劉艷鋒

中鐵十七局集團第一工程有限公司 山東青島 266000

1 概述

隨著高速鐵路在我國迅速崛起和發(fā)展，進一步加速了鐵路的高速化、重載化和多式運輸的主體化，進而實現鐵路網的現代化。在特定條件下的施工過程中，整孔大體積（900噸）箱梁大量投入使用。

為了規(guī)避大體積（900噸）箱梁制運架設備和場地資金投資大的問題，盡力提高投資的有效性。移動模架制梁技術得到大力推廣。

在初次使用移動模架時，應科學嚴格的進行預壓試驗，以便將試驗數據與計算值進行對比，確定彈性變形是否與計算相符，同時取得非彈性變形數據指導后續(xù)梁跨施工預拱度設置?，F就廣深港客運專線ZH-2標xxx特大橋79#～80#墩ZQM900型移動模架堆載計算及底模線型調設進行說明。

2 移動模架制梁預壓施工控制

2.1 線型控制

移動模架在混凝土澆注過程中會使鋼箱梁等主要支撐構件發(fā)生變形下撓，為此需要預先根據移動模架整機支撐系統(tǒng)的剛度，計算在各種工況下的下撓值，以便在澆注混凝土前提前調整模架，設置反拱度以使成橋狀態(tài)接近設計線型。

移動模架實際施工前，應制定移動模架線型控制方案，在實際施工過程中，采用預壓觀測結果進行預留拱度設置。

2.2 移動模架預壓及預拱度設置

移動模架拼裝完成后，在首孔箱梁施工前必須進行堆載預壓，以消除模架拼裝的非彈性變形。測量主梁、橫梁等不同部位的彈性變形，計算出施工荷載下的彈性變形，根據箱梁張拉后的上拱度，再計算出模架底模的預拱度值。同時，在施工過程中應檢查各部位聯結的強度、穩(wěn)定性，檢驗模架的安全性能。

首次堆載按最大施工荷載的1．1倍預壓，預拱度為箱梁設計反拱度值與模架彈性變形之代數和。模架彈性變形應根據預壓變形測量結果繪制沉降曲線，并結合模架的設計拱度和實際變形來確定。施工時，也應對首孔箱梁分別在澆注混凝土前、后測定和記錄模架的變形，以便在后續(xù)箱梁微調模架預拱值，來消除模擬狀態(tài)和實際狀態(tài)不同而帶來的預拱度偏差。

2.3 工藝流程

布點并初測→加載50%→觀測并記錄→加載100%（最大施工荷載的1．1倍）→觀測并記錄→持荷24小時→卸載50%→觀測并記錄→卸載100%→觀測并記錄。

3 工況條件

堆載預壓：采用分級加在預壓的方式，分別在主箱梁、底模、翼模上布置觀測點，進行撓度測量。

為保證預壓荷載的合理分布，采用等荷載砂袋預壓。堆載過程及荷載分布模擬砼澆筑順序進行。箱梁張拉后底板反拱參照設計給定的二次拋物線，結合模架彈性變形量進行分配計算，跨中為反拱峰值，其他部位將橫坐標代入二次拋物線坐標方程計算。

根據梁型圖可知混凝土梁的總重量為819．05噸，我們在堆載試驗時按混凝土梁重的1．1倍（即900噸）進行堆載。

3.1 理論混凝土梁載荷分布

如圖1所示。

3.2 實際堆載載荷分布

如圖2所示。

3.3 示意圖說明

（1）上圖中所標注的尺寸均為毫米計；

（2）梁截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ與縱向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相對應；

（3）圖中堆載砂子總重為900噸，濕細砂計算密度取1．5t/m3。

4 觀測點布置

觀測點位置見觀測點平面布置圖。

圖2 實際堆載載荷分布

5 堆載過程控制

5.1 堆砂范圍及裝砂工具

用挖掘機向噸袋內裝砂，挖掘機每斗裝砂為一方，故噸袋每袋裝砂為一立方，重為1．5 t，且噸袋裝砂高度為1米左右?？v向總長32．6m為堆碼砂袋的有效范圍，堆載砂袋的范圍為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ截面。故需要裝砂袋600袋。

5.2 堆載砂袋不同位置數量的控制

將Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ截面導至模板內的模型。其中Ⅰ中底板裝砂面積為 5．79m2，腹板裝砂面積為 4．69m2，翼緣板裝砂面積為 4．65m2，陰影部分面積為1．54m2。Ⅱ中底板裝砂面積為10．3m2，腹板裝砂面積為5．21m2，翼緣板裝砂面積為4．65m2，陰影部分面積為1．54m2。Ⅲ中底板裝砂面積為 13．17m2，腹板裝砂面積為 5．4m2，翼緣板裝砂面積為4．65m2，陰影部分面積為3．45m2。

①Ⅰ縱向范圍內堆載

底板堆載砂袋數：5．79×23．6＝137袋

腹板堆載砂袋數：4．69×23．6＝111袋

翼緣板堆載砂袋數：（4．65+1．54）×23．6 ＝ 146 袋

②Ⅱ縱向范圍內堆載

底板堆載砂袋數：10．3×6＝62袋

腹板堆載砂袋數：5．21×6＝31袋

翼緣板堆載砂袋數：（4．65+1．54）×6＝37袋

③Ⅲ縱向范圍內堆載

底板堆載砂袋數：13．17×3＝40袋

腹板堆載砂袋數：5．4×3＝16袋

翼緣板堆載砂袋數：（4．65+3．45）×3＝24袋

5.3 堆（卸）載順序的控制

堆載順序是模擬箱梁澆筑砼的順序。先底板，后腹板，再翼緣板；延模板縱向方向，由兩端向中間，左右對稱分三層進行。卸載順序則反之。

6 沉降觀測控制

6.1 加載觀測

加載分2次觀測，即堆載50%、堆載100%。第一次（堆載50%）：Ⅰ截面底板加載完畢，再加載腹板范圍60袋砂袋，并將其平均分布，即完成Ⅰ截面50%堆載；Ⅱ截面完成底板加載，即近似完成Ⅱ截面50%堆載；Ⅲ截面完成底板加載，即近似完成Ⅱ截面50%堆載。之后，持荷3小時，進行第一次觀測。第二次（堆載100%）：第一次觀測完，隨后連續(xù)不斷進行均勻加載，直至加載100%，持荷一天，進行第二次觀測。按照兩次觀測變形數據作好原始記錄。

6.2 卸載觀測

卸載分2次觀測。第一次卸載50%，第二批卸載100%，與加載順序亦反之。按照兩次觀測變形數據作好原始記錄。

6.3 進行數據整理

（1）原始數據整理

開始加載前對觀測點（預先作好標記，便于觀測）進行初測，并作好初測高程的記錄，記錄數值記作a。再當加載至計劃堆載值的50%時，對觀測點進行觀測，并作好觀測點高程的記錄，記錄數值記作b。以后加載直至100%，作好觀測點觀測，并作好觀測點高程的記錄，記錄數值記作c。卸載至50%時，并作好觀測點高程的記錄，記錄數值記作d。直至卸載至100%，作好觀測點高程的記錄，記錄數值記作e。故而,堆載塑性形變值n=a-e; 加載直至100%形變值m=a-c。原始數據是移動模架底模線形調設的基本依據。

（2）彈性形變值（w）

由原始數據可以計算出彈性形變值w，即w＝m-n。

（3）調整后彈性形變值（w1）

由移動模架結構和觀測點位置不難看出，觀測點是關于模板縱向中心線對稱的。故以關于模板縫對稱最大變形觀測點作為研究對象，以線路縱向作為x軸，以高程方向y軸，建立直角坐標系，根據計算出彈性形變值w繪制兩條曲線。再根據繪圖法求出漸近方程，即為調整后彈性形變曲線。依據該彈性形變曲線求出相應觀測點調整后彈性形變值w1。

（4）張拉反拱值（h）

根據圖紙張拉后所給的最大起拱值出現于跨中為17．4cm，及邊界起拱為0的邊界條件，切定張拉起拱方程，再根據起拱方程求出觀測點相應起拱值h。

（5）預拱值（Δh）

根據前面求出的調整后彈性形變值w1和張拉反拱值h，求解預拱值Δh＝w1-h。

7 結語

移動模架推進拼裝工藝在特殊地理條件下與傳統(tǒng)的支架拼裝和整體吊裝施工工藝相比，很好地解決了由于場地受限制、平面高差大、整體拼裝困難的問題，體現了很高的實用性和經濟性，同時降低了施工成本、縮短了施工周期。