上承式移动模架造桥机简支梁施工技术

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　　摘要：京沪高铁南京大胜关长江大桥南引桥简支箱梁采用上承式移动模架造桥机现浇施工，模架由承重主梁及其导梁、前后支腿 、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂、外侧模板及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、爬梯及走道结构、液压及电气系统组成的承载结构体系。上承式移动模架适用于现浇梁片32m、24m高速铁路、客运专线简支箱梁。采用上承式移动模架造桥机能自行完成支腿过孔移位，无须地面其它辅助吊机设备，操作简单，安全可靠，机械化程度高，最大程度上缩短施工周期，取得了可观的经济及社会效益。
　　关键词：京沪高铁；上承式移动模架；简支梁；施工
　　1 工程概况
　　京沪高铁南京大胜关长江大桥南引桥位于南京市以西，桥梁跨越宁芜公路、宁芜一级铁路、宁马高速公路、等多条公路铁路线。铁路设计速度350km/h、双线无碴轨道、线间距5.0m、桥跨布置为2-32m箱梁+（48+80+48）m连续梁+（3-24m+3-32m+3-24m+3-32m+3-24m+17-32m+3-24m）箱梁+（48+80+48）m连续梁+（2-24m+35-32m+2-24m）箱梁+（40+56+40）m连续梁+（2-24m+12-32m）箱梁+(40+64+40) m连续梁+(6-32m+1-24m) 箱梁+(48+80+48)m连续梁+(4-32m+1-24m+3-32m) 箱梁+(48+80+48)m连续梁+(1-24m+1-32m+2-24m+6-32m+3-24m+17-32m+2-24m) 箱梁+（48+80+48）m连续梁+(3-32m+2-24m+1-32m)箱梁桥全长:L=5616.50m。
　　2 移动模架造桥机的结构特点
　　2.1主要技术参数(见表1)
　　
　　
　　2.2结构构造
　　本移动模架造桥机分为：承重主梁及其导梁、前后支腿 、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂、外侧模板及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、爬梯及走道结构、液压及电气系统构成一个完整的承载结构体系。
　　2．2．1承重主梁及其导梁
　　总长度62.5m，钢箱梁共含8节，节段划分为(2.5m+8m+3*7m+8m+2*11.5m)，编号为1#～6#， 1#～3#共5节为承重钢箱梁，6#为辅助钢箱梁、4# ～5#为导梁，各节间以各节间以双拼接板+精制螺栓连接连接。导梁由空腹箱形梁组成，为辅助整机过孔的结构。单节最大重量19.8t，箱梁采用Q345B钢制造，截面2.5m*3.2m，下翼板翼缘设2根80mm(宽)x50mm(高)轨道方钢，作为主梁与前后支腿相对滑动的滑道，供整机纵移使用；腹板根部设有吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道，同时起到保证腹板根部的在轮压作用下不发生局部翘曲。辅助钢箱梁位在主梁尾部，为正交箱形结构，总长为2.5m，宽7m，高3.14m，底部两侧安装辅助支腿，中间安装吊挂移动前后支腿的卷扬机支架。
　　2．2．2前支腿
　　前支腿支承于主梁前端、施工跨的前墩处，为整个造桥机的前端支点，包括以下部件： ①立柱；②横梁；③滑动横梁；④托辊轮箱；⑤支承油缸；⑥吊挂装置；⑦垫块；⑧剪刀撑；⑨斜拉锁等。
　　
　　
　　2．2．3后支腿
　　后支腿支承于主梁尾部、已建成箱梁的前端顶面，为整机浇筑混凝土施工时的后支点，其上部与前支腿的上部基本相同，主要包括①横梁、②滑动横梁、③托辊轮箱、④支承油缸、⑤吊挂装置、⑥垫块等结构。后支腿的滑动横梁、托辊轮箱、支承油缸、吊挂装置与前支腿完全相同，仅横梁和垫块有所不同。
　　
　　
　　2．2．4辅助支腿
　　 辅助支腿位于6#主梁尾部，底部两侧安装辅助支腿，中间安装吊挂移动支腿的卷扬机及支架。
　　辅助支腿只用于造桥机整机过孔作业工况，由支腿、滑靴、支腿纵移机构、顶推油缸、支腿油缸等组成。水平推油缸以滑靴后部为支点将整机向前推移750mm，支承油缸伸出 起顶，顶推油缸回收拉滑靴前移750mm，依次往复，前支腿的配合，使整机转移到下一施工站位。
　　
　　
　　2．2．5挑梁、吊臂及电动葫芦轨道
　　挑梁和吊臂是移动模架重要的传力结构，负责悬挂整机模架、模板等混凝土成型结构。过孔走行过程中，挑梁和吊臂悬挂挑梁和吊臂是移动模架重要的传力结构，负责悬挂整机模架、模板等混凝土成型结构。过孔走行过程中，挑梁和吊臂悬挂所有外模板及模架；混凝土施工状态，为吊杆分担部分模架、模板和混凝土重量，并传递至移动模架主梁。
　　2．2．6模板
　　整台造桥机的外模包括侧模、底模、墩顶散模和端模、内模。
　　底模由8mm面板和型钢组焊而成，底模在纵桥向和横桥向均与底模架对应分块制造，用螺栓连接起来。为使底模架开启方便及调节预拱度的需要，在纵桥向两相邻模板间留20mm的缝隙，施工时可用木条填充。
　　侧模包括腹板模板、翼板模板以及异形模板、末跨施工异形模板，腹板模板和翼板模板在纵桥向和横桥向均与底模及侧模架对应分块制造。为脱模方便及调节预拱度的需要，在纵桥向两相邻模板间留4mm的缝隙，施工时木条或海绵填充，再用腻子抹平。由5mm面板和钢板肋组焊而成，墩顶散模均分成小块制作，散模与底部分配梁螺栓连接，分配梁共分为两层，两层之间通过垫块连接，底层分配梁与桥墩顶面预埋件的螺杆相连。内模为散拼组合钢模板。
　　2．2．7侧模架、底模架及吊杆
　　造桥机的模架系统包括底模架和侧模架，是箱梁混凝土的直接支承体系。工作时，左右两组底模架用8.8级精制螺栓对拉，形成整体。底模架的上弦杆通过吊杆吊挂在挑梁下弦节点上，其上弦最外侧两个节点设置有吊挂滚轮，吊挂滚轮与侧模架的下弦杆连接，实现底模架的横移开启。造桥机过孔时，底模架对拉螺栓解除，拆除吊杆，底模架以侧模架的下弦杆为依托通过液压系统向外顶推滑动，到达理想位置后与侧模架临时固定。
　　需要说明的是，底模架与底模始终保持一起滑动；侧模架与侧模始终保持一起滑动。侧模架设有可调撑杆，用以固定模板和辅助拆模
　　底模架共4组8片，左右各4组，左右两组之间通过8.8级精制螺栓对拉连接成整体，构成一个工作单元。底模架外侧通过吊挂滚轮吊挂在侧模架的下弦杆上，内侧通过吊杆吊挂在挑梁上。每组底模架由2片主析架及3片连接连接系形成整体，构成空间析架结构。
　　侧模架共5组10片，每组侧模架由主衔架、连接析架连接成整体，构成空间析架结构。侧模架上弦杆通过销轴及可调撑杆与吊臂连接。侧模架上、下弦杆均设置有可调撑杆，分别支承翼板模板和腹板模板，下弦杆靠近腹板模板端还设置有螺旋支承，螺旋支承的螺杆部分相对于侧模架可以水平移动，以调节模板的位置并辅助拆模。此外，侧模架下弦杆靠外侧部位与油缸支座相连，开模油缸的活塞杆端头用销轴固定在油缸支座的耳板上。
　　2.3工作原理及施工特点
　　主梁在支承油缸及托辊轮箱的作用下，实现升降及纵移动作；模架及模板在模架开启机构的作用下完成底模架横移开启及闭合的动作；模架通过挑梁、吊臂及吊杆悬挂在主箱梁底面，利用可调撑杆调节模板的预拱度，按设计要求调整梁底的模板高程。
　　采用上行式移动模架造桥机能自行完成支腿过孔移位，无须地面其它辅助吊机设备，机械化程度高，操作简单，安全可靠。主梁两侧挑梁顶部可设置防雨、防晒顶棚，能保证移动模架造桥机全天候工作，提高了造桥机总体工作效率，确保总工期的要求。当通过连续梁或连续刚构等桥间转场时，只需展开（或者拆除）侧模架和底模，即可方便通过，减少整机拆除工作量，提高转场作业效率。主梁及模架采用对称设计原理，只需调换前导梁，前后支腿及辅助支腿安装位置就能满足双向施工的要求。

　　3、移动模架工艺及特点
　　3.1施工步骤
　　在浇筑砼梁时，移动模架后端需临时固结。32m标准跨施工步骤如下：
　　步骤一：
　　箱梁张拉完毕，拆除墩顶散模，拆除吊杆，松开底模及侧模纵横向连接螺栓，模架后端力量从后支腿转换至辅助支腿，后支腿前移至梁端，整机下降0.27m；底模架横移开启，准备前移过孔。
　　步骤二：
　　整机前移10.7m(约)暂停，模架前端力量从前支腿转换至后支腿，准备前移前支腿至前一墩。
　　步骤三：
　　前支腿前移至前一排墩顶并临时锚固锁定,准备第二次前移过孔。
　　步骤四：
　　整机前移22m(约)后到位,横移关闭底模架，顶升0.27m至工作状态并锁定；安装吊杆及调整模板系统，浇筑箱梁砼；
　　3.2移动模架造桥机施工流程
　　
　　
　　
　　4移动模架施工注意事项
　　（1）、遇8级以上风力时，停止混凝土浇筑；风力大于6级时造桥机不得过孔施工，各构件应处于锁定牢固状态；
　　（2）、前后支腿工作时，必须将底面与墩顶和梁面预埋件锚固锁定，并指定专职人员检查无误后，才允许进入下一工序；
　　（3）、所有钢筋绑扎完毕后，应指派专职人员重新对所有吊杆的连接状态予以复检，拧紧，并检查钢筋绑扎完毕后各吊杆的标高值，与理论算值间偏差值应控制在±3mm以内为准，也可以根据现场实际情况酌情调整；
　　（4）、混凝土浇筑顺序尽量由前端向后端施工，并保证左右两侧腹板及翼缘混凝土对称下料，偏载不大于5%，以保证主梁结构受力均匀，变形一致，以策安全；
　　（5）、箱梁施工完毕,拆除吊杆时,应从跨中往两侧对称进行。标高的调整应该在底模横缝连接螺栓安装前完成；
　　（6）、外侧模架的开启顺序应严格按照操作规程办理，不得违章作业，以免损伤模架的外形尺寸，造成残余变形，不易修复；
　　（7）、造桥机主机纵移时，两侧的纵移滑动缸操作要同步进行，并溜绳保险；
　　（8）、支腿纵移时，在启动卷扬机前，必须指派专人检查并确认钢丝绳处于张紧状态，当前支腿到达前方墩顶后，应指派专人检查前支腿横梁与墩顶立柱的连接状态，确认无误后主梁方可继续纵移；
　　（9）、只要前支腿或后支腿纵移到位，应尽快解除牵引器与支腿间的联接，以防主机纵移将卷扬机钢丝绳崩断发生事故；
　　（10）、严禁在造桥机系统上随意摆放重物，以增加造桥机的荷载；
　　（11）、钢丝绳在卷筒上应有不少于5圈的安全圈；
　　（12）、卷扬机刹车系统必须经检查确认后才允许重新启用，在确认钢丝绳张紧后方可松卸前后支点千斤顶，将主梁系统支承转换至托辊垫块上；
　　（13）、振动棒在振捣混凝土时，不得触及埋设物、钢筋、模板，以防结构移位或变形；
　　（14）、建立健全完善的检查机制，做到每一跨施工前、施工中、施工后均对造桥机进行检查，及时发现问题、查出隐患并及时处理，确保做到安全生产。
　　5结束语
　　上承式移动模架造桥机自行完成支腿过孔移位，循环作业，机械化程度高，操作简单，安全可靠，主梁两侧挑梁顶部设置防雨、防晒顶棚，保证移动模架造桥机全天候工作，且不受复杂地形条件的干扰，提高了造桥机总体工作效率，最大程度上缩短施工周期，取得了可观的经济及社会效益。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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