張艷飛

摘要： 針對(duì)常用下行式移動(dòng)模架造橋機(jī)存在的一些問題及使用局限性，本項(xiàng)目使用了對(duì)復(fù)雜作業(yè)條件適應(yīng)性更強(qiáng)的新型上行式移動(dòng)模板架橋機(jī)，并在施工期間與移動(dòng)模架制造廠家共同對(duì)其結(jié)構(gòu)及使用功能進(jìn)行了深入研究，并做了改進(jìn)與創(chuàng)新，提高了施工安全性、質(zhì)量控制水平及加快施工進(jìn)度。

Abstract： Aimed at the common problems and limitations of the down type move support system bridge fabrication machine， this project is uses the new ascending type move support system bridge fabrication machine which has the better adaptability for the complex working conditions， studies its structure and function with the manufacturer in the period of construction and carries out the improvement and innovation to improve the construction safety and quality control level and speed up the construction progress.

關(guān)鍵詞： 移動(dòng)模架造橋機(jī)；上行式；研究；改進(jìn)及創(chuàng)新；施工技術(shù)

Key words： move support system bridge fabrication machine；ascending type；study；improvement and innovation；construction technique

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）32-0137-04

0 引言

移動(dòng)模架工法適用于灘涂、峽谷高墩、城市高架橋等地形條件受限時(shí)的簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁原位現(xiàn)澆施工。具有施工安全可靠、結(jié)構(gòu)受力明確，機(jī)械化程度高，施工周期短，不受橋下地質(zhì)條件影響及適應(yīng)各種復(fù)雜及不利作業(yè)條件等優(yōu)點(diǎn)，在高速鐵路上常用于32m及以下整孔簡(jiǎn)支箱梁原位現(xiàn)澆施工。

成貴鐵路10標(biāo)有較多雙線整孔箱梁采用移動(dòng)模架進(jìn)行原位現(xiàn)澆。因設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、對(duì)作業(yè)條件適應(yīng)情況及施工周期與工程的成敗息息相關(guān)，故施工前對(duì)目前使用較多的各種類型移動(dòng)模架的特點(diǎn)及運(yùn)行狀況進(jìn)行了調(diào)查及了解，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及工期方面進(jìn)行綜合比選，最終采用了新型的RHZ32/900t型上行自行式移動(dòng)模架進(jìn)行本項(xiàng)目箱梁現(xiàn)澆。

1 工程概況

RHZ32（24）-900移動(dòng)模架為進(jìn)行高速鐵路雙線整孔箱梁的原位現(xiàn)澆施工而設(shè)計(jì)制造，采用上行式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)見圖1所示。

其主要特點(diǎn)為：承重結(jié)構(gòu)位于橋面上方，采用雙導(dǎo)梁形式；外模系統(tǒng)懸吊于雙導(dǎo)梁上，可以橫向開啟，能夠在過孔時(shí)避開橋墩并與雙導(dǎo)梁共同縱移；雙導(dǎo)梁系統(tǒng)利用支腿支撐在橋墩或梁端上，支腿可自行向前倒裝；施工時(shí)占用橋下凈空小，相對(duì)于其它類型的移動(dòng)模架而言更適合低矮橋墩；進(jìn)行首跨、末跨或跨連續(xù)梁施工時(shí)不需拆除主梁，使施工更為簡(jiǎn)便快捷；短距離轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，拆除外模系統(tǒng)可直接通過隧道。

2 移動(dòng)模架的技術(shù)創(chuàng)新及改進(jìn)

我國(guó)移動(dòng)模架施工方法起步較晚，在設(shè)計(jì)及制造方面不太成熟，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多問題，模架扭曲變形甚至倒塌的安全事故也時(shí)有發(fā)生，給人員安全、工程質(zhì)量及工程進(jìn)度等都帶來了極為不好的影響。因此有必要對(duì)移動(dòng)模架展開進(jìn)一步的研究和技術(shù)創(chuàng)新。本項(xiàng)目根據(jù)橋梁及移動(dòng)模架設(shè)計(jì)情況對(duì)移動(dòng)模架的構(gòu)造及施工技術(shù)均進(jìn)行了深入研究，對(duì)其的改進(jìn)及技術(shù)創(chuàng)新主要包括以下幾方面。

①運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)原廠設(shè)計(jì)的移動(dòng)模架進(jìn)行仿真分析及計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了移動(dòng)模架多處存在應(yīng)力集中明顯，超過鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)力及屈服強(qiáng)度，相應(yīng)進(jìn)行了加強(qiáng)及設(shè)計(jì)修改。

②研究提前過孔技術(shù)。因本項(xiàng)目現(xiàn)澆梁孔較多，工期緊。如果能夠提前過孔而加快施工周期，無疑可以減少設(shè)備投入，降低施工成本。本項(xiàng)目對(duì)初張拉部分預(yù)應(yīng)力，能夠承受梁砼及移動(dòng)模架過孔荷載情況下提前過孔的可行性做了研究。對(duì)移動(dòng)模架過孔的各種工況進(jìn)行分析及驗(yàn)算，最終得出了提前過孔時(shí)的預(yù)應(yīng)力初張拉方案，并在施工中成功實(shí)施，使每孔制梁工期從23d提前至19d，大幅提高施工進(jìn)度。

③冬季施工蒸汽技術(shù)。因本項(xiàng)目工期緊，梁體移動(dòng)模架施工需安排冬季進(jìn)行，本項(xiàng)目對(duì)在移動(dòng)模架上加設(shè)保溫棚，配備蒸養(yǎng)設(shè)備對(duì)梁體進(jìn)行冬季蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究及試驗(yàn)，最終形成了整套施工技術(shù)，經(jīng)檢測(cè)驗(yàn)收，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的蒸養(yǎng)條件，使本項(xiàng)目在冬季能夠正常進(jìn)行梁體移動(dòng)模架施工，確保了施工工期。

3 移動(dòng)模架的安裝

3.1 安裝方案

總體拼裝方案有多種。本項(xiàng)目根據(jù)地形情況采取占用一段路基和0#臺(tái)、1#墩之間的場(chǎng)地，待主承重結(jié)構(gòu)拼好后，向前縱移一孔，再在0#臺(tái)與1#墩之間安裝吊掛模板，預(yù)壓后澆注第一孔梁的方案。

主梁由設(shè)備的尾部向前逐節(jié)安裝，讓主梁盡早形成框架，以增加穩(wěn)定性。主梁使用50t汽吊雙側(cè)起吊。因上行式模架主梁位置高，安裝難度大?，F(xiàn)場(chǎng)做好臨時(shí)拼裝支架的制造安裝工作，為設(shè)備安裝工作提供保證。

移動(dòng)模架每條主梁由五節(jié)組成，拼裝時(shí)需要6個(gè)支撐點(diǎn)。除了中、后支腿支承在橋墩臺(tái)上之外，還要的主梁接頭處設(shè)4個(gè)支撐點(diǎn)，選用萬能桿件作臨時(shí)支架，左右兩側(cè)支架聯(lián)成一個(gè)穩(wěn)定的整體框架，拼裝時(shí)各個(gè)支點(diǎn)標(biāo)高按圖紙標(biāo)注尺寸控制。

支架要滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求，驗(yàn)算縱向、橫向的穩(wěn)定性。

3.2 移動(dòng)模架安裝順序

3.2.1 移動(dòng)模架的安裝順序

安裝臨時(shí)后支架與墩間臨時(shí)支架→安裝后主支腿、各節(jié)主梁及連接系→安裝中主支腿→安裝主梁、連接系欄桿，主梁中部爬梯、中主支腿爬梯→安裝四個(gè)泵站及其電氣控制系統(tǒng)→拆除中間的臨時(shí)拼裝支架→安裝工字鋼吊掛走道與5噸電動(dòng)葫蘆→安裝挑梁與吊掛外肋，并將吊掛外肋合攏→安裝底模及其支撐，預(yù)調(diào)拱度→安裝腹模、翼模、吊桿→裝吊掛外肋橫向鎖定機(jī)構(gòu)→安裝其余欄桿、爬梯、通道→同時(shí)安裝電氣、橫移液壓系統(tǒng)，并驅(qū)動(dòng)調(diào)試液壓缸→安裝前支腿，安裝導(dǎo)梁與梁端連接系→安裝導(dǎo)梁起吊小車→適時(shí)安裝端模與內(nèi)?！^孔前安裝后走行機(jī)構(gòu)與爬梯→安裝防雨棚。

3.2.2 移動(dòng)模架安裝關(guān)鍵技術(shù)

①場(chǎng)地平整。

場(chǎng)地先利用隧道出渣鋪墊30cm，表層再鋪墊20cm碎石層，最后用細(xì)砂填滿空隙后壓實(shí)整平。

②臨時(shí)支架布置。

采用萬能桿件設(shè)置4個(gè)臨時(shí)支架，待主梁拼裝完成，利用支腿液壓系統(tǒng)將主梁稍加頂升，將臨時(shí)支架移出至下一節(jié)段主梁拼裝位置后，開始下一節(jié)段主梁拼裝。

③安裝后支腿。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況，移動(dòng)模架拼裝先安裝后支腿，再安裝主梁。

后走行機(jī)構(gòu)為輪軌式，首先進(jìn)行軌道安裝，準(zhǔn)確放樣軌道位置，將軌道固定牢固后開始進(jìn)行拼裝走行機(jī)構(gòu)及支撐機(jī)構(gòu)，后主支腿結(jié)構(gòu)如圖2所示。

④安裝各節(jié)主梁與連接系。

測(cè)量確定主梁拼裝軸線，臨時(shí)支架就位，調(diào)整支架標(biāo)高與支腿面在同一平面。然后組裝主梁與連接系。安裝到中支腿位置時(shí)進(jìn)行安裝中支腿，中支腿安裝完畢后進(jìn)行導(dǎo)梁、前支腿安裝。

確保挑梁與連接系位置對(duì)應(yīng)，螺栓節(jié)點(diǎn)板連接牢固，橫梁頂面標(biāo)高（共8點(diǎn)）誤差小于10mm。拼完后校正兩根主梁的平行度，定位尺寸合格后，鎖定兩根主梁。

⑤安裝各節(jié)挑梁與吊掛外肋、橫移機(jī)構(gòu)及鎖定機(jī)構(gòu)。

主梁安裝完成后進(jìn)行挑梁安裝，挑梁安裝完成后，安裝吊掛外肋，吊掛外肋安裝完畢后在外肋頂端安裝橫移機(jī)構(gòu)與挑梁或者主梁連接，實(shí)現(xiàn)外肋沿挑梁開啟和合攏。

橫移機(jī)構(gòu)安裝完成后在外肋外側(cè)的挑梁上安裝橫向鎖定機(jī)構(gòu)，橫向鎖定機(jī)構(gòu)共16套。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組裝。

⑥拼裝外模系統(tǒng)。

外模系統(tǒng)由底模、腹模、翼模、可調(diào)支撐系組成，模板通過可調(diào)支撐系支撐在吊掛外肋上。先安裝底模再腹模最后安裝翼模，模板之間通過8.8級(jí)精制螺栓對(duì)拉連接成整體，并通過可調(diào)支撐系支撐在吊掛外肋上。

⑦拼裝內(nèi)模系統(tǒng)及端模。

在安裝腹板鋼筋前，在底模面板上劃線確定支撐墊塊位置。待腹板鋼筋安裝好后，將支撐墊塊裝上。

連接模板間螺栓，調(diào)整模板平整度，接縫平滑，無突變現(xiàn)象。內(nèi)模在張開狀態(tài)下清除模板雜質(zhì)，調(diào)整變形模板，涂刷模板油，模板間隙用δ3泡膜膠填充或粘透明膠帶。

端模安裝分兩次完成，先安裝端模的底板和腹板，布設(shè)箱梁的頂板鋼筋后再安裝端模頂板，端模底板下部與墩頂散模連接。腹板分左右各一塊安裝并與四周相鄰模板連接，與側(cè)模、內(nèi)模和腹板栓接緊固，模板間隙要用δ3泡膜膠填充或粘透明膠帶。

⑧電氣控制系統(tǒng)安裝。

鑒于整機(jī)為全金屬結(jié)構(gòu)，故對(duì)電氣系統(tǒng)安全用電具有較高要求。各個(gè)電器設(shè)備及其接頭須安裝牢固。凡帶電金屬不得裸露向外，須配置防護(hù)外殼。各類電器須具有防雨、防潮措施。因?yàn)殡娎|的敷設(shè)采用明敷方式，所以使用的電纜須是YC型或YWC型重型橡套電纜。電纜的分支點(diǎn)應(yīng)設(shè)置接線得小于5倍電纜外徑。照明燈采用36V的低壓安全燈。

⑨液壓系統(tǒng)安裝。

開機(jī)前檢查油箱內(nèi)液壓油在油標(biāo)刻度線之上，將所有液壓件及附件以及油路快、管路接頭等都用煤油清洗干凈，然后按圖把液壓管路接好，各個(gè)管路接頭連接部位一定要對(duì)正擰緊。并嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行調(diào)試及檢測(cè)。

⑩防雨棚架安裝。

將防雨棚架各組件按設(shè)計(jì)安裝組拼。

4 整機(jī)試壓

移動(dòng)模架首次澆筑梁體砼前進(jìn)行預(yù)壓，模擬自重、砼、施工人員、機(jī)具荷載對(duì)移動(dòng)模架產(chǎn)生的荷載，以檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性、消除其非彈性變形、觀測(cè)結(jié)構(gòu)彈性變形及各部件狀況。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果為梁體預(yù)拱度的設(shè)置提供依據(jù)。

采用砂袋堆載預(yù)壓，首次（24m梁）按最大施工荷載60%、100%、120%預(yù)壓。施工32m梁時(shí)再次預(yù)壓，按荷載60%、100%、110%預(yù)壓。荷載從梁跨中逐步均勻、兩側(cè)對(duì)稱向兩端加載。

將24m、32m梁沿縱向分為3段，每個(gè)斷面又分為5個(gè)區(qū)域詳細(xì)計(jì)算荷載值以最大程度模擬施工荷載加載方式，嚴(yán)格按計(jì)算結(jié)果進(jìn)行堆載。見圖3。

在主梁按0、L/4、L/2、3L/4、L跨設(shè)置5個(gè)觀測(cè)斷面。每斷面分別在兩根主梁上設(shè)1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

24m梁于6組吊掛外肋處設(shè)置6個(gè)斷面觀測(cè)點(diǎn)，每斷面2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，位于吊掛外肋左、右側(cè)底部。32m梁于8組吊掛外肋處設(shè)置8個(gè)斷面觀測(cè)點(diǎn)，每斷面2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，位于吊掛外肋左、右側(cè)底部。

在后、中支設(shè)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)前后支腿變形情況。

預(yù)壓采用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量。每級(jí)加載持荷時(shí)間為2h、2h、12h，每級(jí)加載結(jié)束后立即觀測(cè)記錄結(jié)果，觀測(cè)頻次為每級(jí)加載結(jié)束后1次/h。全部加載完成后持荷觀測(cè)12h，且最后兩次變形之差小于2mm時(shí)認(rèn)定變形穩(wěn)定，方可進(jìn)行卸載。

根據(jù)預(yù)壓記錄，結(jié)合梁體施工圖紙綜合分析確定梁底底模預(yù)拱度值。

5 移動(dòng)模架走行

①梁砼達(dá)到張拉強(qiáng)度后拆除內(nèi)模撐桿，張拉，橋面鋪設(shè)軌道；拆除吊桿，拆除底模、外肋中縫處的對(duì)接螺栓。支腿垂直支承油缸回收使模架整體下落約10cm脫模，隨后外模系統(tǒng)橫移開啟。

②拆除中支腿連接系；使中、后支腿垂直支承油缸脫空；驅(qū)動(dòng)后支腿下走行機(jī)構(gòu)使模架前移一跨。

③中、后支腿橫向調(diào)整、垂直支承油缸支承、鎖定；起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔，并在墩頂就位；操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收，外模系統(tǒng)橫向合攏就位。

④各支腿系統(tǒng)豎向標(biāo)高調(diào)整、鎖定；外模系統(tǒng)橫向調(diào)整、鎖定；穿吊桿、鋼筋綁扎。

6 移動(dòng)模架過孔施工

對(duì)移動(dòng)模架液壓系統(tǒng)、卷揚(yáng)機(jī)、過孔所需鋼絲繩、前支腿傾斜度等重點(diǎn)部位進(jìn)行全面檢查，符合過孔要求后方可進(jìn)行過孔，步驟如下：

步驟一：

①拆除墩頂散模，將第三對(duì)牛腿預(yù)先安置在下一孔橋墩上，鋪設(shè)后支腿走行軌道；

②拆除吊桿、底模及側(cè)模縱橫向連結(jié)螺栓，拆除模架橫向?qū)勇菟ǎ?/p>

③輔助支腿錨固到橋墩上，解除后支腿底部油缸支撐，后支腿走行裝置落在梁面軌道上；

④解除前支腿底部油缸支撐，前支腿懸掛于主梁下，將主梁前部支撐到輔助支腿上；

⑤模架整體下落約10cm脫模，底模橫移開啟并臨時(shí)鎖定，底模、側(cè)模向兩側(cè)橫移至過孔位置。

步驟二：

啟動(dòng)造橋機(jī)縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，整機(jī)前移32.7m（24m梁24.7m）停止，支撐好前、后支腿；解除輔助支腿和橋墩錨固。

步驟三：

①橫移關(guān)閉底模架，連結(jié)左右模架間連結(jié)螺栓；

②前后支腿油缸頂升0.1m至工作狀態(tài)并鎖定，完成過孔。

7 結(jié)束語

本項(xiàng)目所采用移動(dòng)模架新技術(shù)及改進(jìn)、創(chuàng)新技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中，呈現(xiàn)出安全性好，易于操作，具有較強(qiáng)的實(shí)用性等特點(diǎn)，值得在施工時(shí)推廣及應(yīng)用。

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