移动模架合模施工工艺探究
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摘 要 随着中国经济的稳步增长，国家高度重视交通运输的发展。在过去，没有先进的桥梁建设技术，浪费了金钱和时间，经济效益不会增长。因此，对桥梁的需求正在增加。桥梁是跨越障碍的通道，是庞大的交通网络的重要组成部分。它们在国家的政治、经济和其他方面发挥着重要的作用。在现代桥梁施工技术中，移动式模架造桥机在桥梁施工中的应用越来越广泛。采用造桥机施工，不仅能有效地高速完成施工，而且在一定程度上提高了经济效益，在我国桥梁建设中取得了新的突破。本文以茂名水东湾大桥引桥移动模架箱梁施工为例，介绍不同的合模方式在施工中的应用。
关键词 移动模架造桥机;桥梁;施工工艺;合模
1 移动模架简介
1.1 移动模架定义
移动模架是一种自带模板，利用承台或墩身作为支承，对桥梁进行现浇的施工机械。其主要特点：施工质量好，施工操作简便，成本低廉，对地势环境影响小等特点[1]。
1.2 移动模架组成结构简介
移动模架主要组成结构为：主梁系统、底横梁、推进小车、支撑托架、前鼻梁、模板系统、吊架系统等部分组成。
（1）主梁系统是移动模架模架最重要的承重结构，由2组并列的纵梁组成。每组纵梁由6节承重钢箱梁组成，相邻两组纵梁之间中心距为9.8m，全长63m。承重钢箱梁每节长9～12米，高约3.4米，宽约1.9米。主梁接头采用高强螺栓连接板联结。
（2）底横梁设置在两根主梁之间，纵向分布为11个节段，主梁上每隔5.5米设置一道底横梁。底横梁一分为三（东侧移动模架底横梁是一分为二），两侧分别与主梁采用高强螺栓连接，中间段与一侧横梁铰接。底横梁间为可分合形式，采用高强精轧螺纹钢连接。底横梁构造为型钢梁桁架形式，每一节段底横梁设置4个支撑点，以完成预拱度的调节，并把模板承受的力通过底横梁传给主梁。横梁中间分合接头的法兰板一边设置锥形导向销、一边开孔，依靠销孔间的导向作用保证平稳快速合模。横梁间设置有纵向联系杆，带铰接端联系杆为上下两层，不带铰接端只有上层，联系杆主要作用是使横梁左右部分连成整体，防止横梁纵向偏移。
（3）推进工作小车是移动模架主梁和支撑托架过跨的倒向结构，且为移动模架系统的重要组成部件。推进工作小车仅在移动模架支撑托架和主梁过跨阶段承受荷载。
（4）支撑托架俗称牛腿，通过接地支撑或者剪力键支撑在承台上或桥墩中部剪力孔。支撑托架附着在墩身两侧并支撑在承台顶面或剪力孔，用18根精轧螺纹钢连接，每根高强精轧螺纹钢需施加预紧力张拉预紧，张拉时两侧应同步分级张拉。支撑托架是移动模架造桥机的基础，共设2对，每对支撑托架由相同的左右两部分组成。支撑托架上设置有千斤顶支顶主梁，把主梁上的荷载通过千斤顶传到支撑托架再传递到墩身或者承台上。支撑托架的支撑处，进行了局部加强，并经设计计算确认。
（5）前鼻梁前鼻梁采用钢桁架结构（由H型钢及角钢组成），分3个节段，总长约33.5m，主要用于前支撑托架过跨及前导主梁过跨[2]。
（6）模板系统包括底板、腹板、翼缘板、可调撑杆等几大部分。底板通过螺旋顶支撑在底横梁上。腹板和翼缘板通过可调撑杆支撑在主梁上。所有外模板均应根据设计要求调节预拱度，预拱度的设置应按移动模架主梁承受的实际施工箱梁总荷载外加内模自重产生的曲线特征值进行计算，以使成桥后桥梁曲线与设计值吻合。外模系统为移动模架最直接承载系统，外模通过撑杆和底横梁将载荷传递到主梁。
（7）吊架系统分为前吊架、中吊架及后吊架，移动模架过跨时，前中后吊架作为主要受力体系吊起整个移动模架从而实现支撑托架过跨。
2 合模工艺简介及对比
2.1 工况简介
省道280线水东湾大桥新建工程是水东湾综合整治开发五个子项目之一，项目位于水东湾通向南海的壶口处，连接水东湾西侧南海片区和东侧旦场片区。本项目由跨海特大桥和接线道路工程组成，全长6.613km，其中跨海特大桥长3.333km，接线道路长3.28km;茂名水东湾大桥40m跨箱梁共53跨，分别位于通航主桥的东西两侧：东侧65#～75#墩共10跨采用支架现浇施工，36#～65#墩共29跨、西侧6#～33#墩共27跨，各自分左、右两幅采用移动模架现浇施工[3]。
2.2 合模定义简介
水東湾大桥东西两侧箱梁施工采用移动模架造桥机施工，本次介绍东西两侧移动模架过跨中的一道施工工序-合模。东侧移动模架底横梁由左右两段组成，左右两段直接用螺栓固定在主梁上，合模时依靠底横梁上定位销精准定位直接合模到位，我们称之为“刚性”合模;西侧底横梁由三段组成，即左右段和中间段，左右段同样用螺栓固定在主梁上，但中间段铰接于右段底横梁上。合模时，通过翻折中间段，依靠定位销来完成合模，称之为“柔性”合模。
2.3 合模工艺简介
“刚性”合模施工工艺：主梁过跨到位→驱动前后牛腿横移小车液压系统进行合模→合模到位连接左右底横梁及底模→整体顶升模架及调整标高。
“柔性”合模施工工艺：主梁过跨到位→驱动前后牛腿横移小车液压系统进行合模→左右段底横梁相距约3米（中间段底横梁长度）时停止合模→翻折中间段底横梁及底模→合模到位连接底横梁及底模→整体顶升模架及调整标高[4]。
2.4 工艺对比
（1）“刚性”合模施工工艺流程比较简单;底横梁及底模的直接开合大幅度简化了施工流程，为整个过跨流程节约时间;
（2）“刚性”合模节约劳动力;“柔性”合模底横梁的翻折需要2-3人共同完成，而“刚性”合模则只需要1人观察即可;
（3）“刚性”合模对其他结构要求较严格;“刚性”合模由于是两侧底横梁直接合拢对接，因此对支撑托架和底横梁自身结构改造（制造）及安装精度要求高，如精度超出使用说明书规定范围，会给合模过程造成很大困难;相较于“刚性”合模，“柔性”合模对于支撑托架和底横梁安装的精度要求反而低，底横梁中间段的铰接，让中间段有了很小的垂直方向活动的空间，对于支撑托架微小的安装精度误差，则可通过调节中间段底横梁来达到顺利合模; （4）“刚性”合模中没有了底横梁的翻折，同样也没有了底模的翻折，也就没有了底模翻折的液压系统，在制造及使用过程中也能大大降低项目成本。
（5）“柔性”合模更平稳;“刚性”合模时，不能保证所有底横梁定位销能刚好顺利插入销孔，有的会存在一定的错台，错台的存在会造成合模产生冲击载荷从而造成模架整体晃动[5];
（6）“柔性”合模适用的工况更广泛;现在桥梁大多存在曲线，曲线的存在使得移动模架的左右侧支点定位会存在偏差，为了能更好地适应桥梁曲线，前后微调主梁从而达到最好施工状态是常有的，“柔性”合模中，底横梁中间段的铰接能保证主梁前后微调后依然能顺利合模，“刚性”合模中底横梁左右段直接固定在主梁内侧，主梁前后微调后产生的纵向错台会是合模无法完成。
移动模架的通用性较差，需要根据不同的工况来选择不同形式的移动模架，但无论哪种移动模架，在移动模架整个过跨过程中，最重要的环节仍然是支撑托架的安装，支撑托架被视为移动模架的“基础”，只有基础打得足够牢固、安全，才能保障后面工序的安全施工。因此，按使用说明书和规范要求安装支撑托架，控制好标高及对拉精轧螺纹钢张拉力大小、均匀，成为主梁过跨和合模工序的重要的安全保障。
随着使用的广泛化、现场对设备要求的提高，移动模架施工工艺也会越来越成熟、精简，根据不同的工况选择不同形式的移动模架会为施工带来方便、为企业创造效益，加强对移动模架施工工艺的研究具有重要的意义，需要引起我们的重视[6]。
3 结束语
通过对移动模架造桥机施工工艺的分析，了解了移动模架造桥机的施工工艺流程。在实际工作中，可以解决各种施工技术难点，改进施工工艺，从而保證施工质量、施工安全和经济效益。在今后桥梁建设工程中，我们可以有效地使用合适的移动模架造桥机进行桥梁施工，保证工程质量，提高经济效益。移动模架造桥机技术是一种先进的桥梁施工技术，但由于我国技术发展相对较晚，设计水平仍然较低，与国际上设计方法比较单一，为了使移动架模技术得到更好的改进和更广泛的应用，适应我国桥梁建设发展的需要，结合我国的实际情况，吸取国内外对移动模架造桥的设计、施工、养护等方面的经验，提出了一套工作指南或规程。
参考文献
[1] 罗向晖.桥梁移动模架施工技术[J].中国西部科技，2008，（18）：35-36.
[2] 刘运化，王振华，程俊松.浅谈移动模架现浇箱梁的高程控制[J].公路交通科技（应用技术版），2007，（08）：129-132.
[3] 师健，拓守盛，张文格.移动模架法在桥梁上部结构施工中的应用技术[J].铁道建筑技术，2007，（S1）：8-10.
[4] 舒大勇，张中锋.2500t-50m移动模架过主桥施工技术[J].中国港湾建设，2016，（11）：59-60.
[5] 齐春峰.上行式移动模架造桥机提前过孔施工控制技术[J].铁道建筑，2008，（12）：30-33.
[6] 项贻强，张少锦.移动模架设计、施工与养护技术指南[M].北京：人民交通出版社，2011：51.
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