李海生

摘要： 我國鐵路建設(shè)進(jìn)入高峰期，尤其是西部地區(qū)的高速鐵路或客運(yùn)專線的修建受地形條件的限制，簡支箱梁施工很難實(shí)現(xiàn)提前預(yù)制再專業(yè)設(shè)備架設(shè)的方式。根據(jù)實(shí)際情況，專門設(shè)計(jì)制作移動(dòng)模架設(shè)施，在橋位處進(jìn)行現(xiàn)澆制梁，有效克服了大噸位預(yù)制梁運(yùn)輸與架設(shè)的難題。

Abstract： China's railway construction has entered the peak period， especially the construction of high-speed railway or passenger dedicated line in the western region is limited by the terrain conditions. It is difficult for the construction of the simply supported box girder to advance the prefabrication and the erection of specialized equipment. According to the actual situation， the special design and manufacture of mobile formwork facilities， in the bridge site cast-in-place beam， effectively overcome the large tonnage prefabricated beam transportation and erection problems.

關(guān)鍵詞： 高速鐵路；移動(dòng)模架；橋梁施工；應(yīng)用

Key words： high-speed railway；mobile scaffolding；bridge construction；application

中圖分類號：U445.463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-4311（2017）21-0124-03

1 概述

本項(xiàng)目需要施工梁體的基本情況，32孔單箱單室梁長32m（49孔）和24m（10孔）兩種；所處曲線分別為JD53曲線半徑11000m、JD55曲線半徑9000m、JD56曲線半徑7000m；所處縱坡分別為D1K295+300-D3K301+080設(shè)計(jì)下坡1.04%，D3K301+080-D3K305+270設(shè)計(jì)上坡2.5%，DK305+270-DK308+100設(shè)計(jì)上坡2.04%，DK308+100-DK320+170設(shè)計(jì)上坡2.5%。箱梁截面類型為單箱單室結(jié)構(gòu)，梁高2.635m，頂板寬 12.2m，橫橋向?yàn)?次邊坡，坡度分別為1.5%、7.2%、2%。腹板、頂板及底板局部向內(nèi)側(cè)漸變加厚。腹板斜做，標(biāo)準(zhǔn)截面厚度0.45m，到梁端支座區(qū)域漸變加厚為0.6m；標(biāo)準(zhǔn)截面箱梁頂板厚度為0.285m，到梁端支座區(qū)域漸變加厚為0.535m；標(biāo)準(zhǔn)截面底板厚度為0.28m，到梁端支座區(qū)域漸變加厚為0.60m。支座部位無橫隔板，支座中心線距梁端0.75m。梁端腹板及底板局部后澆以便縱向預(yù)應(yīng)力束張拉及壓漿封錨。（圖1）

2 移動(dòng)模架選型

2.1 移動(dòng)模架選型要求

為了更好的施工，要求移動(dòng)模架開啟結(jié)構(gòu)尺寸宜滿足紅線凈寬及橋下凈高要求；模架側(cè)模及底模開啟后的空間宜滿足過不同橋墩（或連續(xù)梁），下行式模架支撐拖架應(yīng)滿足不同墩高要求；應(yīng)用于高墩施工時(shí)應(yīng)具備良好的自倒運(yùn)性能.整體剛度，應(yīng)按撓度不大于1/700考慮；總體穩(wěn)定（縱橫向）系數(shù)不小于1.5；開啟和前移由液壓系統(tǒng)應(yīng)同步控制；應(yīng)便于底模預(yù)拱度調(diào)整設(shè)置；嚴(yán)格控制支腿的受力變位和溫度變形，首孔、末孔施工的適應(yīng)性或變通性。

2.2 移動(dòng)模架方案比選

由于移動(dòng)模架施工需縱移通過連續(xù)剛構(gòu)或連續(xù)梁，且橋梁第一孔下方多處于山谷處，地形起伏較大，不能滿足下行式移動(dòng)模架提供拼裝場地要求，所以選定上行式移動(dòng)模架。廠家應(yīng)對上承式橋機(jī)、中承式橋機(jī)與下行式橋機(jī)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比選。（表1）

3 移動(dòng)模架主要技術(shù)參數(shù)的確定

①適應(yīng)梁型：客運(yùn)專線鐵路雙線簡支箱梁；

②適應(yīng)跨度： 32m與24m；

③適應(yīng)最小平曲線半徑：正線2000m，我部橋梁均處在Jd55、Jd56上，其中Jd55曲線半徑9000m，JD56曲線半徑7000m；

④適應(yīng)最大縱向坡度：正線25‰，DK305+270-DK308+100設(shè)計(jì)上坡20.4‰，DK308+100-DK320+170設(shè)計(jì)上坡25‰；

⑤適應(yīng)海拔高度：≤2000m，當(dāng)?shù)睾０?260～1450m；

⑥適應(yīng)環(huán)境溫度：-11.9℃～30℃（氣象溫度）；

⑦設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力：≤6級（工作狀態(tài)），≤12級（非工作狀態(tài)，可加臨時(shí)固定措施）；

⑧縱橫向穩(wěn)定系數(shù)≥1.5（任何工況下）；

⑨橋墩類型分2種：矩形空心墩、矩形實(shí)心墩。

4 移動(dòng)模架設(shè)計(jì)及制作要求

為了保證移動(dòng)模架設(shè)計(jì)及制作的質(zhì)量，在簽訂正式合同前，廠家應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況提供移動(dòng)模架的安裝與拆除基本方案，廠家應(yīng)提供橋機(jī)拼裝所需人員及拼裝時(shí)間，并明確因廠家加工誤差導(dǎo)致拼裝進(jìn)度不能滿足要求時(shí)的補(bǔ)償問題，廠家應(yīng)明確正常施工期間，移動(dòng)模架的過跨就位時(shí)間與內(nèi)膜拆安時(shí)間，這是評價(jià)橋機(jī)靈活性與操控性的關(guān)鍵指標(biāo)，廠家應(yīng)提供備件清單，寫明橋機(jī)的整機(jī)重量與單價(jià)，并按過磅復(fù)核重量，并寫入正式合同中。同時(shí)還要提出以下詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié)要求。

①主梁撓度不應(yīng)大于L/550（L為主梁支撐跨度），主梁的安全系數(shù)在持久狀況的安全系數(shù)不應(yīng)小于3.0，在短暫狀況主梁的安全系數(shù)不應(yīng)小于2.5，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的容許值見《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）。

②移動(dòng)模架液壓系統(tǒng)應(yīng)具備縱向、橫向位置調(diào)節(jié)就位功能，以保證模板就位準(zhǔn)確。確保橫向偏移允許誤差≤2mm，豎向允許誤差≤3mm（軌道板厚度允許誤差值）。同一箱梁頂梁段高差應(yīng)小于2mm，兩側(cè)箱頂高差小于5mm。

③移動(dòng)模架縱向移動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用有效措施，防止移動(dòng)模架向后傾覆，梁上軌道應(yīng)鋪設(shè)準(zhǔn)確，軌道中心線與橋梁中心線為準(zhǔn)，中心偏差應(yīng)不大于±5mm，軌距偏差應(yīng)不大于±2mm，梁軌面高差應(yīng)不大于2mm。

④避雷設(shè)施。應(yīng)根據(jù)云南省鎮(zhèn)雄縣所地處位置，調(diào)查所屬防避雷區(qū)，分類，并按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010對移動(dòng)模架電氣系統(tǒng)優(yōu)化。

⑤防護(hù)棚設(shè)計(jì)。主梁兩側(cè)挑梁頂部設(shè)置防風(fēng)、防雨、防曬的頂棚，能保證移動(dòng)模架造橋機(jī)全天侯工作，以提高造橋機(jī)總體工作效率，確?？偣て诘囊?。模架防護(hù)棚設(shè)計(jì)可采用軍用篷布，在挑梁上側(cè)搭設(shè)平臺(tái)，將篷布鋪在上面，其設(shè)計(jì)時(shí)宜參與整機(jī)的抗風(fēng)能力計(jì)算。

⑥造橋機(jī)應(yīng)具備適當(dāng)?shù)牡踹\(yùn)功能，滿足鋼筋網(wǎng)片吊裝，縮短鋼筋綁扎時(shí)間。

⑦設(shè)計(jì)圖紙中須提供單件結(jié)構(gòu)尺寸（長、寬、高）和重量表，為進(jìn)場后安裝方案提供技術(shù)資料，便于項(xiàng)目復(fù)核廠家安裝方案。

⑧設(shè)計(jì)圖紙中須提供供電系統(tǒng)中所牽涉的設(shè)備功率表，便于安裝時(shí)選擇移動(dòng)模架線路線徑等。

⑨移動(dòng)模架主梁采用對稱設(shè)計(jì)，滿足茨菰山1#、2#大橋移動(dòng)模架掉頭施工，并減少組裝時(shí)間。

⑩移動(dòng)模架應(yīng)采用剪切型高強(qiáng)螺栓，螺栓等級應(yīng)選用10.9級，嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程JGJ82-2011》。

{11}焊縫要求、模板安全要求符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《模板安全技術(shù)規(guī)范》。

{12}上行式移動(dòng)模架支點(diǎn)在梁體上，應(yīng)對梁體局部受力檢算。

{13}對照“國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局”2014年第114號文件，移動(dòng)模架施工屬于特種作業(yè)設(shè)備，應(yīng)根據(jù)國標(biāo)加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》（GB/T28264-2012）。

{14}出場設(shè)備提供相應(yīng)資料：移動(dòng)模架性能參數(shù)、設(shè)計(jì)圖紙、說明書、安全使用手冊、合格證、檢算資料（含各個(gè)桿件應(yīng)力、變形值）。

{15}根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際道路轉(zhuǎn)彎回轉(zhuǎn)半徑和道路寬度，運(yùn)輸車輛長度不能大于13.5m，移動(dòng)模架構(gòu)件長度可適當(dāng)調(diào)整。

{16}提供真實(shí)業(yè)績證明，并且有聯(lián)系電話，具有可追溯性。

{17}考慮到現(xiàn)場地形條件不同，必須針對各個(gè)不同地形制定安裝方案，方案中必須明確各個(gè)桿件重量、吊車噸位，明確投入安裝人員數(shù)量、吊車臺(tái)數(shù)、安裝天數(shù)。

5 移動(dòng)模架施工要點(diǎn)及常見問題解決方案

5.1 移動(dòng)模架施工要點(diǎn)

①技術(shù)準(zhǔn)備。

在項(xiàng)目總工組織下提前完成對我分部移動(dòng)模架施工相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙及文件進(jìn)行學(xué)習(xí)、復(fù)核工作，提前完成專項(xiàng)施工方案編制、報(bào)審，編制完成施工作業(yè)指導(dǎo)書、交底，完成測量相關(guān)導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)及施工放樣的坐標(biāo)計(jì)算等工作。

②現(xiàn)場準(zhǔn)備。

根據(jù)施工方案提前編制物資、設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃，物機(jī)部根據(jù)物資、設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃做好鋼材、水泥、砂石料、外加劑等施工材料的運(yùn)輸和儲(chǔ)備工作，對新進(jìn)材料及時(shí)下達(dá)書面通知單，報(bào)試驗(yàn)室提前進(jìn)行檢驗(yàn)，做到所有物資、設(shè)備必須檢驗(yàn)驗(yàn)收合格后方可允許使用。

③機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備。

施工前應(yīng)該做好吊裝設(shè)備工作性能檢查工作，保證吊裝設(shè)備的正常運(yùn)行。

④人員準(zhǔn)備。

現(xiàn)場吊裝、移動(dòng)模架前移等作業(yè)必須配備安全人員，統(tǒng)一指揮，信號一致。

⑤移動(dòng)模架拼裝順序。

安裝臨時(shí)后支架與兩橋墩之間的臨時(shí)拼裝支架→安裝后主支腿、各節(jié)主梁、連接系→安裝中主支腿→安裝主梁、連接系欄桿，主梁中部爬梯、中主支腿爬梯→安裝四個(gè)泵站及其電氣控制系統(tǒng)→拆除中間的臨時(shí)拼裝支架→安裝工字鋼吊掛走道與5噸電動(dòng)葫蘆→安裝挑梁與吊掛外肋，并將吊掛外肋合攏→安裝底模及其支撐，預(yù)調(diào)拱度→安裝腹模、翼模、吊桿→裝吊掛外肋橫向鎖定機(jī)構(gòu)→安裝其余欄桿、爬梯、通道→同時(shí)安裝電氣、橫移液壓系統(tǒng)，并驅(qū)動(dòng)調(diào)試液壓缸→安裝前支腿，安裝導(dǎo)梁與梁端連接系→安裝導(dǎo)梁起吊小車→適時(shí)安裝端模與內(nèi)?！^孔前安裝后走行機(jī)構(gòu)與爬梯→安裝防雨棚。

⑥移動(dòng)模架預(yù)壓。

造橋機(jī)拼裝完成后，在第一孔箱梁施工前要對移動(dòng)模架進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。通過移動(dòng)模架的預(yù)壓試驗(yàn)消除造橋機(jī)拼裝的非彈性變形，測算出施工荷載作用下的彈性變形值，為箱梁施工時(shí)模板的預(yù)拱度計(jì)算提供依據(jù)。并達(dá)到檢驗(yàn)造橋機(jī)的強(qiáng)度的目的。

5.2 移動(dòng)模架施工常見問題解決方案

①忽略前支腿平衡梁設(shè)置是否滿足下坡坡度的要求，容易導(dǎo)致移動(dòng)模架整體穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。

原因分析：對移動(dòng)模架的設(shè)計(jì)、制造及施工尚沒有具體的規(guī)范要求。

整改結(jié)果： 重新驗(yàn)算，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙平衡梁底部距托輥銷軸中心距離為30mm，絞座中心線距平衡梁縱向邊緣672mm，最大可滿足縱坡坡度為：30÷672×100%=4.46%，與現(xiàn)場實(shí)際尺寸相符，前支腿平衡梁銷軸設(shè)置高度可滿足縱坡2.5%的施工平衡。（圖2）

②未能有效制定大下坡行走的安全措施，易引發(fā)行走工況的安全事故。

原因分析：對移動(dòng)模架的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清。

整改結(jié)果：根據(jù)2.5%的縱坡計(jì)算的530t的移動(dòng)模架下坡時(shí)的合力，下滑分為F=sin（2.5÷100）×530=13.226t，下坡時(shí)的摩擦力為Ff=530×0.0013=6.89t

③移動(dòng)模架走行過孔時(shí)，忽視橫橋向的高差，易引發(fā)局部受力不均。

原因分析：對移動(dòng)模架過孔受力分析不到位。

整改結(jié)果： 移動(dòng)模架縱向移動(dòng)前，應(yīng)對前支腿托輥，后支腿頂面進(jìn)行左右對稱調(diào)平，左右對稱高差應(yīng)不大于2mm。

6 總結(jié)

通過對移動(dòng)模架在山區(qū)鐵路梁體施工中的成功應(yīng)用，總結(jié)了移動(dòng)模架橋機(jī)設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵點(diǎn)的控制經(jīng)驗(yàn)，并通過現(xiàn)場實(shí)施，進(jìn)一步將設(shè)計(jì)與制造同施工工藝工法相結(jié)合，成體系的掌握了移動(dòng)模架設(shè)計(jì)、制造、施工等的關(guān)鍵技術(shù)，有效規(guī)避了安全、質(zhì)量事故，為后續(xù)類似工程提供科學(xué)成熟的經(jīng)驗(yàn)。

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