滑移模架體系在高架橋施工中的應(yīng)用

魏 凱 （中鐵十四局集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

1 引言

高架橋施工在城市交通發(fā)揮著重大的作用，采用滿堂式支架和梁柱式支架的施工方法在高架橋的施工中可以克服跨越溝壑的復(fù)雜地質(zhì)。但是當(dāng)?shù)匦螢槠教沟某鞘械匦?，支架多余的反?fù)拆卸帶來重復(fù)施工，在影響工期計(jì)劃的同時(shí)，無形中增加了多余的成本。本文通過滑移模架體系的運(yùn)用，總結(jié)出了城市平整地形高架橋滑移體系施工方法。

2 工程概況

阿爾及利亞及爾機(jī)場項(xiàng)目航站樓前高架橋由三個(gè)部分組成，上坡道、下坡道和中心區(qū)域，高架橋位于阿爾及爾機(jī)場新航站樓北側(cè)，由主橋及入口平臺(tái)、首尾引橋及兩邊過渡坡道組成。主要功能是為了車流可以順利直達(dá)航站樓出發(fā)層入口，同時(shí)與地面層、林蔭大道垂直相連，滿足人員上下流通。

主橋呈東西走向，與新航站樓平行，長約305.85m，寬度51.00m，面積15598.35m2；主橋中間處向航站樓方向突出一個(gè)帶有弧邊的入口平臺(tái)，與5 個(gè)入口連廊相連，平臺(tái)長273.00m，最寬處24.10m，最窄處15.00m，面積5282.17 m2；主橋及入口平臺(tái)主結(jié)構(gòu)均為樁基加鋼筋混凝土柱支撐、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋面板設(shè)計(jì)，平臺(tái)上附屬膜結(jié)構(gòu)。

首尾引橋起止停車場，呈東南（或西北）走向，與主橋形成51°夾角，其中西面入口端引橋長約96.62m，東面出口端引橋長約81.15m，寬度均為8m，兩端引橋面積合計(jì)為1422.16m2。

兩邊坡道是連接主橋與引橋的過渡段，平面投影成喇叭口形，兩個(gè)坡道面積合約6948.04m2，道面成8%找坡設(shè)計(jì)。

3 滑移體系介紹

為了加快機(jī)場主橋施工進(jìn)度，確保高架橋按期投入使用。通過前期施工組織設(shè)計(jì)，最終決定主橋4.7m 橋面部分采用鋼管腳手架模板體系，主橋8.7m 橋面施工考慮采用滑移架和鋼管腳手架配合搭設(shè)的模板體系。

①通過胎架和桁架梁搭設(shè)模板體系支撐平臺(tái)，在平臺(tái)上搭設(shè)滿堂腳手架和模板的方式最終建立模板體系；

②滑移方式采用在胎架下方設(shè)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，通過不同胎架下部電機(jī)的同步驅(qū)動(dòng)，使滑移端梁在鋪設(shè)的鋼軌行走，架體進(jìn)行整體滑移，到達(dá)預(yù)先設(shè)定位置后，采用同步液壓千斤頂將架體落地?；魄皯?yīng)檢查上部模板是否與梁體脫離，確保整個(gè)滑移過程滑移端梁不承受除模板體系外的其他荷載，具體如圖2所示。

圖2 滑移模架體系現(xiàn)場施工圖

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

施工過程中嚴(yán)格控制各階段的施工質(zhì)量，確保施工工藝順利實(shí)施，具體施工流程如圖3所示。

4.2 施工前準(zhǔn)備

4.2.1 施工組織管理措施

施工前會(huì)同設(shè)計(jì)方嚴(yán)格圖紙審核，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，使其了解作業(yè)項(xiàng)目的特殊點(diǎn)和控制點(diǎn)。根據(jù)該工程的施工特點(diǎn)，提前準(zhǔn)備相應(yīng)的機(jī)械、材料，向監(jiān)理和業(yè)主示范操作，以確保機(jī)械和機(jī)具能滿足質(zhì)量和安全要求，滿足質(zhì)量和安全管理目標(biāo)。

加強(qiáng)高架橋施工的組織籌劃和技術(shù)管理，在國外有限的資源條件下對(duì)施工人員進(jìn)行合理調(diào)配，增加技術(shù)水平高超、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工人。

制定詳細(xì)的監(jiān)測方案，在支架預(yù)壓前后、滑移架安裝前、運(yùn)行中對(duì)滑移架基礎(chǔ)進(jìn)行監(jiān)控量測。

4.2.2 技術(shù)準(zhǔn)備和設(shè)備、材料管理

滑移模架在安裝前，首先應(yīng)確保地基的穩(wěn)定，對(duì)不合格垃圾土進(jìn)行換填施工，對(duì)地基壓實(shí)度和混凝土強(qiáng)度檢測，確?；萍芑A(chǔ)的穩(wěn)定性并合理設(shè)置梁體預(yù)拱度。

滑移架在組裝前，對(duì)組成滑移架的配件進(jìn)行檢查，尤其是滑移架上的軸承、軌道焊口、電機(jī)線路，保證滑移架能正常平穩(wěn)滑行。

為確?；萍苣苷；幸约版i定，對(duì)參與施工的人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其了解滑移架每次滑行的位置，并在滑移鎖定位置設(shè)置標(biāo)志標(biāo)識(shí)。

4.2.3 分階段控制區(qū)劃分

根據(jù)施工需要將出發(fā)層高架橋（+8.70m 層）分成20 個(gè)施工段，分別為B1～B10、C1～C10，高架橋中心區(qū)域采用滑移模架體系，施工順序由中間向兩邊滑移，施工段劃分見圖4。

圖4 施工段劃分圖

圖5 鋼軌基礎(chǔ)圖

圖6 鋼軌基礎(chǔ)現(xiàn)場施工圖

圖7 端梁設(shè)備圖

4.3 滑移模架體系施工滑移過程

4.3.1 滑移模架體系基礎(chǔ)施工

鋼軌基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)梁，基礎(chǔ)尺寸0.5m（寬）×0.4m（高），混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)C30，鋼筋強(qiáng)度等級(jí)HRB335，混凝土基礎(chǔ)下設(shè)10cm厚C15 素混凝土墊層，兩邊比基礎(chǔ)外邊寬10cm。混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制混凝土振搗質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)蜂窩麻面振搗不密實(shí)的現(xiàn)象。基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后方可對(duì)條形基礎(chǔ)進(jìn)行拆模，拆模過程中嚴(yán)禁用撬棍進(jìn)行暴力拆除，防止模板拆除造成混凝土崩邊掉角。模板拆除后對(duì)滑移胎架基礎(chǔ)間部分進(jìn)行分層壓實(shí)回填，回填的技術(shù)要求應(yīng)同時(shí)滿足CCTP 和監(jiān)理批復(fù)的技術(shù)方案中的規(guī)范要求，對(duì)于大型壓實(shí)機(jī)具無法碾壓到位的部分，采用小型機(jī)具進(jìn)行碾壓夯實(shí)，認(rèn)真檢查隱蔽工程的自檢并及時(shí)向外方監(jiān)理報(bào)驗(yàn)。

鋼軌兩側(cè)采用φ25 進(jìn)行預(yù)埋，水平鋼筋利用鋼軌焊接固定，鋼軌與基礎(chǔ)之間的空隙采用鋼板墊片和砂漿進(jìn)行填塞，防止在滑移過程中鋼軌發(fā)生傾斜，造成上部模板體系的失穩(wěn)。

4.3.2 安裝滑移端梁和底座

行車輪、電機(jī)、減速機(jī)、電氣箱等滑移端梁設(shè)備由項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行組裝調(diào)試，在安裝前要掌握設(shè)備的原理、構(gòu)造、技術(shù)性能、裝配關(guān)系以及安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。組裝前安排專人對(duì)設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn)查驗(yàn)，詳細(xì)檢查各零部件的狀況，不得有缺損。制定好安裝施工計(jì)劃，做好充分準(zhǔn)備，以便安裝工作順利進(jìn)行。安裝完成進(jìn)行單機(jī)試驗(yàn)，確保電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)同步，無異響方可進(jìn)行下一步整體組裝程序。

底座系統(tǒng)由端梁設(shè)備、HEA200（S275）底座和HEA100（S275）連梁焊接而成，底座首先選用鋼結(jié)構(gòu)胎架底座，鋼結(jié)構(gòu)胎架底節(jié)數(shù)量不足時(shí)采用HEA200（S275）制作，整體焊接完成后進(jìn)行無損探傷檢測，檢測確定焊接滿足要求后，涂刷防銹保護(hù)漆，底座系統(tǒng)具體做法詳見圖8、圖9。

圖8 底座系統(tǒng)布置圖

圖9 端梁設(shè)備與型鋼底座連接圖

圖10 底座與基礎(chǔ)示意圖

圖11 千斤頂頂升位置圖

圖12 滑移架6m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)示意圖

圖13 滑移模架體系現(xiàn)場橫剖面圖

4.3.3 底座系統(tǒng)調(diào)試及試滑

一個(gè)底座系統(tǒng)由12 個(gè)底座連接而成（每邊軌道6個(gè)），每邊軌道上有3個(gè)端梁設(shè)備設(shè)置電機(jī)，間隔設(shè)置，每個(gè)底座系統(tǒng)共有6 個(gè)電機(jī)。安裝完成后將電機(jī)接入同一個(gè)電氣箱，進(jìn)行同步送電。使用千斤頂將滑移端梁上電機(jī)一側(cè)的行車輪抬起，將滑移輪與軌道脫離，接通電源，使電機(jī)朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)后，取掉支撐使行車輪落到軌道上，使底座系統(tǒng)滑動(dòng)，完成試滑移。

支撐體系滑到預(yù)先設(shè)定位置，用50t液壓千斤頂（一拖十二）將底盤系統(tǒng)同步頂升，每個(gè)胎架四個(gè)柱對(duì)應(yīng)的位置在基礎(chǔ)與型鋼底座之間放入底盤支托，使端梁設(shè)備脫離軌道，完成最終的固定。

4.3.4 安裝鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)

高架橋模板體系支架由柱間鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)、鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)上部扣件式鋼管腳手架和柱處補(bǔ)空扣件式鋼管腳手架組成。鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)沿橋線路方向滑動(dòng)，由中間向兩端滑移。每個(gè)柱間區(qū)域?qū)ΨQ設(shè)置2 套相同鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)（4個(gè)柱間區(qū)域共8套）。

每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)胎架平臺(tái)由次桁架、主桁架和鋼結(jié)構(gòu)胎架6 米標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成。次桁架支撐在主桁架上，主桁架支撐鋼結(jié)構(gòu)胎架柱上，鋼結(jié)構(gòu)胎架柱落在底座上，與底座焊接。胎架平臺(tái)桁架由型鋼HEA160、HEA100、UPN160、UPN100焊接而成，鋼結(jié)構(gòu)胎架6m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)由φ 219×10、φ95×6鋼管通過焊接和螺栓連接而成，滑移架具體做法詳見圖12、圖13。

鋼結(jié)構(gòu)滑移架平臺(tái)的縱橫向桁架單片制作，然后逐片吊裝、焊接成整體平臺(tái)。平臺(tái)上部橫向分配梁采用I14 工字鋼，一方面作為支架的承重部分，另一方面以提高整體受力貝雷梁的整體穩(wěn)定性。I14 工字鋼必須按照0.6m 間距布置，以便安裝方木背楞及搭設(shè)碗扣支架（翼板部分）。分配橫梁安裝完成后，安裝方木背楞10cm×10cm，按照梁高的不同設(shè)置不同的間距，腹板處間距25cm、底板和翼板處30cm。同時(shí)，為了保證墩側(cè)2m 范圍處方木的受力更合理，在此范圍內(nèi)同樣底、腹板按照25cm設(shè)置。方木與橫梁采用鐵絲綁扎固定，防止位移，方木盡可能按照對(duì)接設(shè)置，接頭設(shè)置在I14 工字鋼分配橫梁的位置處，保證沒有懸空。底模板采用1.8cm高密度竹膠板，安裝時(shí)盡可能保證拼縫對(duì)稱、數(shù)量盡可能少。為了保證拼縫處嚴(yán)密不漏漿，在兩塊竹膠板支架黏貼雙面膠，安裝時(shí)用橡膠錘楔緊，在接頭位置處用鐵釘與方木固定牢靠。安裝前檢查模板板面是否平整無破損，將模板接口處雜物清理干凈。檢查所有模板連接端部和底腳有無碰撞而造成缺陷或變形，模板接縫處是否有開裂破損，如有均應(yīng)及時(shí)整修。模板安裝完畢后，必須對(duì)其平面位置、頂面高程進(jìn)行復(fù)檢，滿足設(shè)計(jì)要求后方可繼續(xù)施工。

模板體系安裝校核完成后，進(jìn)行上部混凝土澆筑施工，混凝土澆筑過程中對(duì)梁體模板進(jìn)行監(jiān)控量測，待混凝土整體澆筑完成后，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求，梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后可進(jìn)行張拉作業(yè)。當(dāng)上部水平結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力體系完全建立后，拆卸上部架頂托，千斤頂頂升滑移模架體系，去除下部底盤支托使滑移模架體系落在軌道梁上，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下勻速滑出。待滑移至預(yù)設(shè)位置后，用千斤頂頂起滑移架安裝底板支托，使端梁脫離軌道，固定滑移架。

5 結(jié)語

高架橋滑移模架施工階段目前已經(jīng)完成，運(yùn)用該工藝避免了因腳手架組裝和拆解的成本浪費(fèi)，縮短整個(gè)高架橋施工的工期，為高架橋的按期順利完工提供了保障，在國外展現(xiàn)了中國基建形象。與原滿堂支架方案相比，節(jié)省工期1 個(gè)月，節(jié)約人工費(fèi)約300 余萬元。通過滑移模架體系的成功應(yīng)用，避免了常規(guī)單側(cè)模板體系在橋梁施工中的諸多不利因素，其具有安裝、加固、拆除、轉(zhuǎn)運(yùn)方便和施工工序安全、高效、便捷的優(yōu)勢，可以預(yù)見將在施工環(huán)境日益復(fù)雜的城市高架施工中發(fā)揮更大的作用，為類似工程施工提供參考。