劉大成

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

BZS32m/900t移動(dòng)模架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)探討

劉大成

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

本文基于 BZS32m/900t移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡支箱梁的成功經(jīng)驗(yàn)，介紹其工作原理、結(jié)構(gòu)組成、拼裝預(yù)壓、箱梁施工工藝流程、模架過孔，并分析在高速鐵路應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。

移動(dòng)模架；上承自行式；簡支箱梁；現(xiàn)澆施工

在鐵路建設(shè)中，部分橋梁受隧道施工工期、投資造價(jià)及地形條件等因素的影響，橋梁梁體無法采用預(yù)制架設(shè)，只能選擇支架、懸臂或移動(dòng)模架現(xiàn)澆等工法施工，對(duì)于跨越溝谷、江河、軟基等地段，移動(dòng)模架整孔箱梁現(xiàn)澆便作為首選的施工方案。本文就成貴鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中所運(yùn)用的移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡支箱梁作一介紹。

1 工程概況

成貴鐵路為設(shè)計(jì)時(shí)速 250km/h的雙線客運(yùn)專線，CGZQSG-6標(biāo)正線全長33.94km，包含了47座橋梁，墩身最低2.0m，最高60.0m，移動(dòng)模架現(xiàn)澆簡支箱梁共96榀。

2 移動(dòng)模架造橋機(jī)

移動(dòng)模架造橋機(jī)按其主體結(jié)構(gòu)與箱梁的相對(duì)位置和過孔的方式不同，分為上行式、下行式和復(fù)合式三種。根據(jù)實(shí)際條件及設(shè)備性能，設(shè)計(jì)了 BZS32m/900t上行自行式移動(dòng)模架。

2.1 作業(yè)原理

BZS32m/900t上行自行式移動(dòng)模架利用橋梁端部和橋墩安裝支腿，支腿支撐主梁系統(tǒng)，外模及模架吊掛在主梁系統(tǒng)上 ，形成一個(gè)可以縱向移動(dòng)的橋梁梁體制造平臺(tái)，完成箱梁現(xiàn)澆施工。該模架下落脫模，橫向開啟使其能夠通過橋墩，縱向前移過孔到達(dá)下一孔位，橫向合攏再次形成施工平臺(tái)，以此循環(huán)逐孔完成現(xiàn)澆箱梁施工。

2.2 主要特點(diǎn)及構(gòu)成

本移動(dòng)模架為雙主梁結(jié)構(gòu)，相對(duì)于單主梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好，抗風(fēng)能力更強(qiáng)，且采用兩跨式結(jié)構(gòu)，過孔快捷。主要特點(diǎn)為：承重的主梁系統(tǒng)位于橋面上方，外模系統(tǒng)吊掛在承重主梁上，主梁系統(tǒng)通過支腿支撐在梁端或墩頂上，外模系統(tǒng)隨主梁系統(tǒng)一同縱移，縱移過孔時(shí)外模系統(tǒng)橫向開啟（或打開）以避開橋墩，主支腿可自行向前倒裝。且占用橋下凈空較小，對(duì)低矮墩具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，在跨越連續(xù)梁或隧道等短距離轉(zhuǎn)場時(shí)不需拆除主梁，施工較為方便。主要由主框架、后行走機(jī)構(gòu)、后支承、主中支腿、前支腿、起吊小車、吊掛外肋、外模及底模系統(tǒng)、端模系統(tǒng)、外肋橫移機(jī)構(gòu)、吊掛外肋橫向鎖定機(jī)構(gòu)、拆裝式內(nèi)模系統(tǒng)、電氣液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)施等部分組成。

2.2.1 主框架：主梁系統(tǒng)由并列的2組縱梁+連接梁、挑梁組成，每組縱梁由3節(jié)承重鋼箱梁(11.8m+13.1m+12m)+3節(jié)導(dǎo)梁（3*11m）組成，全長69.9m。

2.2.2 吊掛外肋、橫移機(jī)構(gòu)及鎖定機(jī)構(gòu)：吊掛外肋共8組，吊掛安裝在主梁的挑梁上，用以支撐外模系統(tǒng)，沿中部可以剖分，攜帶外模系統(tǒng)在橫移機(jī)構(gòu)的作用下可以橫向打開和合攏，最后由人工調(diào)整鎖定機(jī)構(gòu)上螺桿的長度，使其與外肋頂緊，以固定外肋的橫向位置。

2.2.3 模板系統(tǒng)：主要由底模、腹模、翼模、可調(diào)支撐系及拆裝式內(nèi)模組成，外模通過可調(diào)支撐系支撐在吊掛外肋上。

2.2.4 后主支腿：由后走行機(jī)構(gòu)2個(gè)、后支承機(jī)構(gòu)2個(gè)等組成。后支承機(jī)構(gòu)的豎向支撐油缸用于重載支撐，并有機(jī)械鎖緊螺母，在澆注狀態(tài)實(shí)現(xiàn)機(jī)械支撐。

2.2.5 中主支腿：由支撐立柱、下橫聯(lián)和500噸豎向支撐油缸等組成。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

施工梁跨：32.7m；混凝土梁跨重：≤900t；適應(yīng)縱坡：≤2.0%；適應(yīng)曲線半徑：≥2000m；適應(yīng)最低墩高：1.65m；總電容量：約 80KW；主梁繞度比：小于L/700；模架移位速度：1.5m/min；前移過孔穩(wěn)定系數(shù)：K＞1.5；整機(jī)重量：約450t。

3 移動(dòng)模架拼裝及預(yù)壓

3.1 移動(dòng)模架拼裝

本移動(dòng)模架拼裝場地選擇于橋臺(tái)后方區(qū)間路基上，拼裝程序?yàn)椋簣龅赜不髁号R時(shí)支承搭設(shè)（采用方木）→拼裝主梁及挑梁→安裝前、中、后支腿→安裝支腿液壓系統(tǒng)→安裝走行系統(tǒng)→模架主梁前行至待澆孔位→安裝吊掛外肋→安裝外膜系統(tǒng)→安裝其它附屬結(jié)構(gòu)→完善液壓電氣等并調(diào)試→檢查驗(yàn)收后預(yù)壓。

3.2 移動(dòng)模架預(yù)壓

預(yù)壓采用壓重物（噸袋）模擬混凝土箱梁的重量分三級(jí)（60%、100%、120%））對(duì)稱加載試驗(yàn),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)拱度設(shè)為5cm。

4 移動(dòng)模架現(xiàn)澆箱梁施工工藝

預(yù)壓完成后即對(duì)模架系統(tǒng)再次全面檢查，確認(rèn)無誤按以下工序進(jìn)行：

4.1 調(diào)整模板

根據(jù)設(shè)計(jì)及預(yù)壓成果調(diào)整模板位置，包括平面位置及標(biāo)高。調(diào)整模板時(shí)，側(cè)模、翼模也應(yīng)隨底模一起起拱且必須是同一線型同一拱量，以使成橋后梁體曲線與設(shè)計(jì)值吻合，可通模板外側(cè)可調(diào)支承桿的調(diào)節(jié)得以實(shí)現(xiàn)。

4.2 支座安裝

支座設(shè)計(jì)為球形鋼支座，每孔箱梁為 4個(gè)，在安裝時(shí)注意根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖對(duì)支座位移方向加以區(qū)分，錨栓孔采用專用高強(qiáng)無收縮灌漿料進(jìn)行重力式灌漿。

4.3 鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝

具體流程為：安裝底、腹板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力→安裝內(nèi)模系統(tǒng)→安裝頂板鋼筋。其中，預(yù)應(yīng)力的定位坐標(biāo)準(zhǔn)確與否直接影響梁體受力及預(yù)應(yīng)力壽命。因此，預(yù)應(yīng)力管道安裝須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)坐采用鋼筋網(wǎng)片準(zhǔn)確固定，縱向間距0.5m/道。

4.4 預(yù)埋件安裝

箱梁施工中預(yù)埋件種類較多，預(yù)埋時(shí)須保證其平面位置及標(biāo)高的準(zhǔn)確性，對(duì)于預(yù)留孔洞須采用彈簧鋼筋及“井”字筋進(jìn)行加強(qiáng)處理。

4.5 混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)

一般澆筑持續(xù)時(shí)間控制在6～8小時(shí)（278m3），坍落度控制在180～200mm。采用汽車輸送泵泵送入模，并按照底板與腹板倒角處→底板→腹板→翼緣板→頂板的順序從箱梁的低端向高端分層連續(xù)灌筑。在搗固時(shí)避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件。高強(qiáng)度混凝土的養(yǎng)護(hù)工作尤為關(guān)鍵，采用覆蓋養(yǎng)生膜+土工布+灑水養(yǎng)護(hù)方案，效果較佳。

4.6 預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿

張拉前應(yīng)對(duì)鋼束與錨圈口之間的摩擦及鋼束在錨下墊板喇叭口處因彎折產(chǎn)生摩擦而引起的應(yīng)力損失進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)控制應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整。預(yù)應(yīng)力張拉伸長值應(yīng)控制在規(guī)范允許內(nèi)。終張拉完畢后及時(shí)壓漿，防止鋼絞線生銹，以便預(yù)應(yīng)力筋及早與箱梁粘結(jié)成整體共同受力，減少應(yīng)力損失。

4.7 封錨

為加強(qiáng)后灌部分混凝土與梁體之間的連接，在澆筑封錨混凝土前，應(yīng)將兩端混凝土表面鑿毛、濕潤。

5 移動(dòng)模架過孔

步驟1：

預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，中、后支腿垂直支承油缸回收使模架整體下落約10cm脫模,后支腿作用在軌道上,前輔助支腿托輥與軌道接觸(此時(shí)中、后支腿垂直支承油缸仍然支承)；操作泵站橫移油缸頂推外肋，外模系統(tǒng)橫移開啟。

步驟2：

拆除中支腿連接系；操作泵站使中、后支腿垂直支承油缸脫空；驅(qū)動(dòng)后支腿下走行機(jī)構(gòu)使模架前移一跨；此時(shí)前、中支腿位于同一橋墩。

步驟3：

中、后支腿橫向調(diào)整、垂直支承油缸支承、鎖定；起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔，并在前方墩頂就位；操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收，外模系統(tǒng)橫向合攏就位。

6 移動(dòng)模架施工優(yōu)缺點(diǎn)

通過移動(dòng)模架的實(shí)踐運(yùn)用，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)：6.1優(yōu)點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)有：①移動(dòng)模架施工不需要建設(shè)龐大的預(yù)制場，施工臨時(shí)用地相對(duì)較少，同時(shí)也不需要大噸位的運(yùn)架梁設(shè)備，設(shè)備相對(duì)單一。②相比預(yù)制法，移動(dòng)模架施工不受限于路基、涵洞、隧道的施工進(jìn)度影響，可平行作業(yè)；移動(dòng)模架施工既適用于高墩，也適用于矮墩，且不受地形、軟基、跨江河等影響；③相比支架現(xiàn)澆可最大程度減少不均勻變形或沉降，從而保證了梁體的線型及頂面標(biāo)高。④移動(dòng)模架施工安拆方便，初始拼裝預(yù)壓后可用于全橋,同時(shí)跨越連續(xù)梁施工方便（不需拆除主梁）。

6.2 缺點(diǎn)

主要缺點(diǎn)有：①移動(dòng)模架僅適用于橋型一樣的箱梁，即梁體高度及寬度必須一致，且只能順同一方向逐孔施工，施工進(jìn)度相對(duì)較慢，持續(xù)工期較長。②施工時(shí)一次性投入的施工設(shè)備費(fèi)用相對(duì)較高；③移動(dòng)模架施工具有野外、高空、流動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)備進(jìn)場對(duì)便道及拼裝場地要求較高，施工過程安全質(zhì)量控制任務(wù)艱巨。④橋與橋之間轉(zhuǎn)場時(shí)間較長、費(fèi)用較高。

結(jié)語

橋梁施工工法多種多樣，選擇何種施工工法需因地制宜、綜合考慮，合理設(shè)計(jì)、科學(xué)施工才能確保安全，取得成功，獲得效益。通過成貴鐵路客運(yùn)專線南廣河特大橋等采用的BZS32m/900t上行自行式移動(dòng)模架，成功地完成了所有24m和32m簡支箱梁，對(duì)以后類似工程設(shè)計(jì)及運(yùn)用移動(dòng)模架積累了更多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

TU75

B

1007-6344（2015）08-0276-01