技術(shù)人員可以沿著斜面同時進行兩側(cè)腹板混凝土分層澆筑。每一層混凝土澆筑厚度應(yīng)在30.0cm 內(nèi)，且插入振搗（5cm）受力均勻。

在兩側(cè)腹板澆筑到箱梁腋部時，技術(shù)人員可以將模板頂部天窗封閉，并依據(jù)先中間后兩側(cè)翼緣板的順序，進行頂板混凝土澆筑以及插入式振搗。振搗時需貫徹快速進入緩慢出的方針，控制每一個振點的搗鼓時間在25s 左右，直到混凝土無氣泡、沉落且表面出現(xiàn)浮漿為止。

2.6 預(yù)應(yīng)力張拉與底模脫模

在預(yù)應(yīng)力張拉時，技術(shù)人員可以從一端，依據(jù)先張拉縱向束后張拉橫向束、先張拉腹板束后張拉頂板束最后張拉底板束的順序，從高處向低處、從中間到兩邊張拉。張拉技術(shù)人員可以利用張拉力、伸長量兩個數(shù)值，進行鋼絞線張拉控制。一般第一次張拉力應(yīng)為0，第二次張拉力應(yīng)為初應(yīng)力的10%，第二次張拉力應(yīng)為初應(yīng)力的20%，第三次張拉力應(yīng)為初應(yīng)力的10%并持續(xù)5min，進而進行錨固。

在張拉完畢后，技術(shù)人員應(yīng)將端模、內(nèi)模拆除，進行移動模架檢查及清理。在確認移動模架無誤后，啟動垂直油缸，接觸移動模架機械鎖定，促使整個模架下落到支撐托架頂部的縱向位移機構(gòu)上。

2.7 模架滑移合攏

在模架滑移前，技術(shù)人員應(yīng)解除底模之間連接螺栓，為兩邊模板水平移動提供條件。進而對各液壓元件、橫移油缸支撐、托梁軌道進行檢查，保證兩邊模板可以同步向外橫向移動（每次移動距離小于500.0mm），且不同步誤差在300.0mm 內(nèi)。同樣的方法，可以進行模架的縱向滑移。即在解除全部影響模架縱向滑移約束后，對前方立墩、立墩旁支撐進行檢查，依據(jù)同步誤差小于500.0mm 的標準，頂推模架縱向同步移動。

在模架縱向同步移動到達指定位置后，技術(shù)人員可以通過橫向油缸回縮操作，促使兩邊模板同步向內(nèi)側(cè)水平移動，相互錯位誤差在300.0mm 內(nèi)，分7 次完成合攏。

在上述操作完成后，可以根據(jù)同樣的程序進行第二跨梁施工，循環(huán)操作，直至完成全部移動模架工藝操作任務(wù)為止。

3 橋梁工程中移動模架施工的安全控制措施

3.1 防控環(huán)境安全風(fēng)險

在模架安裝過程中（主框架尚未形成），技術(shù)人員應(yīng)著重了解現(xiàn)場天氣預(yù)報情況，在臺風(fēng)、暴雨等惡劣天氣到來前，采取一定的模架安全保護措施，降低工藝操作安全風(fēng)險。同時在風(fēng)力超過6 級時，技術(shù)人員應(yīng)避免進行過孔作業(yè)；在風(fēng)力超過8 級時，技術(shù)人員應(yīng)避免開展混凝土澆筑作業(yè)，并保證移動模架處于整機合攏、牢固連接狀態(tài)；在風(fēng)力超過11 級時，技術(shù)人員應(yīng)停止全部工藝操作，并將設(shè)備電源切斷。

3.2 防控人員與設(shè)備安全風(fēng)險

移動模架工藝操作技術(shù)人員應(yīng)主動接受崗前安全培訓(xùn)、安全技術(shù)交底、安全技術(shù)考核，自覺遵循現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理制度以及工藝安全操作規(guī)程，主動學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)知識特別是移動模架安全檢查要點、施工安全注意思想，提升自身安全生產(chǎn)技能[3]。同時在大型設(shè)備操作前，技術(shù)人員應(yīng)全面閱讀操作文件并著重了解涉及設(shè)備安全防范的內(nèi)容，減少、杜絕錯誤使用液壓裝置、起重裝置或者不恰當(dāng)維護的情況，降低設(shè)備以及操作安全風(fēng)險。比如，及時更換變形液壓油、及時補充液壓油，避免液壓油泵吸空而引發(fā)的灼燒風(fēng)險。此外，在高空作業(yè)期間，技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)佩戴安全帶。

3.3 防控其他安全風(fēng)險

考慮到移動模架工藝操作具有現(xiàn)場拼裝、現(xiàn)場澆筑的特點，除了配合項目部管理作業(yè)設(shè)置專職技術(shù)員、操作員與指揮員外，還需要設(shè)置專職安全檢查員，并由項目經(jīng)理帶領(lǐng)項目總工、安全總監(jiān)、現(xiàn)場安全檢查員、設(shè)備部部長、安質(zhì)部部長、移動模架廠家維護人員成立安全檢查小組，從移動模架方案制定、入場材料檢查、拼裝、預(yù)壓、澆筑、拆除等幾個環(huán)節(jié)，進行全方位跟蹤檢查，并定期對移動模架工藝操作進行安全驗收，保證整個工藝操作過程安全性。具體檢查內(nèi)容主要有部件安裝正確性、節(jié)點連接緊固性、梯子與欄桿等安全設(shè)施安裝牢固性等。特別是在移動模架移位時，應(yīng)事先對全部影響模架移位的約束接觸與否、移動方向障礙存在與否進行檢查，并在有關(guān)技術(shù)人員、現(xiàn)場設(shè)備部長、指揮員全程監(jiān)控的基礎(chǔ)上，進行操作。

綜上所述，減少、杜絕橋梁工程中移動模架工藝操作安全事故，將事故風(fēng)險控制在最低水平是橋梁工程施工管理者需要承擔(dān)的重要任務(wù)之一。因此，在根據(jù)橋梁工程實際情況事先規(guī)劃移動模架工藝操作方案的基礎(chǔ)上，施工技術(shù)人員應(yīng)從每一個細節(jié)的安全控制入手，全面而深入地開展安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)移動模架工藝操作風(fēng)險及時處理，保證橋梁工程整體施工安全效益。