MSS移动模架32m移动模架施工工艺汇报中铁大桥局集团温福项目部一、工程概况白马河特大桥为新建铁路温福客运专线(福建段)站前工程,位于福建省福安市下白石镇境内,该桥横跨赛江,全桥长3126.96m,设计为双线桥,双线间距4.60m,全桥宽13m,全桥投标总造价为3.5亿。大桥基础为钻孔桩或明挖扩大基础,其中钻孔桩为656根,直径分别为φ2.5m、φ1.25m、φ1.5m、φ2.0m不等,其中φ2.5m桩237根,桩长最深达69m。承台设计为矩形,墩身有薄壁空心墩或实心墩两种,圆端形截面。桥跨布置为10-32m简支箱梁+(80+3×145+80)m连续刚构+15-64m简支节段箱梁+(48+80+48)m连续梁+31-32m简支箱梁,其中32m简支箱梁温州台10跨采用支架现浇施工方案,福州台31跨采用移动模架施工方案。编号项目单位数量备注1混凝土C50m3315.22钢筋Q235t1.957HRB33555.4343钢绞线t12.084锚具套545全桥合计全桥共计41孔32米箱梁,混凝土12923.2m3,钢筋2353.031t,钢绞线495.28,锚具2214套。32米箱梁工程数量表二、工期计划32m移动模架施工总体施工计划如下:施工准备:2006年5月1日~2006年7月1日,历时1个月;模架拼装:2006年6月1日~2006年7月1日,历时1个月;箱梁荷载试验:2006年7月1日~2006年7月15日,历时1个月;箱梁制造:2006年7月15日~2007年10月15日,历时16个月;桥面防水层、保护层、电缆槽、栏杆、挡板等:2007年10月16日~2008年2月15日,历时4个月。三、移动模架MSS移动模架由山东博瑞路桥公司设计制造,其主要性能参数如下:名称性能参数备注支承方式桥面下支承承载能力32米箱梁自重及施工阶段其他荷载其他荷载的计入根据最新《铁路施工技术规范》适用范围同时满足32m、24m及等多种跨度及其过渡跨的连续箱梁的原位安装现浇混凝土施工名称性能参数备注现浇箱梁最大浇注长度及桥梁顶宽最大浇注长度32.6m(桥宽13.4m)一次浇注箱梁的最大重量(不含施工荷载)850T现浇箱梁最小平曲线半径2000m允许现浇箱梁纵向最大坡度≤4.0%允许现浇箱梁横坡≤4%整机纵向移位速度1m/min整机横向移位速度0.5m/min驱动方式电液压控制驱动方式(含高压液压站)动力条件AC380V;50HZ名称性能参数备注设计施工周期移动模架造桥机移位、就位以及模板的调整到位等各项工作总时间需控制在8小时以内完成主材最大应力安全系数2纵向顶推能力360KN4台系统横移开模顶推能力300KN8台系统落模顶升能力2600KN0.35m×12台移动模架对墩身的最大受力垂直力:约2×3400KN=6800KN;纵向水平力:约150KN施工时适合的净高(梁底到承台顶面)5米名称性能参数备注外模分合主梁带动外模升降和侧移外模调节通过调节横梁的标高和平曲线分段整体调节内模组立采用组合钢模拆装内模调节用双向螺杆调节抗风能力不小于6级(风速)挠跨比主梁系统:≤1/800模板系统:≤1/600开模行走时允许最大风速6级整机抗倾覆稳定系数在最不利荷载组合况下1.5名称性能参数备注合模浇注时允许最大风速12级前支点最大压力680T双边后支点最大压力680T双边设计施工周期16天移动模架施工示意图总体布置图移动模架施工示意图32m移动模架合模状态移动模架施工示意图32m移动模架开模状态1、移动模架主要组成部分及功能MSS移动模架采用自行式牛腿移动模架系统,施工过程不需倒运牛腿,依靠系统自身将牛腿前移就位,移动模架系统主要由推进平车、主梁、横梁、C型梁、吊点横梁、前支撑横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分结构功能简介如下:(1)牛腿牛腿采用自行式牛腿,为横梁、三角桁架组合结构,通过立柱支腿支撑在承台上。牛腿共有二对,它的主要作用是支撑主梁,将施加在主梁上的荷载通过牛腿传递到承台上。每个牛腿顶部滑面上安装有推进平车。并配有两个横向移动液压缸、两个竖向顶升主液压缸,一个纵向顶推液压缸与四个牛腿竖向调节液压缸。主梁支撑在推进平车上。牛腿上表面与推进平车下表面分别镶有不锈钢板和塑料滑板。推进平车上表面安有聚四氟乙烯滑板,通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及竖向正确就位。牛腿行进时,通过推进平车上的纵移液压缸驱动,使推进平车带着牛腿沿主梁下推进机构向前推进。中间不需要辅助设备。牛腿立面图牛腿平面图(2)主梁移动模架系统主梁为一对钢箱梁。根据计算,主梁刚度按最大挠度≤1/800施工跨径控制,用作32米跨,最大荷载9000KN时,最大净挠度控制在40mm以内。主梁截面尺寸为1800mm2800mm,上、下翼缘板厚为20~40mm,腹板厚为12~16mm,主梁长度约为36m,分为三节,节间用高强螺栓连接,每节主梁重量约为200KN。主梁前端设有鼻梁,长约为30m,分为三节,节间也用高强螺栓连接,起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用,并作为牛腿移位时的支撑纵梁。(3)横梁横梁为桁架形式,同一断面上每对横梁间销连接,横梁上设有销孔,以安置外模支架。横梁通过机械支撑系统进行竖向和横向调整。(4)C型梁C型梁为一根钢箱梁,下面设有垫梁、枕梁和两台3600KN液压缸。主要作用为悬吊MSS移动模架系统并带动主梁系统横向开模并向前纵移过孔。(5)吊点横梁吊点横梁为一根钢箱梁。浇注完第一孔后,放置到混凝土箱梁上,通过液压系统悬吊主梁,解除牛腿的受力,使牛腿脱离承台,向前行走。(6)前支撑横梁前支撑横梁为桁架式梁,通过吊杆将鼻梁前端吊起,横梁中间为销连接,下面设有千斤顶。主要作用为MSS移动模架系统牛腿纵移时,通过千斤顶将鼻梁端顶起,起到支撑横梁的作用。(7)外模外模由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。底板分块直接铺设在横梁上,并与横梁相对应。每对底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板也与横梁相对应,并通过在横梁设置的模板支架及支撑来安装。C型梁C型梁不同工作状态下的C型梁外模板面板采用6mm的普通热轧钢板,缘翼板及侧模纵筋采用不等边角钢,底板纵筋采用H型钢和不等边角钢。以起到减轻模板重量和增加模板刚度的效果。(8)内模:32m移动模架系统的内模系统采用小块组钢模板,现场拼装。2、移动模架系统的组装(1)牛腿的组装:牛腿拼装时应先将支撑托梁穿在墩身预留孔上,再将牛腿横梁与三角桁架在桥与组装好后整体吊装至支撑托梁上,在牛腿顶面用水准仪抄平,再将前后两只牛腿将拉杆拉紧定位,以便使推进平车在牛腿顶面上顺利滑移。(2)主梁安装:主梁在桥下组装完毕后,通过设在墩顶的临时桁架,通过液压油缸及吊杆整体吊装就位。(3)C型梁:拼装时将C型梁上半部分预先拼装并吊装至桥面上方,然后拼装C型梁与主梁连接的下半部分。(4)吊点横梁:拼装时只需在桥下拼好并将其一次性吊装到位即可。(5)前支撑横梁:拼装时在桥下拼好并将其一次性吊装到位。(6)横梁及外模板的拼装:主梁拼装完毕后,接着拼装横梁,待横梁全部安装完成后,主梁在液压系统作用下,横桥向、顺桥向依次准确就位。在墩中心放出桥轴线,按桥轴线方向调整横梁,并用销子连接好。然后铺设底板和外腹板、肋板及翼缘板。(7)各构件拼装顺序:牛腿、主梁的组装有关施工设备、机具的就位主梁吊装就位牛腿的安装横梁安装铺设底板、安装模板支架铺设底板、安装模板支架内模安装安装C型梁32m合模工作状态3.移动模架施工原理和工艺流程(1)模板的调整:移动模架系统预拱度的调整是施工中重点,移动模系统挠度值的来源要考虑周全,挠度值的计算要尽量结合实际情况。该移动模架系统的挠度值主要有三部分组成:A、混凝土自重产生的挠度值;B、预应力钢束张拉产生的反拱值,支点间按抛物线计算;C、牛腿托梁间钢板层间压缩产生的弹性变形值;(2)混凝土的浇注及移动支撑系统的行走:每一联第一孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后,利用顶升油缸落模,使主梁下移带动模板脱离桥身,落到主梁底面离小车滚轮100mm左右距离,将主梁用吊杆在已浇桥面上的后吊点C梁和吊点横梁处固定,此时鼻梁前端的前横梁支撑在墩顶上。然后拧紧小车挡柱上的螺母,小车挂架挂在主梁上。伸出挂架上的四个油缸,吊起小车,此时牛腿随小车一同被吊起,卸掉牛腿间的连接销,通过小车上的横移油缸将牛腿从墩中移出,脱离墩柱,小车及牛腿就挂在主梁上。推动小车上的纵移油缸,小车带着牛腿在主梁上纵移。当两组牛腿各行进一孔距离,到下一桥墩时,小车横移油缸顶推将牛腿插入墩中,如果高度有偏差,可用挂架上油缸进行调整,两侧牛腿插入预留孔后,抄平牛腿上平面,穿上销子。牛腿自行、安装完毕。待前后两对牛腿全部就位后,顶升油缸带动主梁继续下落至小车滚轮上,拆除中吊点吊杆,拆除前横梁上的横向连接销,并通过C型梁上的横移液压系统和小车横移液压系统横移,带动主梁及模板横向打开,通过纵移液压系统顶推主梁,带动MSS移动模架系统向前纵移至第二孔浇注位置,横向合模,连接横梁,顶升至浇注位置。调好模板后,安设底板及腹板钢筋、预应力钢束、安装内模板,顺即安设顶板钢筋及预应力钢束,全部工序验收合格后浇注箱梁混凝土。箱梁混凝土整孔一次浇注完成。4、液压系统自锁液压缸、液压泵、控制阀、顶推液压缸和附件等均采用国产优质产品,电源为三相交流电:380V50HZ。各部位液压系统构件见液压系统配置明细表。使用位置名称单位数量规格型号容许压力顶/推(拉)能力行程备注推进平车自琐顶升液压缸件8ZSGφ32032MP2600KN350mm横移液压缸件8HSGF110/6332MP304(204)KN500mm纵移液压缸件6HSGF140/7032MP492(369)KN1000mm使用位置名称单位数量规格型号容许压力顶/推(拉)能力行程备注C型梁自琐顶升液压缸件2ZSGφ32032MP2600KN350mm横移液压缸件4HSGF110/6332MP304(204)KN500mm纵移液压缸件2HSGF140/7032MP492(369)KN1000mm使用位置名称单位数量规格型号容许压力顶/推(拉)能力行程备注牛腿竖向调节液压缸件16HSGF125/7032MP392(269)KN500mm带A-VBDE/FL2/TR38双平衡阀前支撑横梁支撑液压缸件2HSGF160/11032MP640(340)KN1200mm带液控单向阀5、安全性和环保性(1)安全性a、从设计上,结构所取安全系数为1.5,整机抗倾覆稳定系数大于1.6,吊重安全系数为2.0;b、操作时装有安全护栏和人行踏板;c、电力系统装有漏电保护器和操作电源隔离变压器,液压系统设有安全溢流阀;d、工作时纵横向有机械限位;e、竖向主顶升液压缸设有双向锁定装置。(2)环保性设备正常工作时,噪音不大于60分贝,现场整洁文明。四、钢筋绑扎及混凝土浇注本工程采用C50的高性能混凝土,混凝土耐久性要符合《客运专线铁路桥涵用高性能混凝土技术条件》,掺和料采用矿粉及粉煤灰,每立方混凝土胶凝材料总量不宜高于500kg/m3,水胶比不应大于0.50。混凝土必须具有较好的和易性,坍落度在14~18cm范围内,1小时后坍落度应大于14cm,初凝时间大于10个小时。耐久性混凝土主要性能为电通量,详见下表:设计使用年限级别100年56d电通量(C)<C30<2000C30~C45<1500≥C50<1000按照设计要求,拼装完成后应进行预压,用砂袋或水袋进行压重,观察移动模架底模变形,并根据变形值和设计张拉起拱度确定模架底模反拱值。钢筋绑扎及预应力管道安装,采用现场现拼,绑扎完底板和腹板钢筋,安装内模及顶板钢筋,然后进行混凝土浇注,混凝土浇注采用泵送方式,具体安排为2台750L拌和楼、4台搅拌车、2台输送泵、2台混凝土布料机。每片梁320m3,满足每小时混凝土产量不小于50m3/h,总浇注时间不超过6小时。工艺流程移动模架系统组装模板调整,预拱度设置、施工放样绑扎底、腹板钢筋,布置预应力钢束支立内模绑扎顶板钢筋,布置