喬智勝 QIAO Zhi-sheng

（中國鐵工投資建設集團有限公司，北京 100000）

0 引言

在現澆簡支梁施工中，一般梁體支架采用滿堂式支架或鋼管貝雷梁支架形式。當橋址地質較好時，可采用滿堂式支架進行施工；當橋址地質較差簡支梁跨度較小時，可采用鋼管貝雷梁支架進行施工，但是當簡支梁跨度較大且橋址地質較差時，若仍采用上述兩種支架形式，則需對橋址的地質進行改良以使得其承載力滿足施工要求，不但增加了施工措施費用，而且梁體支架沉降值和撓度值變化較大且不可控，對梁體施工質量及安全性存在較大風險。對于上述情況，移動模架是大跨度簡支梁施工的最佳選擇。

在鄭焦城際鐵路黃河大橋40m大跨度簡支梁施工時，通過對橋址區(qū)域的地質地形進行充分調查論證以及對施工方案的詳細必選，項目部決定采用下承式移動模架進行梁體施工，與傳統(tǒng)梁體不同，移動模架不但滿足了大跨度簡支梁的施工需求，而且由于其自身的機動性和受力特征，不但提高了施工的安全性，加快了施工進度，而且避免了對橋址區(qū)域的地質處理，大大減少了相關施工措施費用。通過現場實際使用，該類型支架在大跨度簡支梁施工中取得很好的效果。

1 工程概況

鄭焦城際鐵路黃河橋北岸灘地引橋鄭焦新線和京廣改線分行，我項目部承建段灘地引橋鄭焦線89#～134#墩共45孔、京廣改線89#～132#墩共43孔，總計88孔設計為40m跨現澆簡支箱梁。其施工里程為：鄭焦線：D1K28+659.59～D1K30+492.05；京 廣 改 線：GD1K28+659.59～GD1K30+414.52。

該施工項目內40m簡支梁為箱型結構，軌道類型為有砟軌道，所有箱梁均設計為后張法進行施工。簡支梁凈長度為39.9m，其中支座中-中跨度為38.9m。線路設計為雙線結構，正線區(qū)間線間距為4.4m。簡支梁為單箱單室結構，梁體中心位置頂板和底板厚度均為30cm，端頭位置逐漸變厚為60cm，梁體總寬度為12.5m，其中兩側擋墻內凈寬度為9.0m，梁體中心位置處梁高3.08m。

2 簡支梁支架施工方案比選

鄭焦城際鐵路黃河大橋簡支梁施工支架形式考慮以下三個方案實施：

方案一：滿堂盤扣式支架

鄭焦城際鐵路黃河大橋簡支梁橋址區(qū)域為黃河灘地，地質較差，若采用滿堂盤扣式支架則需對支架范圍內的地基進行處理。由于黃河兩側灘地軟弱地質較深，地基處理費用較大，處理后地基承載力也存在很大的質量隱患，無法保障支架的沉降處于可控范圍內。而且地基處理對周邊環(huán)境也產生一定的影響，從而對黃河兩岸的生態(tài)環(huán)境造成較大破壞。

方案二：鋼管貝雷梁支架

對于較小跨度的簡支梁，采用雙層貝雷梁支架可將鋼管立柱直接作用于承臺上，但對于跨度較大的簡支梁，則需在之間中間位置增加中支柱，否則無論是貝雷梁強度及剛度均無法滿足施工要求。由于40m簡支梁跨度較大，若采用鋼管貝雷梁支架則必須設置中支柱，中支柱可采用鉆孔灌注樁或錘擊樁，但該兩種樁基在若軟地區(qū)施工難度均較大且費用較高，并且貝雷梁支架需采用大型機械設備配合，支架搭設工程量較大，施工措施費較高，并且支架的安裝和拆除均存在較大的安全風險。

方案三：下承式移動模架

采用移動模架進行梁體施工，不但節(jié)省了橋址區(qū)域地基處理費用，而且由于移動模架自身具有一定的機動性，可以大大加快施工進度。由于移動模架主梁剛度較大，不但滿足了簡支梁的外觀質量要求，而且也提高了施工的安全性。移動模架在首片梁施工完畢后，可在前后導梁的引導下快速進入下一片梁體位置，而且梁體模板與模架之間設置的液壓裝置可使得模板位置更加準確，模板的拆除和安裝更加便捷。

綜合上述比選，鄭焦城際鐵路黃河大橋簡支梁支架選擇移動模架進行施工。

3 移動模架設計結構

本套模架由主梁、導梁、底模橫梁、移動裝置、支撐三角架、鋼支腿、外模及外模撐桿，內模及撐桿等部分組成。詳見圖1和圖2。

圖1 下行式移動模架縱向結構設計圖

圖2 下行式移動模架橫向結構設計圖

①主梁：主梁鋼箱梁高3.2m，寬2m，每根主梁分為12+12+8+12m共4節(jié)，主梁接頭間設計采用M25承壓型精致螺栓。

②導梁：采用三角桁架式結構，導梁間采用銷軸連接。

③底模橫梁：為桁架式結構，在一側端頭設置有銷軸便于合模時的旋轉對位。

④移動裝置：在移動裝置中配有托輥輪，根據內外側輪壓不同，內外側托輥輪數量不等。

4 移動模架受力驗算

4.1 荷載取值[4]

①新澆混凝土自重：25kN/m3

②鋼筋自重：1.5kN/m2

③施工人員荷載：2.5kN/m2

④振搗動荷載：2-4kN/m2（平面模板取2，墻模取4）

⑤模板自重：（按結構實際重量）

4.2 主梁驗算

4.2.1 主梁承受混凝土梁片、模板重量、主梁自重荷載

F混=9000kN/20=450kN

F模=1350kN/20=67.5kN

F主梁=1437.4kN/20=72kN

F鼻梁=348.4kN/80=4.36kN

工作狀態(tài)：P主梁=+F模+F主梁=450+67.5+72=590kN

P鼻梁=4.36kN

過孔狀態(tài)：P主梁=F模+F主梁=67.5+72=139.4kN

P鼻梁=4.36kN

主梁由鼻梁及焊接式箱形梁組合[3]而成，主梁材料截面特性：鼻梁Ix=3.3×1010，Wx=3×107。焊接箱梁Ix=1.77×1011mm4，Wx=1.28×108mm3

4.2.2 強度及剛度驗算

通過對主梁建立MADIS模型，可得出主梁在工作狀態(tài)時的彎矩。

根據圖3得出：主梁在工作狀態(tài)時最大彎矩為：

圖3 主梁工作狀態(tài)彎矩圖

滿足要求！

4.3 模板底橫梁計算

①通過模板底橫梁結構簡圖，見圖4。

圖4 模板底橫梁結構簡圖

模板底橫梁承受砼梁、模板自重重力、施工荷載。模板底橫梁采用焊接形箱梁結構，截面特性：IX=508762×104mm4，Wx=9250×103mm3[1]

②模板底橫梁荷載：

1）新澆混凝土梁自重：F混=9000÷32.6×4.16=1148kN

2）施工人員荷載：2.5kN/m2F施=2.5×8.33×4.16=86.6kN

3）模板自重：F模=1350÷32.6×4.16=172kN

P=（F混+F施+F模重）/2=703.3kN[3]

③模架底橫梁受力計算簡圖見圖5。

圖5 底橫梁受力計算簡圖

④強度驗算：

根據圖6得出：模板底橫梁在最大受力狀態(tài)下：

圖6 模板底橫梁彎矩圖

滿足要求！

5 移動模架安裝工藝及注意事項

5.1 首孔移動模架支架施工

首孔模架拼裝時場地進行平整碾壓，安裝支架基礎采用混凝土擴大基礎，在擴大基礎上安裝預埋構件，預埋構件的型號、位置及標高在基礎澆筑前需進行嚴格檢查，確認無誤后方可進行澆筑。在萬能桿件拼裝前，還需再次對預埋件進行二次檢查，如有較大偏差需進行處理。

萬能桿件安裝時，需先在場地處將萬能桿件預拼裝為8m/組，然后采用25t汽車吊將每個節(jié)段與基礎進行一一連接，最后將聯結橫梁與已拼裝完成的萬能桿件聯結為一個整體。在萬能桿件頂部位置設置頂分配梁，分配梁由雙拼40b槽鋼制作焊接而成。

5.2 移動模架拼裝

①移動模架的拼裝順序：先拼裝線路左側或右側的一條鋼箱梁，待一側拼裝完畢后方可拼裝另一側鋼箱梁。每條鋼箱梁拼裝時需先拼裝中間位置，然后再拼裝兩端位置。

②采用履帶吊將鋼箱梁吊運至萬能桿件支架上，鋼箱梁標高的調節(jié)采用千斤頂進行微調，鋼箱梁位置及標高準確無誤后采用鋼楔暫時固定，然后采用鋼板螺栓聯結進行最終固定。

③移動模架一側鋼箱梁前后導梁的吊裝采用履帶吊進行安裝。

④移動模架已一側的鋼箱梁拼裝方法與②、③相同。

⑤另一側鋼箱梁的前后導梁安裝方法與③相同。

⑥將前后導梁之間的平聯桿件聯結，鋪上木板作為施工平臺。

⑦利用墩頂的橫移設備，調整鋼箱梁橫向位置。

6 安全控制要點

①由于移動模架上梁體模板體積和自重均較大，因此在起吊安裝時需嚴格監(jiān)控吊機位置及起吊高度，至少安排兩人進行實時監(jiān)控，防止吊車出現傾覆；同時必須加強現場指揮工作，現場施工人員必須佩戴安全帶。采用對講機統(tǒng)一指揮，協(xié)調運作。

②移動模架拼裝及后續(xù)施工用電設備的線纜必須由專業(yè)人員進行布置，并對線纜定期檢查和清理，防止觸電事故發(fā)生。

③在簡支梁梁體澆筑時，需安排專人對移動模架受力桿件、聯結螺栓及模板形變等進行實時監(jiān)控，在每跨梁體施工前，需對上述項目再次檢查確認，發(fā)現有變形嚴重或損壞情況時需及時查明原因并更換進行更換或補強。

④所有承重結構物應反復驗算其強度、剛度、局部和整體穩(wěn)定性、尤其是現場銷軸連接、螺栓連接、焊接連接處應著重檢查，并且要有足夠的安全儲備。

7 結束語

通過使用下行式移動模架對大跨度簡支梁進行施工，大大加快了簡支梁施工進度。由于移動模架最終受力作用于承臺上，模架整體受力明確，提高了簡支梁施工的安全性。由于移動模架主梁剛度大，在簡支梁施工時其撓度和沉降值均處于可控狀態(tài)，保證了簡支梁的線性和質量要求。同時通過采用移動模架，減少了支架搭設工程量，避免了對橋址區(qū)域的地質處理，大大減少了相關施工措施費用，最大限度的保護了黃河兩岸的生態(tài)環(huán)境。此方法為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。