曲線橋下行式移動模架分段前移拼裝及反向施工關(guān)鍵技術(shù)

陳松松，王乃雙

(廣西路橋工程集團有限公司道橋分公司，廣西 南寧 530200)

0 引言

龍門大橋東引橋上構(gòu)第3～7聯(lián)設(shè)計為等截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，路線呈S形曲線，單跨長度為50 m，因在海洋環(huán)境下不適合搭設(shè)支架，所以采用DXZ50/2000下行式移動模架逐跨現(xiàn)澆施工工藝。移動模架的拼裝是一項工作量大、要求較高的工作，根據(jù)以往項目的施工經(jīng)驗，一般主要有以下3種拼裝方式[1]：

(1)在制梁位橋下進行整體拼裝，然后采用大型起重設(shè)備或設(shè)置液壓提升系統(tǒng)整體吊放到墩旁托架上，完成移動模架的拼裝。

(2)在制梁位橋下搭設(shè)鋼平臺，與墩身上的墩旁托架構(gòu)成一個空中拼裝平臺，采用起重設(shè)備將移動模架散件起吊后，在空中拼裝平臺進行拼裝。

(3)在橋頭路基上拼裝，設(shè)置頂推裝置，將移動模架頂推至制梁位。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，施工段被80 m路基分割為兩個區(qū)段，第3～6聯(lián)在路基小樁號側(cè)，第7聯(lián)在路基大樁號側(cè)，采用第3種方案較合適，并需在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化以滿足工程實際需求。經(jīng)研究擬定方案如下：左右幅移動模架需在路基上進行拼裝，然后依次往大樁號方向逐跨施工，完成第7聯(lián)箱梁施工后，再倒退至路基上進行調(diào)頭換向，然后往小樁號方向逐跨施工第3～7聯(lián)。

其中涉及的“曲線橋梁采用下行式移動模架施工，在路基段上采用分段頂推前移拼裝就位，及倒退返回并穿過路基段調(diào)頭反向施工工藝”，在全國橋梁建設(shè)工程中較為少見，本文對其進行研究總結(jié)，可為類似工程提供參考，對推動移動模架施工向更加規(guī)范化、通用化與現(xiàn)代化發(fā)展具有一定意義。

1 工程概況

廣西濱海公路龍門大橋是目前廣西在建的最大跨徑橋梁，地處欽州市茅尾海平陸運河出海口，是廣西壯族自治區(qū)的重點工程之一。項目主要包含西引橋、主橋、東引橋及揚帆立交，其中龍門大橋東引橋分為兩個區(qū)段，第一區(qū)段為擦人墩島到旱涇長嶺之間的海域，第二區(qū)段穿越七十二涇南部的松飛嶺、仙人井大嶺。橋梁分左右兩幅，最小轉(zhuǎn)彎半徑為716.5 m，現(xiàn)澆梁梁面寬16.25 m，高3 m，底板寬7.45 m，翼板寬3.5 m。移動模架在76#～77#橋臺間路基段進行拼裝，先向大樁號逐跨施工77#～81#墩箱梁，然后將移動模架向小樁號倒退，反向逐跨施工76#～55#墩箱梁。

2 移動模架分段前移拼裝

在首跨安裝移動模架存在地形陡、跨度大、重量大、部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、主件組裝要求高和施工干擾多等難題的情況下，選擇在路基上分段推進式的拼裝移動模架方案更加容易實施，也更能保證安全。

其核心技術(shù)為：將橋臺后的路基段根據(jù)移動模架拼裝需求空間進行超挖處理，使模架主梁拼裝在1 m左右的低高度，然后設(shè)置臨時拼裝支架兼做頂推滑道，再在合適位置安裝移動模架墩旁托架和移位臺車，利用移位臺車驅(qū)動模架前移，在安裝好部分移動模架節(jié)段后，后續(xù)采用安裝一段、頂推一段的方式，分節(jié)段頂推前移完成移動模架安裝。此拼裝方案無須搭設(shè)高位拼裝支架，且移動模架可實現(xiàn)一次拼裝到位，臨時支架在模架倒退及反向施工階段可再次利用。其具體施工工藝如下。

2.1 拼裝準(zhǔn)備工作(圖1)

(1)在76#、77#橋臺之間超挖出42 m寬、80 m長的拼裝位置，地面要求基本平整，適合130 t大型汽車吊的進出。路基按要求進行開挖，76#臺處挖至+23 m標(biāo)高，77#臺處挖至+25 m標(biāo)高。拼裝場地整平碾壓密實，頂面鋪裝20 cm厚水穩(wěn)層。

(2)76#、77#橋臺施工左、右幅中間至臺帽的寬度為7.4 m，并完成墊石施工。其余部分待第7聯(lián)和第6聯(lián)第一跨左右幅全部完成且模架離開后再進行后澆施工，避免橋臺與移動模架干涉。

圖1 橋臺先施工部分示意圖(mm)

(3)完成78#左幅墩柱施工，并在墩柱兩側(cè)預(yù)埋牛腿盒。預(yù)埋盒安裝時在下方和側(cè)面設(shè)置鋼筋網(wǎng)，加強局部承壓能力，并設(shè)置補強主筋。

(4)77#橋臺處的臨時支架，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，擬采用鋼管型鋼支架。采用820 mm×10 mm鋼管作立柱，雙拼63#工字鋼做縱梁，然后將墩旁托架上橫梁安裝在工字鋼縱梁上。支架基礎(chǔ)采用混凝土擴大基礎(chǔ)，配鋼筋，基底落在原狀強風(fēng)化巖層上，承載力≥400 kPa。

2.2 拼裝施工步驟

(1)在橋臺承臺前方的臨時支架安裝墩旁托架上橫梁，在距離橋臺墩旁托架橫梁52 m處的路基上安裝另一套墩旁托架上橫梁，作為兩個拼裝支點。橫梁安裝與77#橋臺平行，使模架可正常推出。再用汽車吊吊裝移位臺車至橫梁上，吊裝前必須將滑移面做清潔處理，涂潤滑油，同步安裝液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。

(2)另在兩組橫梁之間搭設(shè)2×2組拼裝臨時滑座，支撐在主梁拼裝段的接頭處。支架基礎(chǔ)采用混凝土基座+雙層型鋼，上部安裝鋼板滑座，與移動模架主梁軌道板對位，并在表面涂油脂，使模架縱向滑動。

(3)按規(guī)劃位置拼裝主梁、導(dǎo)梁，注意留出130 t汽車吊的進出通道和吊裝站位。先在地面拼裝3#、4#導(dǎo)梁為一個吊裝單元，利用130 t汽車吊，分別將兩側(cè)導(dǎo)梁吊裝至拼裝臨時支架上，再用同樣的方式拼裝好1#、2#導(dǎo)梁和主梁節(jié)段一、主梁節(jié)段二。如圖2所示。

圖2 路基上拼裝施工示意圖(mm)

(4)驅(qū)動前后橫梁上臺車的縱移油缸，整機前移12 m，吊裝主梁節(jié)段三，再前移12 m，吊裝主梁節(jié)段四，繼續(xù)前移13 m，吊裝主梁節(jié)段五，此時完成所有導(dǎo)梁和主梁安裝。

(5)利用汽車吊，依次將底模桁架安裝完畢，再從前向后交替安裝底模板及外側(cè)配重，再從前向后安裝側(cè)模、翼模及撐桿。

(6)驅(qū)動前后橫梁上臺車的縱移油缸，頂推整機前移15 m，使后方移位臺車與主梁脫空。將后方墩旁托架安裝至前方78#橋墩，左右對拉精軋螺紋鋼筋，并安裝好前輔助支腿。如圖3所示。

圖3 將路基上的橫梁安裝到前方橋墩示意圖(mm)

(7)驅(qū)動整機前移45.4 m至首跨制梁位。驅(qū)動橫移油缸，模架合模，安裝中縫螺栓。安裝其他設(shè)施，檢查模架，移動模架拼裝完成。如圖4所示。

圖4 移動模架拼裝完成示意圖(mm)

3 移動模架反向施工

移動模架逐跨施工完成第7聯(lián)后，需倒退至76#～77#橋臺之間的路基段處，完成調(diào)頭反向，再逐跨施工第6～3聯(lián)。移動模架倒退和反向分為兩個階段：

(1)在已經(jīng)完成施工的第7聯(lián)曲線箱梁上實現(xiàn)倒退，其關(guān)鍵點為將本來位于后方的后輔助支腿鋪設(shè)軌道在前方進行導(dǎo)向，本來位于墩柱頂?shù)那拜o助支腿需采用吊掛的方式掛在后方。

(2)在路基段上實現(xiàn)移動模架調(diào)頭反向的關(guān)鍵點，為模架主梁采用對稱性設(shè)計，調(diào)頭時只需將前方的導(dǎo)梁拆除安裝至后方，無須全部拆除重新安裝；利用路基上設(shè)置縱橫向滑道的方式，實現(xiàn)移動模架路基段合模，完成墩旁托架轉(zhuǎn)運以及移動模架曲線路基轉(zhuǎn)向?qū)φ?。具體實施方法如下。

3.1 在已澆筑曲線箱梁上倒退

(1)80#～81#箱梁施工完畢，支撐油缸回縮、脫模；拆除前輔助支腿，模架在橫移油缸作用下，向兩側(cè)橫移4 m開模；調(diào)換縱移油缸方向，準(zhǔn)備后退。

(2)整機在前、后墩旁托架支撐下，縱移油缸推動整機后退20 m；然后沿曲線鋪設(shè)后輔助支腿走行軌道；再在后輔助支腿(混凝土梁面走行)和前、后墩旁托架支撐下，整機繼續(xù)后退30 m至后一跨。

(3)模架合模，前、中、后輔助腿梁面支撐，安裝螺紋鋼筋吊掛模架，使模架主梁抬高100 mm；解除墩旁托架橫向連接，收縮鉤掛油缸使托架脫空；啟動橫移油缸，使托架相對于臺車向外橫移約600 mm，避開橋墩。按照順序，先啟動后墩旁托架上的縱移油缸使其后退一跨，再啟動前墩旁托架上的縱移油缸使其后退一跨；安裝墩旁托架，左右對拉精軋螺紋鋼筋[2]。如圖5所示。

圖5 墩旁托架往后倒運示意圖(mm)

(4)由于前輔助支腿(后方)在模架倒退時不能像在前進時那樣安裝在墩柱頂，需拆下前輔助支腿橫梁，將其放置于箱梁頂面，兩側(cè)錨固精軋螺紋鋼穿過箱梁翼緣板孔洞吊掛下方導(dǎo)梁端頭，注意需根據(jù)實際吊掛位置對箱梁翼緣板進行開孔；現(xiàn)場可利用型鋼、鋼管等制成臨時支座，放置在混凝土梁腹板上方，用以支撐前輔助支腿橫梁，防止箱梁翼板受壓破壞。

(5)解除前、中輔助支腿吊掛螺紋鋼筋；模架在前、后墩旁托架橫移油缸作用下，向兩側(cè)橫移4 m開模；解除后輔助支腿拉桿螺紋鋼筋；整機在前、后墩旁托架支撐下，縱移油缸推動整機后退20 m，再沿曲線鋪設(shè)后輔助支腿走行軌道；在后輔助支腿(混凝土梁面走行)和前、后墩旁托架支撐下，整機繼續(xù)后退30 m至后一跨。

(6)按照前述步驟，模架后退至77#橋臺處。如圖6所示。

圖6 移動模架后退至77#橋臺處示意圖(mm)

3.2 在路基上調(diào)頭反向

(1)不能像安裝時那樣直接將后方墩旁托架及移位臺車(78#墩處)拆除安裝至路基坑槽內(nèi)(完成箱梁施工后，無拆除作業(yè)空間)，需采取措施將移動模架處于半橋半路基狀態(tài)下進行合模，將后方墩旁托架及移位臺車(78#墩處)滑移到橋臺位置。

(2)道路路線處于平曲線段上，移動模架在路基上若按直線后退反向不能對正小樁號側(cè)橋臺(76#橋臺)中線，需采取措施實現(xiàn)移動模架在路基上的轉(zhuǎn)向。主要技術(shù)要點如下：

①后輔助支腿行至77#橋臺位置，79#墩位置用精軋螺紋鋼吊住導(dǎo)梁前端；合模狀態(tài)下將78#墩的墩旁托架移到77#橋臺前，拆除斜撐，將上橫梁固定在鋼管支架上，然后將79#墩的墩旁托架移到78#墩；利用77#橋臺前和78#墩的墩旁托架橫移臺車將左側(cè)主梁往左橫移4 m，將右側(cè)主梁往右側(cè)橫移2.1 m。

②開模狀態(tài)下將模架前移，主梁前端行至路基基坑處前；將77#橋臺前的墩旁托架橫梁移至路基基坑內(nèi)；再將模架前移一點點，使基坑內(nèi)的臺車接觸主梁。在這一過程中保證77#橋臺后的臨時至墩始終支承住主梁。如圖7所示。

圖7 77#橋臺移位臺車安裝至路基示意圖(mm)

③在77#橋臺后的臨時支墩后設(shè)置橫向滑道，對應(yīng)主梁下方安裝滑靴，利用路基上的橫梁、78#墩處的橫梁及77#臺處的后輔助支腿及新增滑道的支承，將模架橫移合模(橫移時單靠77#橋臺處的后輔助支腿不能支撐那么大的重量，需要在附近設(shè)置滑道支承)。

④合模狀態(tài)下，用精軋螺紋鋼吊住導(dǎo)梁前端，將78#墩的墩旁托架移動到77#橋臺前，拆除斜撐，將上橫梁固定在鋼管支架上；拆除78#精軋螺紋鋼，利用77#橋臺前及路基處的墩旁托架臺車進行開模。

⑤開模狀態(tài)下，用77#橋臺前和路基處的臺車頂起主梁，兩主梁各自繞77#橋臺位置旋轉(zhuǎn)，將主梁前進路線轉(zhuǎn)到76#～77#橋臺連線方向；安裝新路線的臨時支墩，將主梁落下，將其支承在臨時支墩上。如圖8所示。

⑥利用卷揚機、鋼絲繩等將導(dǎo)梁下放拆除，然后將其安裝至主梁另一端，使模架換向，再前移模架；待77#橋臺前的移位臺車脫離主梁，將其移位吊裝到76#橋臺前，然后在76#橋臺處和路基處的移位臺車驅(qū)動下繼續(xù)前移模架；待路基處的臺車脫離主梁，將路基上的墩旁托架移動到75#墩柱處安裝，然后繼續(xù)前移模架，直至就位，成功完成模架倒退換向施工。如圖9所示。

圖9 移動模架完成調(diào)頭換向示意圖(mm)

4 結(jié)語

龍門大橋東引橋曲線橋梁移動模架現(xiàn)澆施工，因特殊的地形條件和圖紙設(shè)計，移動模架需在路基上完成拼裝，先往大樁號方向逐跨施工完成一聯(lián)箱梁后，再倒退回路基段完成移動模架調(diào)頭操作，然后反向往小樁號逐跨施工。這一過程中采用的“曲線下行式移動模架分段前移拼裝及反向施工關(guān)鍵技術(shù)”，利用在路基上設(shè)置臨時拼裝支架兼頂推滑道，模架本身采用主梁對稱設(shè)計，靈活運用移動模架移位臺車等方法，安全快捷地完成了移動模架在曲線路段的拼裝及先后倒退反向施工的操作，此思路為今后類似工程施工提供了一個可參考的依據(jù)，對推動移動模架施工向更加規(guī)范化、通用化與現(xiàn)代化發(fā)展具有一定意義。