王艷芳，孫 軍，王 亮

（鄭州市華中建機(jī)有限公司，河南 鄭州 450041）

2003 年以來，我國高速鐵路、客運(yùn)專線建設(shè)高速發(fā)展。根據(jù)高鐵32m 雙線整孔箱梁的設(shè)計(jì)和施工特點(diǎn)，我公司研制出MZ900S 型單主梁上行式移動(dòng)模架造橋機(jī)，用于鐵路客運(yùn)專線雙線整孔箱梁現(xiàn)澆施工。

自250km/h 時(shí)速的城際客專修建以來，通用簡支梁之間多有大跨度連續(xù)梁的存在，大跨度連續(xù)梁在梁底寬度上一般比通用簡支梁寬1.2～1.8m，當(dāng)汽車起重機(jī)進(jìn)入施工區(qū)域困難時(shí)，單主梁上行式移動(dòng)模架頻繁過連續(xù)梁也比較困難，此時(shí)模架自身若具有一種功能，只需操作開關(guān)鍵就能自行通過連續(xù)梁，即可解決此類工況；整體線路的曲線半徑也由原來高鐵的R≥2 000m逐漸調(diào)整為客專的800m 曲線半徑，城市立交橋地帶及多山避讓地帶常有小曲線半徑的出現(xiàn)；整體線路的縱坡已是由原來高鐵的≤2%逐漸調(diào)整為客專的≤3%縱向坡度，山區(qū)地帶及城市多立交地帶常有大坡度橋梁的出現(xiàn)。綜合以上幾個(gè)難點(diǎn)問題，對單主梁上行式移動(dòng)模架進(jìn)行了升級(jí)改造。

1 MZ900S型單主梁上行式移動(dòng)模架造橋機(jī)

1.1 升級(jí)改造后的技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)澆跨度：32.7～24.6m 之間任意跨度

適應(yīng)曲線半徑：R≥800m

適應(yīng)縱坡：3%

1.2 結(jié)構(gòu)組成

MZ900S 移動(dòng)模架是一種單主梁上行式移動(dòng)模架，主要用于混凝土梁的現(xiàn)澆施工，其結(jié)構(gòu)組成見圖1。

圖1 MZ900S型移動(dòng)模架結(jié)構(gòu)組成

2 針對特殊工況的適應(yīng)性改造及優(yōu)勢

2.1 開模方式不同，穩(wěn)定性、安全性略有不同

單主梁上行式移動(dòng)模架造橋機(jī)底模單獨(dú)平移開啟和閉合與雙主梁式外模系統(tǒng)整體橫向平移開閉，這兩種模板開啟系統(tǒng)在施工中穩(wěn)定性、安全性是不同的。

我公司在單主梁式上行式移動(dòng)模架選型的初衷是：在安全性、穩(wěn)定性都有保障的前提下，考慮設(shè)備的方便性、經(jīng)濟(jì)性、持久性、環(huán)保性。在澆筑梁施工狀態(tài)設(shè)備處于合攏狀態(tài)，此時(shí)設(shè)備的穩(wěn)定性主要看各支腿的站位距離，而各站位支腿的站位距離是根據(jù)混凝土梁型大小、混凝土梁端部張拉位置以及橋墩大小而定，可見不同類型的上行式移動(dòng)模架站位距離都相同，不存在哪種類型的設(shè)備更安全的問題，通過計(jì)算單主梁上行式移動(dòng)模架滿足8 級(jí)風(fēng)正常施工要求。

其次，考慮模板打開過孔狀態(tài)的安全性、穩(wěn)定性。單主梁上行式移動(dòng)模架從斷面幾何尺寸上看僅有不到20%的底模板及底模架平開移動(dòng)，其余80%部分都不發(fā)生位移，從幾何尺寸上極大限度地解決了開模狀態(tài)設(shè)備的穩(wěn)定性，打開的越少越安全、穩(wěn)定（圖2）。雙主梁式上行式移動(dòng)模架從斷面幾何尺寸上打開移動(dòng)部分占到70%，單邊大部分結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)距離自由懸垂，抗風(fēng)能力差，增加了傾覆力矩，由此可見，雙主梁上行式移動(dòng)模架安全性差，事故率高，尤其在沿海風(fēng)力較大場合，容易側(cè)翻。

圖2 模架工作狀態(tài)及開啟過孔狀態(tài)端面圖

2.2 在施工小曲線（R≥800m）梁型的優(yōu)勢

單主梁上行移動(dòng)模架在跨度為32m 情況下最小架設(shè)800m 曲線半徑，因單主梁結(jié)構(gòu)形式容易實(shí)現(xiàn)在各支腿處主梁及支腿向曲線方向的滑移偏擺，操作簡單，安全可控。施工步驟如圖3 所示。

1)步驟一 移動(dòng)模架進(jìn)入曲線段施工，整機(jī)縱移指定距離后停止；后支腿油缸頂升，前支腿懸空后吊掛在主梁軌道上準(zhǔn)備前移。

2)步驟二 輔助支腿和橋面豎向預(yù)應(yīng)力筋或橋面預(yù)留孔鎖定；前支腿吊掛在主梁上，使用拖拉機(jī)構(gòu)將前支腿牽引至前墩安裝位置附近，前支腿中心與橋墩預(yù)埋件中心橫橋向?qū)R。

3)步驟三 前支腿橫移油缸推動(dòng)前支腿橫梁向曲線內(nèi)側(cè)移動(dòng)，前支腿中心與墩頂預(yù)埋件中心縱橋向?qū)R。

4)步驟四 前支腿沿中心向右旋轉(zhuǎn)約2°，托輥輪箱與鋼箱梁走道方鋼保持平行；前支腿立柱與墩頂墊石鎖定，后支腿懸空，整機(jī)準(zhǔn)備第二次前移。

5)步驟五 移動(dòng)模架輔助后支腿頂推，整機(jī)前移，至前牛腿與前支腿頂升油缸中心線重合時(shí)停止。

6)步驟六 前支腿橫移油缸頂推，前支腿橫梁向曲線內(nèi)側(cè)縱移約1 200mm。

圖3 MZ900S型移動(dòng)模架曲線施工作業(yè)步驟

2.3 在通過連續(xù)梁施工中的優(yōu)勢

單主梁上行式移動(dòng)模架的挑梁和吊臂之間為三角形鉸接結(jié)構(gòu)，如圖4 所示，可在三角形的第三邊設(shè)置翻轉(zhuǎn)油缸，當(dāng)遇到過連續(xù)梁時(shí)開啟翻轉(zhuǎn)油缸，即可快捷地實(shí)現(xiàn)通過連續(xù)梁工況。旋轉(zhuǎn)開度的大小也可根據(jù)不同的連續(xù)梁寬度可調(diào)，圖5 為該模架設(shè)備在中交四航局珠海城際現(xiàn)場施工圖片。

圖4 MZ900S型移動(dòng)模架過連續(xù)梁

圖5 中交四航局珠海城際現(xiàn)場施工圖

挑梁、吊臂、底模架是一體結(jié)構(gòu)的上行式雙主梁移動(dòng)模架，在主梁兩側(cè)的平開結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)打開，需要拆除，施工不便。

2.4 在雙向施工（調(diào)頭施工）方面的優(yōu)勢

單主梁上行式移動(dòng)模架在雙向施工工況時(shí)（圖6），只需將前導(dǎo)梁第一節(jié)調(diào)至尾部，將前后腿下部立柱更換至后支腿下部（前后支腿上部結(jié)構(gòu)相同），在將縱移輔助支腿調(diào)至到另一邊，設(shè)備的對稱性好，即可快捷地開始反向施工，效率高，需要調(diào)運(yùn)的汽車起重機(jī)噸位小。

圖6 MZ900S型移動(dòng)模架雙向施工

雙主梁上行式移動(dòng)模架為雙跨式結(jié)構(gòu)形式，前后支腿設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式不同，設(shè)備對稱性差，需要?jiǎng)佑么髧嵨黄嚻鹬貦C(jī)，耗時(shí)至少30 天以上才能整機(jī)調(diào)換過來，使用人員也較多，相當(dāng)于半拆解和半安裝的工作量，圖7 為該設(shè)備在中鐵二十四局溫福線調(diào)頭施工現(xiàn)場照片。

圖7 中鐵二十四局溫福線調(diào)頭施工現(xiàn)場照片

2.5 在施工3%縱向坡度方面的優(yōu)勢

350km/h 時(shí)速的高速鐵路線路規(guī)定縱坡≤2%，而250km/h 時(shí)速的城際客專線縱坡為≤3%，為適應(yīng)橋梁建設(shè)的變化，又不影響施工時(shí)移動(dòng)模架設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性，對移動(dòng)模架進(jìn)行如下調(diào)整：在滿足施工穩(wěn)定性及過孔穩(wěn)定性的前提下，施工時(shí)（以施工3%下坡為例）把移動(dòng)模架與線路的坡度調(diào)節(jié)在出一個(gè)角度，在下坡狀態(tài)可以讓設(shè)備前高后低，然后通過吊桿將模板按高低順序調(diào)節(jié)出線路坡度，圖8 為中鐵五局在成貴線縱坡3%（下坡）的施工現(xiàn)場照片。

3 結(jié)語

圖8 MZ900S型移動(dòng)模架在縱坡3%（下坡）施工

經(jīng)過十多年路橋建設(shè)發(fā)展，MZ900S 型單主梁上行式移動(dòng)模架造橋機(jī)在高鐵市場占有率居于絕對優(yōu)勢，根本原因在于其自身所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：①單主梁上行式移動(dòng)模架能自行完成整機(jī)過孔移位，無須其它輔助吊裝設(shè)備；②采用單主梁上行式移動(dòng)模架現(xiàn)澆施工，不影響下方路面通行，適合多種施工工況；對復(fù)雜的線路及地形地貌適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)約時(shí)間，適宜城市、山區(qū)施工；③采用底模單獨(dú)平移開閉模式，相對于外模系統(tǒng)橫向平移開啟和閉合，設(shè)計(jì)新穎且結(jié)構(gòu)合理，過孔狀態(tài)抗風(fēng)能力強(qiáng)，更加安全穩(wěn)定；④當(dāng)通過連續(xù)梁或連續(xù)剛構(gòu)等橋間轉(zhuǎn)場時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)展開側(cè)模架和底模即可進(jìn)行轉(zhuǎn)場，提高轉(zhuǎn)場作業(yè)效率，減少整機(jī)拆裝工作量；⑤主梁、模架均為對稱設(shè)計(jì)，調(diào)換導(dǎo)梁、輔助支腿位置就可以滿足雙向施工；⑥主梁為單主梁結(jié)構(gòu)形式，在前支點(diǎn)偏擺主梁比較方便、容易操作，從而可實(shí)現(xiàn)R≥800m小曲線梁的施工；⑦自重輕。