虞志林，趙朝陽

1.中交海洋投資控股有限公司，海南 三亞 572000

2.中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361021

1 工程概況

海南某跨海大橋?？趥?cè)標(biāo)段跨越鋪前灣，橋型跨徑布置為4m×（5×50）m+4m×（4×50）m，共八聯(lián)等寬現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，左右兩幅共計(jì)72跨，箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為單箱單室截面，邊腹板設(shè)計(jì)為斜腹板，梁高2.8m，頂板寬15.75m，底板寬7.25m，外側(cè)腹板斜坡3∶1，翼緣板長度為3.5m，頂板最外端厚度為20cm，懸臂處厚度為55cm，頂板厚30cm，底板厚26cm，腹板厚度50cm，從跨中標(biāo)準(zhǔn)段至梁段分一次漸變，從50cm變化到80cm，漸變段長4.0m。中支點(diǎn)橫梁厚2.6m，端支點(diǎn)橫梁厚1.5m。箱梁上部構(gòu)造縱向按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)，頂板橫橋向及橫梁按預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)。全橋共投入2套MSS50-1900型下承自行式模架，單向前進(jìn)施工。

2 MSS50-1900型移動模架簡介

MSS50-1900型自行模架為下承式結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)海上施工，減少吊裝次數(shù)，采用自行式設(shè)計(jì)，滿足不大于50m的多種跨徑連續(xù)箱梁橋的澆筑施工，可進(jìn)行現(xiàn)場拼裝，最大澆筑長度為58m（橋?qū)?5.75m），容許現(xiàn)澆箱梁設(shè)計(jì)最小平曲線半徑為3000m，容許現(xiàn)澆箱梁的縱坡最大值為3%。自行模架的主要構(gòu)成可以分為主承重系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、橫向連接系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、前后吊梁系統(tǒng)、牛腿倒運(yùn)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。自行模架長度為182m，前、后設(shè)計(jì)為矩形截面桁架結(jié)構(gòu)，前鼻梁長度為57m，后鼻梁長度為62m。主梁設(shè)計(jì)為單箱單室截面，長度為62.5m，高度為3.2m，寬度為2m。模架的所有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)均采用液壓系統(tǒng)或機(jī)械系統(tǒng)。

3 移動模架拼裝

根據(jù)模架的下承式構(gòu)造及自行式特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)地情況，采用的拼裝順序?yàn)槠囱b臨時支撐墩→拼裝牛腿及支腿→安裝小車→拼裝主梁和鼻梁→安裝橫梁→安裝底、側(cè)?！惭b機(jī)電液壓系統(tǒng)→安裝輔助設(shè)施。在81#臺、80#橋墩之間的區(qū)域拼裝，81#臺和80#墩在陸地上，79#墩為水中墩，拼裝區(qū)域已回填石子硬化處理，由于主梁底面距地面較近，因此擬采用逐節(jié)拼裝主鼻梁并逐節(jié)頂推的工藝拼裝。在81#臺、80#墩之間鋪墊預(yù)制的混凝土支撐墩，拼裝主梁和鼻梁使用2臺80t履帶吊車逐節(jié)進(jìn)行，通過小車上的動力系統(tǒng)逐節(jié)頂推主梁和鼻梁，然后使用履帶吊車安裝其他構(gòu)件（見圖1）。

圖1 移動模架拼裝圖（單位：mm）

4 移動模架預(yù)壓

該工程施工區(qū)域臨近海邊，采用砂袋配合加水進(jìn)行預(yù)壓。在具體的試驗(yàn)過程中，多采用加水的方法來模擬結(jié)構(gòu)使用過程中所承受的荷載情況和受力后結(jié)構(gòu)的形變情況，評估結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用狀態(tài)的安全性。同時，根據(jù)模擬階段得到的形變數(shù)據(jù)，也可以對模型的預(yù)拱度值進(jìn)行計(jì)算，判斷其是否滿足穩(wěn)定性要求。

在預(yù)壓試驗(yàn)中，所選預(yù)壓荷載為箱梁結(jié)構(gòu)自重的1.1～1.2倍，提前設(shè)置相應(yīng)的觀測點(diǎn)，并對結(jié)構(gòu)沉降量、位移量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，便于數(shù)據(jù)分析的順利進(jìn)行。預(yù)壓過程中的加載方法選擇梯度遞增，按照50%、80%、120%的梯度進(jìn)行加載，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)的監(jiān)測頻率，提高監(jiān)測結(jié)果的實(shí)用價值。

5 箱梁澆筑施工

5.1 鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力孔道安裝

鋼筋采用場內(nèi)自動彎曲加工，運(yùn)送至已澆筑箱梁段拼裝，用雙規(guī)龍門分節(jié)吊裝，為加快施工節(jié)奏，現(xiàn)場采用鋼筋分節(jié)段預(yù)制拼裝工藝，即采用胎膜架分節(jié)段綁扎底腹板鋼筋及波紋管、拼裝內(nèi)模板、綁扎頂板鋼筋及波紋管，形成流水作業(yè)。鋼筋保護(hù)層墊塊采用耐久性水泥砂漿墊塊，確保其厚度能滿足梁體混凝土保護(hù)層厚度要求，并按一定批量抽查試驗(yàn)和測量檢驗(yàn)。

5.2 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

在澆筑環(huán)節(jié)的操作中，為了提升最終的澆筑效果，需要采用連續(xù)澆筑的方法進(jìn)行作業(yè)，考慮到箱梁體積較大，因此在施工時需要采取橫向分層澆筑的方式，相鄰兩層混凝土的澆筑間隔不超過60min。在箱梁澆筑過程中，也需要保持同步對稱澆筑，這樣可以確保澆筑混凝土面的均勻度，防止結(jié)構(gòu)內(nèi)模出現(xiàn)偏移的情況，從而影響箱梁結(jié)構(gòu)的成型效果。期間也需要控制好澆筑順序，先進(jìn)行腹板澆筑，再進(jìn)行橋面澆筑，做好二次抹灰操作，提升澆筑面表面的平整性。除此之外，箱梁混凝土需采用覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)14d。

5.3 箱梁預(yù)應(yīng)力施工

箱梁縱向鋼絞線為單端張拉，采取兩側(cè)對稱同步智能張拉和循環(huán)壓漿。張拉鋼絞線采用力值和伸長量進(jìn)行雙控。漿液的水膠比值為0.26～0.28，攪拌后3h的鋼絞線泌水率為0。在預(yù)應(yīng)力作業(yè)過程中，還需要控制張拉力的增長順序，基于以往的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，利用智能張拉技術(shù)進(jìn)行處理時，其需要按照10%、30%、100%的梯度依次增加張拉力，使鋼絞線拉應(yīng)力持續(xù)穩(wěn)步上升，從而提高預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

6 移動模架過孔

6.1 模架過孔流程

預(yù)應(yīng)力張拉壓漿完成后，開始自行模架的過孔，模架過孔流程如下。（1）落模。調(diào)低模板結(jié)構(gòu)的標(biāo)高，使其可以低于所需過孔的基礎(chǔ)高度，做好落模參數(shù)的控制工作，確保落模期間的完整性。（2）拆除橫梁連接螺栓。為了更好地完成過孔工作，也需要拆除橫梁連接螺栓，在此過程中，需要先拆除非承重結(jié)構(gòu)處的螺栓，再拆除承重部位的螺栓，確保拆卸過程的安全性。（3）折疊橫梁及模板。整理已拆除的橫梁結(jié)構(gòu)、模板，使其可以處于比較穩(wěn)定的應(yīng)用狀態(tài)。（4）模板開模。檢查模板結(jié)構(gòu)，按要求完成開模處理，從而為下一階段的順利進(jìn)行奠定良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。（5）模架縱移。將模架沿著既定的鋪設(shè)軌道進(jìn)行移動，嚴(yán)格控制單位時間內(nèi)的移動速度，提前做好相關(guān)的保護(hù)、防護(hù)工作，確保模架可以順利到達(dá)指定位置。（6）模板合模。到達(dá)預(yù)定位置后，開始對其進(jìn)行合模處理，校驗(yàn)好模板標(biāo)高、平整度等參數(shù)，使其可以達(dá)到既定要求。（7）調(diào)整模板及預(yù)拱度。確保結(jié)構(gòu)預(yù)拱度為32mm，做好前期的預(yù)壓工作，待其滿足要求后便可進(jìn)入施工環(huán)節(jié)。（8）下一孔施工。在下一孔作業(yè)過程中，其注意事項(xiàng)、操作要點(diǎn)與上文中提及的內(nèi)容保持一致，完成上述操作后便可進(jìn)入下一循環(huán)操作。

6.2 曲線工況施工方案

該橋最小平曲線半徑為3000m，為適應(yīng)這一工況，前端之間采用鉸接，通過調(diào)節(jié)角度以滿足模架過孔需要。模板設(shè)計(jì)采用“底模包側(cè)?！钡姆椒ǎ鉀Q了曲線段箱梁的混凝土施工問題。側(cè)模板設(shè)計(jì)為分段結(jié)構(gòu)（每段長度約7m），可以在底模板上滑動，使用多段折線的方式擬合出符合設(shè)計(jì)要求的平曲線。在該方案實(shí)施的過程中，需做好不同作業(yè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控工作，同時也需做好施工過程中的數(shù)據(jù)記錄工作，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、專家系統(tǒng)對其進(jìn)行匯總整理，從而為施工方案的優(yōu)化及完善提供可靠的數(shù)據(jù)支持，提升施工方案的使用價值。

6.3 側(cè)向倒牛腿施工方案

自行模架牛腿的倒運(yùn)系統(tǒng)組成如下：行走裝置、懸掛裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、提升系統(tǒng)、輔助裝置和液壓系統(tǒng)組成。

牛腿倒運(yùn)過程具體步驟如下：（1）安裝后輔助吊梁，通過提升系統(tǒng)及同步頂升系統(tǒng)提升牛腿，通過倒運(yùn)小車和后吊梁兩個吊點(diǎn)提吊；（2）通過橫移油缸推動牛腿梁橫移，使牛腿梁重心與倒運(yùn)小車吊掛中心位置重合；（3）推動倒運(yùn)小車縱向移動油缸，當(dāng)?shù)惯\(yùn)小車距橋墩大于12.2m時，推動旋轉(zhuǎn)油缸使牛腿梁旋轉(zhuǎn)90°，平行鼻梁，確保旋轉(zhuǎn)過程中不與墩柱碰撞；（4）通過懸掛裝置和旋轉(zhuǎn)裝置上的提升油缸抬高牛腿梁位置，以通過中間墩牛腿；（5）牛腿縱移到位后牛腿下降、旋轉(zhuǎn)90°平行，橫移并安裝就位。

7 結(jié)束語

綜上所述，海上預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋的箱梁現(xiàn)澆施工時，采用下承自行模架施工能減少鋼管貝雷支架的搭設(shè)，采用自行式移動模架能提高模架過孔效率，采用鋼筋、模板節(jié)段拼裝方式能形成流水作業(yè)，大幅度提升施工效益，顯著擴(kuò)大移動模架施工工法的適用范圍，增強(qiáng)施工能力。該項(xiàng)目通過應(yīng)用MSS50-1900型下承式自行移動模架取得了良好的施工成效，可為同類型橋梁施工在跨越海灣、減少海域占用及環(huán)境污染方面積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。