邢學(xué)院

（中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 063000）

0 引言

移動模架法是鐵路簡支箱梁原位現(xiàn)澆施工的一種重要方法，簡支梁移動模架現(xiàn)澆施工技術(shù)在孔跨多、墩高、梁體外截面為等截面的特大橋梁施工中具有顯著優(yōu)勢[1]。本文以黃黃鐵路HHZQ-1標(biāo)巴河特大橋簡支梁移動模架法原位現(xiàn)澆施工為背景，對簡支梁移動模架拼裝與荷載試驗進(jìn)行分析研究。

1 工程概況

巴河特大橋位于湖北省黃岡市黃州區(qū)及浠水縣境內(nèi)，全橋長度為2961.52m，主跨（44.5+108+2×200+108+44.5）m采用預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋跨越巴河河道，跨徑24m、32m箱梁設(shè)計為單箱單室斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡支箱梁，梁端頂板、底板、腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚，均按直線線性變化，梁面寬12.6m，梁底寬5.5m，軌下箱梁截面高度為3.035m。邊支座中心線至梁端0.75m，橫橋向支座中心距為4.5m。簡支箱梁采用DSZ32/900上承自行式移動模架原位現(xiàn)澆施工，柱施工完成達(dá)到設(shè)計強度后，橋梁墩在巴河特大橋2#、3#、4#墩地面上將移動模架的6節(jié)承重縱梁和6節(jié)導(dǎo)梁分別拼裝好，在4#-5#墩之間搭設(shè)臨時支架，在4#、3#、2#墩墩頂安裝移動模架縱梁的后支腿、中支腿、前支腿。用吊車將承重縱梁用2臺250T吊車吊裝到墩頂支腿上，臨時固定，安裝橫向連接系，再拼裝導(dǎo)梁，安裝挑梁、吊掛、外模板，進(jìn)行荷載試驗。

2 移動模架構(gòu)成與拼裝

2.1 移動模架構(gòu)成

巴河特大橋簡支梁采用DSZ32/900上行式移動模架施工，系針對鐵路客運專線雙線整孔橋梁施工而設(shè)計，為上行式結(jié)構(gòu)，可以自行倒裝主支腿，見圖1 所示。DSZ32/900上行式移動模架構(gòu)成主要包括后行走機構(gòu)及后支腿、固定中支腿及前支腿、主箱梁及其橫聯(lián)、挑梁、吊掛及底模桁架、底模和側(cè)翼以及電氣液壓系統(tǒng)及輔助設(shè)施等，采用雙主梁結(jié)構(gòu)，橫向穩(wěn)定性更好，抗風(fēng)能力強。

圖1 DSZ32/900上行式移動模架

2.2 移動模架的拼裝

（1）后行走機構(gòu)及后支腿的安裝。在安裝前首先進(jìn)行放線測量，在橋墩上面明確后行走及后支腿安裝位置[2]。然后用吊機將后行走及后支腿吊至安裝位，準(zhǔn)確調(diào)整其安裝位后再撤去吊機。

（2）固定中支腿及前支腿的安裝（見圖2所示）。先在地面將前支腿進(jìn)行拼裝，然后通過吊機將其吊至3#墩安裝，并將其與橋墩面牢牢錨固在一起。然后在地面上將頂升油缸和固定中支腿拼裝好后，分別吊裝兩側(cè)固定中支腿，吊裝結(jié)束后采用[10槽鋼將其固定，然后再通過橫聯(lián)及斜撐進(jìn)一步對其加固[3]。

圖2 固定中支腿及前支腿安裝示意圖

（3）主箱梁及其橫聯(lián)的安裝。首先在地面對主梁進(jìn)行拼裝，拼裝完成后通過兩臺250T吊機抬吊單邊主箱梁，接著使用兩臺250T吊機抬吊另一個單邊主箱梁，再安裝橫聯(lián)。

（4）挑梁的安裝。挑梁采用汽車吊單個吊裝安裝，每個挑梁為雙片三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，共計16個，挑梁吊裝到位后，施工人員使用螺栓和主梁連接[4]。

（5）吊掛及底模桁架的安裝。首先在地面進(jìn)行拼裝，包括吊掛、開模裝置以及底模桁架和撐桿等，共計16組，然后將組裝好的這些組件吊裝到位，通過銷軸以及吊掛等進(jìn)行固定。

（6）底模和側(cè)翼的安裝。施工人員使用開模油缸或吊機對底模桁架合攏，然后吊裝各底模就位，底模共計16塊，由中間向兩端分別吊裝就位安裝，接著吊裝各側(cè)模就位。側(cè)模共計18塊，由中間向兩端分別吊裝就位安裝[5]，最后把全部18塊翼板吊裝就位，安裝順序與側(cè)模相同。

（7）移動模架全部液壓電氣等部件安裝。

3 移動模架空載試驗與加載試驗

3.1 移動模架空載試驗

（1）對底模以及側(cè)模的各段各塊進(jìn)行微調(diào)，觀察是否可以調(diào)動以及底模、側(cè)模預(yù)拱度設(shè)置是否科學(xué)合理。然后對兩根箱梁軌底高差進(jìn)行測量，通過兩主梁豎直油缸對模床進(jìn)行頂升120mm，保持15min，對垂直油缸的保壓以及鎖定性能進(jìn)行觀察分析。

（2）模架向前移動過孔，對移動速度進(jìn)行觀測，確保兩主梁向前移動速度基本一致，待回位之后對各梁的縱向位置進(jìn)行微調(diào)，然后頂升模床到澆筑位置。

（3）在上述操作過程中對電、液、機部分進(jìn)行同步檢查，確保各部門的工作均無問題。

（4）對模架進(jìn)行檢查，確保所有構(gòu)件無損壞、無松動。

3.2 移動模架加載試驗

（1）移動模架預(yù)壓試驗方案：主要是為驗證DSZ32/900上承自行式移動模架的設(shè)計與制造質(zhì)量，以及掌握移動模架澆筑工況的實際撓度和剛度，在移動模架正式投入施工前需要開展現(xiàn)場靜載試驗，確保其在施工中使用安全。

（2）試驗程序與步驟流程：試驗準(zhǔn)備（技術(shù)交底、施工組織等）→移動模架安裝就位→移動模架全面檢查→布設(shè)觀測點標(biāo)記→進(jìn)行分級加載→觀測讀數(shù)、記錄→終值靜置→觀測、全面檢查→卸載→觀測結(jié)果整理、分析→移動模架投入使用。

（3）測點布設(shè)：先是沿縱向方向在兩側(cè)主梁上等間隔布設(shè)五個測點，位置分別為0L、1/4L、1/2L、3/4L、L，然后在沿縱向方向在兩側(cè)模板上等間隔布設(shè)五個測點，位置分別為0L、1/4L、1/2L、3/4L、L，測點位置可以選在翼模與腹模交匯處，橫向位置可選在與混凝土箱梁腹板對應(yīng)處，共設(shè)置20個測點。為了保障測量精度，在數(shù)據(jù)讀取時需要采用同一測量儀器，并且由同一個人進(jìn)行讀數(shù)，讀數(shù)誤差要求控制在±1mm之內(nèi)。要求每次觀測均對測點的標(biāo)高進(jìn)行記錄，以備后續(xù)復(fù)核。

（4）預(yù)壓試驗前的準(zhǔn)備工作。

①預(yù)壓重量的確定：壓重物需要模擬混凝土箱梁的重量分布，整孔梁長32.6m，梁體混凝土316.1m3，計821.86t，其中墩頂各1.3m長混凝土箱梁重量支撐在墩頂上；因此實際由模架支撐的混凝土梁長為30m，施工荷載為2.5kN/m2，30×12.6×2.5=945kN/m2，計94.5t。按照梁體各斷面面積（含內(nèi)模29.2t）計算出30m長分布荷載（見圖3所示），按照荷載分布圖對模架進(jìn)行預(yù)壓試驗，100%荷載總重821.86+94.5+29.2=945.56t；依據(jù)《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程》（Q∕CR 9603-2015）第12.3.8條，應(yīng)為1.2倍，荷載總重為1134.67t。

圖3 1倍荷載分布

②預(yù)壓材料及輔助設(shè)備的準(zhǔn)備：根據(jù)預(yù)壓要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況選擇好合適的預(yù)壓材料?？扇坑蒙按M(jìn)行預(yù)壓，也可用砂袋結(jié)合鋼筋進(jìn)行預(yù)壓，還可選用鋼筋和砂袋及水進(jìn)行預(yù)壓。根據(jù)用戶要求，在此以純砂袋為預(yù)壓材料對整個預(yù)壓過程進(jìn)行模擬。主要準(zhǔn)備材料為砂袋，908袋，共1134.67t（干細(xì)砂計算密度取1.5t/m3；砂袋尺寸1m×1m×1m，有效容積按0.85m3，則1.25t/袋），還有輔助材料及設(shè)備，塑料布15m×35m。

（5）預(yù)壓試驗：嚴(yán)格按照操作規(guī)范采用分級加載模式進(jìn)行試驗[6]。

①加載到60%，在底模兩端頭3m范圍內(nèi)堆2×40袋砂袋，重量大約為2×50t。由于已經(jīng)在底模兩端頭3m預(yù)壓100t，然后在中間24m 范圍內(nèi)底模和翼模上均勻預(yù)壓467.5t 砂袋，此時達(dá)到載荷的60%（即567.5t），見圖4 所示，進(jìn)行讀數(shù)記錄。

圖4 加載到60%中部24m預(yù)壓示意圖

②加載到100%，在30m長度上，腹板附近均勻加砂袋，使壓重達(dá)到100%（即945.56t）。

③最后加載到120%，繼續(xù)在30m長度上，腹板附近均勻加砂袋，使壓重達(dá)到120%（即1134.67t）。

（6）讀取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理：基于空載測量數(shù)據(jù)以及原始數(shù)據(jù)，計算模架的變形量，然后基于預(yù)壓前、預(yù)壓期、穩(wěn)定期以及卸載后測量得到的標(biāo)高計算支架總下沉量，最終通過計算得到彈性以及非彈性變形量。

（7）預(yù)壓試驗注意事項。

①在進(jìn)行預(yù)壓之前需要對中、后各主支腿與主梁的連接螺栓進(jìn)行檢查；

②預(yù)壓物應(yīng)盡量匹配混凝土梁體荷載分布；

③在進(jìn)行預(yù)壓試驗時應(yīng)該采用分級分層加載方式，避免預(yù)壓物在局部位置產(chǎn)生大量堆積；

④如果預(yù)壓物從主梁、連接系以及挑梁的空擋進(jìn)入，需要安排指揮人員在主梁上進(jìn)行全面協(xié)調(diào)，確保各項工作有序平穩(wěn)運行，同時在加載過程中需要對3T電動葫蘆的電纜及鋼絲繩進(jìn)行保護(hù)，避免造成損傷；

⑤加載過程中需要做好安全防護(hù)，模板內(nèi)禁止人員走動，在設(shè)備上設(shè)安全員一名，加強安全監(jiān)督。

（8）預(yù)壓后模板的調(diào)整。

通常來說模板在安裝時已經(jīng)基于施工設(shè)計要求，按照預(yù)拱曲線裝好，不需要再次進(jìn)行調(diào)整。如果預(yù)壓后發(fā)生輕微變化，需要再次進(jìn)行調(diào)整，并注意如下方面：

①按照先調(diào)底模，再調(diào)腹模，最后調(diào)翼模的原則進(jìn)行調(diào)整；

②在調(diào)整底模拱度時，按照由中間向兩端的方向進(jìn)行調(diào)整，通過千斤頂和底模撐桿將其調(diào)整至相應(yīng)高度；

③通過調(diào)整中間的模板撐桿長度來調(diào)整腹膜，在調(diào)整過程中確保腹模上口寬度以及平順性滿足要求；

④調(diào)整端部模板撐桿長度來調(diào)整翼模拱度，讓翼模拱度與底模拱度盡量保持一致，在調(diào)整過程中如果費力，可以松開部分連接螺栓，調(diào)整結(jié)束后再擰緊連接螺栓。

4 結(jié)束語

本文以黃黃鐵路HHZQ-1 標(biāo)巴河特大橋簡支梁移動模架法原位現(xiàn)澆施工工程為例，對移動模架拼裝工藝技術(shù)進(jìn)行分析。在進(jìn)行移動模架安裝施工階段，需要對所有構(gòu)件進(jìn)行全面檢查，確保安裝準(zhǔn)確可靠；在安裝結(jié)束之后需要開展加載試驗，并且在加載階段做好移動模架的變形監(jiān)測。加載試驗證明，該工程移動模架安全可靠、穩(wěn)定性強，能夠在巴河特大橋建設(shè)過程中發(fā)揮良好的作用。