吳 勇
(中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
移動模架是一種安裝簡易、操作高效、重量輕的整孔現(xiàn)澆橋梁施工設(shè)備。它使用于各種斷面、各種跨度的橋梁和不同的橋型。當(dāng)橋墩較高、橋跨較長或橋下凈空受到限制時,已更為廣泛地采用移動模架逐孔現(xiàn)澆施工[1]。但是常規(guī)的移動模架無法滿足復(fù)雜氣象條件下對工期有要求且跨徑大、半徑小的橋梁施工。依托松下跨海特大橋,該橋位處福建省福州長樂市沿海,該區(qū)域為全國三大強風(fēng)區(qū)之一,全年大于8 級大風(fēng)107 天,7~9 月多臺風(fēng),10 月至次年元月沿海多大風(fēng),其移動模架為國內(nèi)高速公路跨徑第一的下行式移動模架,解決大跨徑小半徑施工及強風(fēng)區(qū)施工等方面成果顯著,技術(shù)先進(jìn),故有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
移動模架作為主要的承重結(jié)構(gòu),利用主體結(jié)構(gòu)墩柱為支點臨時支承梁體自重,在墩柱上面設(shè)置支撐牛腿支腿及牛腿橫梁,利用兩個支撐在牛腿上的鋼結(jié)構(gòu)主梁支承模板系統(tǒng),輔助液壓電氣系統(tǒng)實現(xiàn)移動模架的開合及行走[2,3]。
1.1.1 拼裝支架
模架拼裝場地位于0#橋臺至1#墩之間,由于橋下凈空較大,需設(shè)置拼裝支架提供臨時支撐,拼裝支架承受豎向載荷100 t,臨時支墩頂面60×60 cm[4]。拼裝支架如圖1 所示。
圖1 拼裝支架
1.1.2 主鼻梁接頭
橋面曲線半徑較小,而每一孔澆筑混凝土方量大,最大方量達(dá)993.5 m3,導(dǎo)致橋面標(biāo)高及線形不易控制,為適應(yīng)小半徑曲線制梁,模架導(dǎo)梁和主梁采用鉸接,可進(jìn)行平轉(zhuǎn)。主鼻梁接頭如圖2 所示。
1.1.3 分節(jié)段模板
圖2 主鼻梁鉸接
模板采用“底模包側(cè)?!狈绞綄崿F(xiàn)澆筑帶平曲線混凝土箱梁:側(cè)模采用分段(約7 m)結(jié)構(gòu),可在底模上滑動,這樣可通過一系列的折線擺出R1350 m 平曲線。同時模板采用不銹鋼復(fù)合模板,混凝土外觀質(zhì)量好[5]。另外,為減小現(xiàn)澆梁與已澆梁的錯臺,在距已澆梁端600 mm 處設(shè)置了外模拉桿。
1.1.4 折疊式翼緣板
橋面曲線半徑小,僅1350 m,過孔角度大,為保證移動模架過孔的安全,移動模架翼緣板設(shè)計為折疊式,方便移動模架過孔。
1.1.5 抗風(fēng)平衡梁
本橋橋位處于強風(fēng)區(qū),為保證模架施工及行走中安全可靠,特設(shè)計平衡梁以抵抗風(fēng)荷載。平衡梁位于主梁前端,左右固定于鼻梁根部,與后橫梁及主梁一同形成框架結(jié)構(gòu),增加模架整體穩(wěn)定性。此設(shè)計可保證模架在8 級風(fēng)荷載情況下進(jìn)行過孔作業(yè),同時可抵抗14 級臺風(fēng)(此時平衡梁及后橫梁鎖死,形成整體框架,現(xiàn)場不進(jìn)行作業(yè))。抗風(fēng)平衡梁如圖3 所示。
圖3 抗風(fēng)平衡梁
當(dāng)移動模架全部拼裝完成后,即進(jìn)行設(shè)備的預(yù)壓試驗。通過預(yù)壓檢查移動模架的安全性能,消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形,得出荷載—撓度曲線,并檢驗設(shè)計計算結(jié)果,調(diào)整預(yù)拱度,以求得混凝土梁施工的準(zhǔn)確參數(shù),分析數(shù)據(jù)最終確定預(yù)拱度。同時也能夠提前發(fā)現(xiàn)構(gòu)件加工、安裝所存在的問題和隱患,提前調(diào)整和整修,防患于未然。
內(nèi)模采用小塊散模,小塊鋼模進(jìn)行場外拼裝,隨后分節(jié)段編號并吊裝進(jìn)入模架,大大減輕了工人進(jìn)行鋼模轉(zhuǎn)運及拼裝的勞動強度。
混凝土澆筑過程中,混凝土左右幅對稱進(jìn)行,混凝土輸送時,由專人對混凝土進(jìn)行查點,每隔8 m3混凝土進(jìn)行另一幅作業(yè)區(qū)的澆筑,以減小施工的不平衡重量,并及時向混凝土面及模板灑水,保持濕度。
施加預(yù)應(yīng)力必須采用張拉力和引伸量雙控。鋼束張拉時應(yīng)在初始張拉力(設(shè)計張拉力的10%)狀態(tài)下作出標(biāo)記,以便直接測定各鋼束引伸量。當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉至設(shè)計張拉力時,實際引伸量與設(shè)計引伸量誤差不應(yīng)大于6%,否則應(yīng)停工檢查,分析原因,采取相應(yīng)措施處理后方可張拉。張拉完畢后,應(yīng)及時壓漿,且在48 h 內(nèi)完成,以免引起預(yù)應(yīng)力鋼鉸線銹蝕或松弛,立即將錨塞周圍預(yù)應(yīng)力鋼鉸線間隙用水泥砂漿封錨。
模架縱移過孔就位分為:脫模橫移、縱移過孔、合攏橫移、頂升就位、線型控制、重新調(diào)試系統(tǒng)至混凝土澆筑位置。移動模架過孔如圖4 所示。
圖4 移動模架過孔
松下跨海特大橋已完成全部箱梁施工,模架施工經(jīng)歷過臺風(fēng)、季風(fēng)季節(jié),為箱梁施工贏得時間。在強風(fēng)條件下安全可靠地進(jìn)行小半徑曲線制梁采取的措施如下:
(1)移動模架導(dǎo)梁和主梁采用鉸接,可進(jìn)行平轉(zhuǎn),撓度控制及橋面標(biāo)高控制良好,減少箱梁裂縫。
(2)模架結(jié)構(gòu)自身通過抗風(fēng)平衡梁設(shè)計而形成的整體框架可全面抵抗風(fēng)荷載,無需設(shè)置額外的加固措施,保證8 級風(fēng)情況下進(jìn)行過孔作業(yè),同時確保模架在14 級風(fēng)時不受風(fēng)力破壞,在強風(fēng)區(qū)域施工箱梁能夠有效的抵抗強風(fēng),比常規(guī)模架施工縮短7 天/跨的工期。