譚海雄

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

1 工程概況

通明海特大橋西引橋分左右兩幅，設(shè)計(jì)為50m 現(xiàn)澆箱梁，現(xiàn)澆梁沿橋梁走線自旋呈S 型布置，帶來±3%橫坡，最小轉(zhuǎn)彎半徑1590m，橋面最大縱坡1.8%；單幅現(xiàn)澆梁共71 孔，四孔一聯(lián)（60+50×2+40m），左右幅合計(jì)36 聯(lián)142孔。采用四套移動(dòng)模架相向施工確保單孔施工周期≤12d。單孔箱梁最重段為60m、744m3，1934t。

主梁采用單箱單室截面，梁頂寬16.25m，底寬7.25m，主梁梁高3m，墩頂處布置有橫隔梁，縱橫向設(shè)置預(yù)應(yīng)力。墩身采用花瓶墩形式，墩高從29.514m 變化至6.943m。

設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要有2 點(diǎn)：

（1）通明海特大橋最小曲線半徑1590m，對(duì)于模架施工而言，S 曲線梁重點(diǎn)表現(xiàn)為單孔內(nèi)曲線和前后孔的連續(xù)曲線，外模如何適應(yīng)曲線梁需要細(xì)致研究。

（2）142 孔現(xiàn)澆梁采用四套模架施工，單套模架最少需施工36 孔，單孔施工周期短，需保證12d/節(jié)，模架設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能縮短直線施工工期。

2 移動(dòng)模架設(shè)計(jì)

結(jié)合梁墩結(jié)構(gòu)形式以及單孔12d 工期的要求，經(jīng)過分析計(jì)算及多次比選，最終采用下行式移動(dòng)模架，配置承重托架3 對(duì)，橋面配套設(shè)置45+45t 龍門吊2 臺(tái)。

2.1 主要結(jié)構(gòu)

按照荷載傳遞路徑，該移動(dòng)模架主要分為模板框架系統(tǒng)、底模桁架、承重主梁、前后導(dǎo)梁（含前墩吊架）、承重托架及液壓電氣系統(tǒng)幾個(gè)部分。

2.1.1 模板框架系統(tǒng)

模板框架系統(tǒng)由模板和其背部框架支撐結(jié)構(gòu)組合而成。模板采用小塊普通鋼模形式，8mm 面板加3mm 厚方格肋板做筋，Q235 材質(zhì)?？蚣懿捎肣235b、I28a 工鋼縱橫向交錯(cuò)構(gòu)成，相鄰框架的連接采用栓接。模板與框架采用焊接形式連接。

2.1.2 底模桁架

底模桁架設(shè)計(jì)為空間結(jié)構(gòu)，共12 榀，每榀分為3 段。桁架與承重主梁之間以及桁架各分段之間均采用法蘭連接。單段桁架由Q345 材質(zhì)的[16a 和[10a 組焊而成。焊縫以角焊縫為主，手工電弧焊平焊，焊腳高6mm。其結(jié)構(gòu)和受力情況見圖1 所示。

圖1 底模桁架結(jié)構(gòu)及受力分析圖

2.1.3 承重主梁

單條承重主梁總長(zhǎng)63m，分為6 節(jié)，節(jié)段之間采用連接板連接。單節(jié)主梁采用箱型結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為GB/T1591-94 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345B，分別由30mm、24mm、20mm、16mm和14mm 的鋼板組焊而成。鋼板表面噴砂除銹Sa2.5 級(jí)，焊縫主要為對(duì)接焊縫和角焊縫，主焊縫均為一級(jí)焊縫，焊接時(shí)采用自動(dòng)埋弧焊。主梁接頭螺栓群孔采用群孔板配鉆，主梁組焊完成后利用磁力鉆完成。

2.1.4 前后導(dǎo)梁

前后導(dǎo)梁為空間直三角桁架結(jié)構(gòu)，前導(dǎo)梁分為三段，后導(dǎo)梁由兩段組成，分段之間采用連接板連接。導(dǎo)梁主受力部分由Q345b 材質(zhì)的20mm 厚鋼板承擔(dān)，為保證橫向穩(wěn)定性，利用[16a 和[10a 槽鋼在鋼板側(cè)邊設(shè)置副桁架。

2.1.5 承重托架

承重托架為模架的主受力結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將移動(dòng)模架收到的所有力傳遞給墩身，最不利工況下承受集中荷載約10025kN。單個(gè)托架設(shè)計(jì)為三角形結(jié)構(gòu)，成對(duì)使用。托架各桿件均采用鋼箱結(jié)構(gòu)，采用法蘭加焊接形式組件。

2.1.6 液壓電氣系統(tǒng)

單套移動(dòng)模架共配備縱橫移及主頂升液壓系統(tǒng)4 套和前墩吊架液壓系統(tǒng)一套。

縱橫移及主頂升液壓系統(tǒng)壓力：P=31.5MPa，額定工作壓力：P=25MPa，主泵額定流量：Qmax=25L/min，電機(jī)功率：N=15kW；超高壓油泵額定壓力：P=70MPa，超高壓油泵額定流量：Qmax=3L/min，超高壓油泵電機(jī)功率：N=4kW。

單套該液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制1200t 主千斤頂（帶機(jī)械鎖緊，P=70MPa）1 個(gè)、縱移油缸（P=31.5MPa，s=1100mm）1 個(gè)、橫移油缸（P=31.5MPa，s=750mm）2 個(gè)。

前墩吊架液壓系統(tǒng)額定壓力：P=31.5MPa，工作壓力:P=25MPa，額定流量：Qmax=10L/min，電機(jī)功率：N=7.5kW。單套該系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制頂升油缸（P=31.5MPa，s=560mm）2 個(gè)、橫移油缸（P=31.5MPa，s=1300mm）2 個(gè)。

2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及解決措施

2.2.1 以直代曲、底模承托側(cè)模，適應(yīng)曲線

通明海引橋現(xiàn)澆梁采用“S”曲線梁設(shè)計(jì)，最小曲線半徑1590m，自旋形成，表現(xiàn)為單孔梁內(nèi)曲線設(shè)計(jì)和前后孔梁的連續(xù)曲線設(shè)計(jì)。如圖2 所示為“單孔曲線”和“連續(xù)曲線”底板邊線軌跡示意圖。

圖2 “單孔曲線”和“連續(xù)曲線”底板邊線軌跡示意圖

最不利情況下，單孔曲線時(shí)，外側(cè)翼緣比內(nèi)側(cè)翼緣線長(zhǎng)長(zhǎng)50.8cm，連續(xù)曲線時(shí)，前后孔現(xiàn)澆梁底板邊線軌跡相差近20cm。

最終，將側(cè)模與底模分離，加寬底模底板至8.1m，大于箱梁底板7.25m，連續(xù)曲線時(shí)側(cè)模可在底模上平移以適應(yīng)現(xiàn)澆梁曲線。

在解決“單孔曲線”問題時(shí)，將側(cè)模和底?？v向分為12 個(gè)節(jié)段，每個(gè)節(jié)段可單獨(dú)調(diào)節(jié)橫坡，側(cè)模亦可在底模上縱移。側(cè)模按最短梁長(zhǎng)設(shè)計(jì)，當(dāng)單孔梁變長(zhǎng)時(shí)，通過在每?jī)蓚€(gè)側(cè)模節(jié)段間添加小鋼模實(shí)現(xiàn)模板延長(zhǎng)。

2.2.2 橋面設(shè)計(jì)雙臺(tái)門吊，鋼筋模板整體吊裝，確保12d 工期

通明海西引橋現(xiàn)澆梁左右幅142 孔，孔數(shù)多，4 套模架施工要求每個(gè)節(jié)段平均施工周期保證在12d 內(nèi)?？鄢葟?qiáng)張拉和模架移機(jī)就位調(diào)模時(shí)間，鋼筋模板安裝必須在4d 內(nèi)完成。

綜合托架倒運(yùn)，設(shè)計(jì)采用2 臺(tái)龍門吊抬吊底腹板鋼筋和內(nèi)模整體安裝。60m 長(zhǎng)底腹板鋼筋在胎架上預(yù)制成型，內(nèi)模散拆后分4 節(jié)拼裝。

3 極限橫風(fēng)下移動(dòng)模架穩(wěn)定性分析

橫風(fēng)荷載：

Vs10=54m/s，移動(dòng)模架基準(zhǔn)高度取30m，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速Vd=61.6m/s,施工階段設(shè)計(jì)風(fēng)速按10 年重現(xiàn)期修正，Vsd=0.84Vd=51.7m/s。

靜陣風(fēng)風(fēng)速Vg=1.28Vsd=66.2m/s。

作用于主框架鋼箱梁的橫向靜陣風(fēng)荷載為19kN/m。

前后導(dǎo)梁桁架阻力系數(shù)取1.6，遮擋系數(shù)0.6，作用于導(dǎo)梁桁架上的橫向靜陣風(fēng)荷載為2.63kN/m2。如圖3 所示為極限橫風(fēng)模架整體穩(wěn)定性圖。極限橫風(fēng)作用下，移動(dòng)模架整體穩(wěn)定系數(shù)為5.17，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性基本滿足要求。

圖3 極限橫風(fēng)模架整體穩(wěn)定性圖

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該移動(dòng)模架經(jīng)過水袋1.2 倍荷載預(yù)壓，可以看出，在120%荷載下大部分測(cè)點(diǎn)應(yīng)力和變形實(shí)測(cè)值小于理論值，且變化趨勢(shì)趨于一致。目前，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆梁施工已經(jīng)完成過半，該套移動(dòng)模架的成功設(shè)計(jì)確保了單孔12d 節(jié)段工期，為后續(xù)同類橋梁施工摸索出很好的施工經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，節(jié)約了可觀的施工成本。