預應力箱體梁自行式移動模架系統(tǒng)的施工控制技術

董文娟

（上饒市贛東公路工程咨詢有限公司，江西 上饒 334000）

0 引言

移動模架施工法具有占地面積小、不需要基礎處理、凈空需求相對低等技術優(yōu)勢。移動模架施工法使用的關鍵裝備是移動模架系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以墩體或承臺為支撐，自備模板，在現(xiàn)場澆筑橋梁的工程裝備體系。本文案例混凝土連續(xù)箱體梁路橋工程淺灘基礎承載力較低，高墩箱梁預制裝配操作難度大，工期受潮汛影響比較大，選用普通預制混凝土梁與支護方法運輸較為困難，因此選用自行式移動模架現(xiàn)場澆筑施工法，開展混凝土連續(xù)箱體梁場澆筑施工，保質(zhì)保量地完成了箱體梁建設任務。

1 工程概況

某雙向預應力箱體梁橋，雙向六車道設計。上部結構為C50連續(xù)剛構混凝土箱體梁，包括1聯(lián)3×40m、1聯(lián)5×30m和6聯(lián)4×40m，共計8聯(lián)32跨。箱梁高度2.2m/1.8m，設置2%斜坡，底板厚28cm，腹板厚度70～50cm。雙向預應力采取?j15.24低松弛高強鋼絞纜，1 860MPa標準強度，均在一端拉張。項目除了61-69#標段位于陸地之外，33-60#標段均位于受汛期影響比較大的淺灘區(qū)，地基承載力很低。橋梁墩體較高，最大墩高30m，采用滿堂支架法施工相對較困難，因此工程采取移動模架法施工。

2 自行式移動模架系統(tǒng)

案例工程的梁段跨度存在30m和40m兩個跨度，為便于施工操作，在移動模架定制過程中，決定選擇可對兩種跨度通用的移動模架系統(tǒng)。為避免在施工中反復搬運支架，要求移動模架系統(tǒng)為自行式移動模架系統(tǒng)，可通過自行式系統(tǒng)將支架移位至指定位置。自行式移動模架系統(tǒng)的主要組件與參數(shù)如表1所示。

表1 自行式移動模架系統(tǒng)的主要組件與參數(shù)

3 自行式移動模架系統(tǒng)施工操作技術要點

3.1 首次落模

梁底板、腹板和頂板縱方向預應力束拉張后，拆去后懸梁吊桿，安裝滑軌，前移后懸梁，安裝8根吊拉桿和2根C形梁吊拉桿，伸出前梁油缸（將前梁支承在墩體上），使整個系統(tǒng)的主梁和鼻梁在前、中、后點提升，并降低動力臺車的主頂蓋，整個模架同步下落，完成前吊起鼻梁、后中前三點及主梁整體系統(tǒng)，混凝土與模板分離，其分離距離很小。

落模操作注意事項：

（1）主梁若未落到位，所有橫梁鎖銷不能打開，如果操作不當會導致裝備不穩(wěn)定和傾斜。正確方法是：回油垂向主千斤頂，當模板和主梁落在動力臺車滑板時，打開梁上的接連銷。

（2）所有臺車懸掛油缸的活桿首部一定要與臺車吊耳錯開，以免落模時損壞油缸活塞桿。

（3）模板落下之初，應注意混凝土與模板之間的黏結，以免損壞模板或裝備。

（4）落模時，各頂升油缸的回程不可相差過大，以免造成裝備傾斜和不穩(wěn)定。并確保主梁和模板完全落在臺車滑板上，后橫梁和C形梁不再受力。

3.2 牛腿自行式移位

模架橫梁縱向移位前，首先檢查臺車的夾板螺栓連接是否可靠。在前橫梁下裝配輔助支架，以確保前支架穩(wěn)定狀態(tài)，并注意觀察牛腿橫梁的縱向移位狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時控制。

此時混凝土與模板之間的分離空隙很小，動力臺車主頂降低就位。裝上支架，懸掛油缸銷，借助餅式千斤頂，拆除前牛腿和后牛腿在橫梁的穿銷，且將前牛腿和后牛腿前后模架橫梁抬離支架托梁，連接機械保險杠，縱向移位前墩和后墩牛腿，可以不必同步，分別至下兩墩，牛腿橫梁合攏并穿銷，穿墩體上的牛腿托梁，將牛腿降放到牛腿托梁。

當牛腿梁縱向移位時，同一牛腿梁上的兩輛車的操作人員一定要通過對講機溝通，協(xié)調(diào)操作動作。臺車工作人員一定要注意觀察走行輪能否順暢通過鼻梁或主梁的螺栓和接連板。觀察動力臺車的車輪是否有跳軌危險，確保軌道表面無雜物。

3.3 再次落模

將各動力臺車主頂升到主梁下滑動面，完全降低C形梁油缸和吊點橫梁，將前橫梁支承油缸收回，使主梁整體落在4個動力臺車的主頂面，每個動力臺車的主頂面和C梁都承擔模板與主梁應力。拆下后起吊點橫梁吊拉桿，利用C形梁主頂和各動力臺車主頂，將主梁整體和模板落到動力臺車滑動面上，開展再次落模。然后取出15個模板梁銷，拆下底模的中縫接連螺釘，用4個動力臺車和C梁橫向油缸，將模板和主梁橫向開展就位。

3.4 模架系統(tǒng)操作

檢查各部位液壓器件，并將支架軌道上殘留的雜質(zhì)清理干凈，然后在軌道上抹涂潤滑油。為使模板和主梁同步平移，應橫向移動C形梁橫向移動液壓油缸和動力臺車橫向移動油缸。在達到通孔寬度以前，每一次油缸的移位不可低于千斤頂頂程。

由于參與此操作的人員相對較多，因此必須加強指揮控制，確保操作動作標準統(tǒng)一。具體需求如下：

（1）檢查模板中縫和模板橫梁銷連接螺釘是否全部拆下。

（2）一定要指定專人用對講機在C形梁上進行統(tǒng)一指揮，使箱體梁下的4臺動力臺車和梁面C形梁操作人員動作可以得到同步。

（3）開模時盡可能使兩邊模型保持同步；如果選用分側先后開模，則兩側移位不可相差過大（不超過2個行程），以免系統(tǒng)不穩(wěn)定，導致傾斜側翻。

（4）開模板過程中，同側前、后2個臺車的移位應基本一致。需保持C梁的橫向移動軌道面清潔，并且應有足夠的潤滑油。

3.5 預應力筋束裝配

（1）綁扎鋼筋。模板線形調(diào)節(jié)實現(xiàn)后，開展預應力箱體梁的加筋模板施工。鋼筋綁扎順序如下：首先綁扎腹板和底板鋼筋，頂板鋼筋應在內(nèi)模板搭好后扎綁。所有鋼筋應在鋼筋廠加工后運至現(xiàn)場扎綁成型。此外應觀察施工縫處鋼筋的接搭長度，應預留以滿足下一梁段施工的搭接長度需求，同一截面的搭接率不應高出50%。當鋼筋和預應力束發(fā)生干擾時，可適當調(diào)節(jié)干擾鋼筋的位置。為符合需求，這些鋼筋不可直接切斷或在該位置切斷；預應力定位鋼筋可與底板或腹板鋼筋合并應用，進而降低鋼筋密度，便于混凝土澆筑。

（2）預應力索裝配。預應力鋼絞線的裝配順序為：先裝配底板，再裝配腹板，最后安裝頂板縱、橫向預應力筋。即預應力管必須定位準確、牢固。定位鋼筋的布置一定要嚴格參照圖紙的形式和位置。除各拐點應嚴格定位外，拐點間隔距離過大的位置應加密配置，需求曲線段不大于0.5m，直線距離不大于1m，以保證管道位置的準確性。預應力管縱方向位置坐標數(shù)據(jù)誤差應不高于1cm，橫向預應力管坐標數(shù)據(jù)誤差不高于0.5cm。預應力管鋪置完成后，要仔細檢查表面是否有孔縫，如果存在孔縫應使用膠帶密封或立刻更換。預應力鋼絞線必須嚴格依據(jù)圖紙所示長度開展布置，并且應注意千斤頂張拉的工作長度，如500t千斤頂?shù)墓ぷ鏖L度必須符合不低于70cm的要求。由于橫向和縱向預應力是在一端進行拉張，因此，當預應力鋼絞線穿入預應力孔道時，先將鋼絞線一端連接件采用鋼絞線擠壓機擠壓成型，擠壓完成后，由人工逐條或絞車整體穿入孔道。預應力穿束完成以后，為避免水泥漿滲入預應力螺紋管或泥漿侵蝕張拉端，破壞預應力束的張拉，需要封堵預應力管口，并將裸露在外面的鋼絞線纏繞起來。

3.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑采取全截面一體快速澆筑方式進行，澆筑順序從懸臂端到施工縫縱向劃分。每根梁截面內(nèi)的混凝土按先底板、再腹板、后頂板的順序澆筑。混凝土的搗振選用板式振搗器和插入式振搗器。此外，還需要準備一些插釬用于振搗箱體梁的下倒角。

（1）底板混凝土澆筑。通過輸送管道將混凝土澆筑到底板。每次混凝土輸送量不宜過多，并且輸送過程中應不斷振搗，尤其是邊角區(qū)域，混凝土必須充填和振搗充分，防止?jié)仓拱寤炷習r漿液外溢。

（2）腹板混凝土澆筑。在先澆筑底板的混凝土滿足初凝之前，通常在澆筑完后2h左右開始澆筑腹板混凝土。為確保模板支座受力均衡，腹板兩側應同時開展混凝土澆筑，每一層的混凝土厚度不可超出30cm，并且需要振搗密實，不允許過振和漏振。

（3）翼板及頂板混凝土澆筑。當腹板澆筑到箱體梁腋部后，開始澆筑頂板的混凝土。澆筑順序為：先澆筑中部，再同步澆筑兩側的翼板。混凝土澆筑過程中，抄平高度必須完全根據(jù)檢測值確定，以控制好橋面標高?；炷潦諠{前，應對表面開展拉毛處理。在混凝土終凝以后，適時用土工織布覆蓋，且灑水養(yǎng)護。

（4）收漿抹面與控制標高。在澆筑箱體梁翼板和頂板過程中，一定要按照抄平高度澆筑混凝土，以保證箱梁頂面的平度符合設計要求。亦可以在箱梁頂面上每隔5m設置一個標高點，全截面總計配置5排，且在標高點設置水平鋼筋，用木抹、水平尺抹平混凝土的表面，在收漿前將混凝土表面做拉毛處理，終凝時進行養(yǎng)護。

3.7 托模、內(nèi)模、側模與端模拆除

一節(jié)箱體梁混凝土澆筑24h后，拆除模板。應先拆除端模和側模。張拉前，為避免內(nèi)模板影響大梁變形，應先拆除內(nèi)模板。內(nèi)模板拆除順序為：從接口到端橫梁，從頂板到兩側。為不影響首次落模，在首次落模前，應拆去端橫隔梁區(qū)域的托模。

3.8 預應力拉張

（1）鋼束張拉順序。以40m梁為例，腹板鋼束張拉順序為：N3→N2→N4→N1→N5，腹板左右對稱張拉；按上下、左右對稱，張拉底板鋼束以及頂板鋼束。

（2）后張法張拉。30m和40m箱體梁宜選用夾片錨具，應有自錨固功能，鋼絞線應選用低松弛預應力鋼絞線。具體拉張程序為：0→10%→0%→σCon，連續(xù)加載2s進行錨固。主要借助張拉應力控制鋼束拉張，并通過鋼束的伸長率進行驗證。實際測量伸長率與理論伸長率的誤差應不高于6%，且不低于-6%。否則應適時查明原因，并及時采取有效措施，在誤差符合需求后，方可繼續(xù)張拉。

3.9 孔道壓漿及封錨

以真空方法進行注漿。混凝土預應力結構部件在張拉后間隔約10h，預應力鋼束及錨具均穩(wěn)定后方可注漿。對于預埋在結構部件中的錨具，注漿后需將四周沖洗干凈并且進行鑿毛，再按照設計需求澆筑封錨混凝土并設置鋼筋網(wǎng)片。必須保證封錨混凝土強度符合設計需求。

3.10 模架拆除

堅持對稱拆除原則，避免拆除時結構不平衡、不穩(wěn)定。模架拆除技術要點包括：

（1）前支承梁拆除。34#～33#跨拉張實現(xiàn)后，支架自行式到33#墩和32#墩以后，拆去前支承梁。

（2）拆去第一、第二節(jié)懸臂式鼻梁。打開模具，縱向移動模架，將一、二節(jié)段懸臂式鼻梁依次拆下。

（3）拆去懸臂端橫梁和模板。模架縱向移位，當懸臂端模架到達32#墩時，用停在31#和32#梁面的吊車拆去橫梁和懸臂端。

（4）拆去第3節(jié)懸臂式鼻梁。將移動模架縱向移位就位以后，拆去第3節(jié)懸臂式鼻梁。

（5）埋設吊拉桿孔。32～33#跨箱體梁澆筑時，在翼緣板上預設吊拉桿孔。

（6）拆去模板、支撐桿、橫梁以及配重等。32～33#跨箱體梁張拉完成后，模架橫向移位，橫梁、配重塊、模板等鋼箱體梁上方的結構，用吊車拆除。

（7）支承托梁拆除。模架總吊重量為320t，下吊點使用吊孔1#和4#鋼箱體梁的吊孔，上吊點由桿梁承擔，將模板整體掛在貝雷梁上，用吊車將支架升起5cm，拆除支承托梁。

（8）整體降低模架，拆下支架三腳架。用吊拉桿下放模架，當支架三腳架接近平臺后面時，拆下支架三腳架。

（9）模架拆除。繼續(xù)降低平臺上的模架并拆去懸掛系統(tǒng)。用浮吊對稱拆去橫梁和模板，然后由北向南拆除4#、3#、2#、1#主梁。主梁拆除后再拆除模架橫梁和動力臺車。

4 結語

本文介紹了自行式移動模架系統(tǒng)及其主要組件與參數(shù)，梳理了自行式移動模架系統(tǒng)施工操作技術要點，內(nèi)容包括開模首次落模、牛腿自行式移位、再次落模、模架系統(tǒng)、預應力筋束裝配、混凝土澆筑、托模、內(nèi)模、側模與端模拆除、預應力張拉、孔道壓漿及封錨、模架拆除等方面的模架系統(tǒng)施工操作技術要點，可為同類橋梁移動模架現(xiàn)場澆筑施工工程應用提供參考。