移动模架汇报材料(定稿)

ZQJ32/900t下行式移动模架原位整孔现浇简支箱梁施工技术中铁十三局集团厦深铁路（广东段）工程指挥部内容提要：结合秦沈客运专线小凌河桥移动模架法制造32m双线预应力混凝土简支箱梁施工的工程实践，介绍了ZQJ32m/900t下承式移动模架的拼装工艺、加载预压、箱梁施工、预应力张拉、模架过孔等施工关键技术的操作要点。关键词：厦深客运专线榕江特大桥预应力混凝土简支箱梁移动模架安装施工模架过孔一、施工背景及工程概况移动模架施工工艺是当今世界上先进的桥梁施工工艺之一，与传统的预制、安装、架桥等施工技术不同，集模板、支撑系统、过孔功能于一体。该技术本世纪初从国外引进后，在公路系统迅速开始推广，先后在东海大桥、杭州湾跨海大桥、苏通大桥等工程得到应用，最大跨度达62.5m，施工荷载2600t。铁路系统于2001年，秦沈客运专线小凌河大桥少数梁上首次进行了移动模架试验性使用，以后则频频采用该法进行桥梁施工。厦深客运专线是时速250Km/h高速铁路，连接沿海福建、广东两省，沿线地形条件复杂，往往桥隧相连。其中我管段紧连5000多米桑浦山隧道的榕江特大桥江北引桥，墩高均在35m上下，共有32m简支箱梁55孔，24m简支箱梁7孔，采用移动模架法施工。根据施工组织安排，共投入4套下行式移动模架设备承担箱梁制造的任务，其中2套为郑州大方公司产DXZ32m/900t下承自行式移动模架，另外两套为山东博特瑞公司产ZQJ32/900t下承自行式移动模架，目前4套移动模架已有两套正常投入运行，另外两套正在紧张安装之中。二、工法特点1、本工法使用的移动模架造桥机结构简单，部件尽量选用常用周转材料，加工量相对较小，节省成本。2、一孔梁段施工完成后移动模架整体行走至下一孔，无需多次拼装模板及预压，施工周期短且所需人员少。3、调整主梁之间的距离和模板千斤顶高度即刻适应不同几何尺寸梁段的浇注，设备通用性好。4、结构受力明确，理论计算结果与实际发生情况极为吻合，结构安全可靠，而且有利于箱梁的施工控制，保证良好的线性。5、本工法跨中无任何支撑，因此跨间地基不需处理，尤其在高墩、软土地基区等混凝土梁的施工中更具优势。三、适用范围适用于现场原位整孔浇注跨度为24m、32m的双线预应力混凝土简支箱梁的施工。四、施工工艺（一）构造本移动模架主梁设计为钢箱梁结构，总体结构分为以下几个部分：主梁、鼻梁（前导梁）、牛腿、前中后扁担梁、模板、电气液压动力系统，总重约510t。详见图1、图2、图3。图1移动模架构造图图2移动模架结构图一图3移动模架结构图二1、主梁。每侧各有3节通过高强螺栓连接组成，它是主要承力结构。钢箱梁材料为Q345B，为便于加工、运输，分为3节，运至施工现场后用高强螺栓连接，连接方式为摩擦连接。主梁内设置加筋、隔板等，以提高主梁局部承载能力及抗扭强度。主梁上设有吊耳，运输、安装时起吊用。主梁底部设有系统纵向滑移所必需的轨道，轨道在小车滑板上滑动实现纵向推进。纵向推进前，应将主梁底部轨道表面处理干净，并在其表面抹上润滑脂，以便主梁能顺利的在小车滑板上滑动。本设计主梁最大吊重25t2、鼻梁。鼻梁长度为35米，设置在主梁前端，在系统纵向滑移时为减少结构自身重量，鼻梁采用桁架结构形式。标准施工状态下与主梁螺栓连接。3、牛腿。共有2组，每两个构成一组，为了便于运输设计分为上下两部分。材料为Q345B和Q235B。两侧牛腿与墩柱横向用精轧螺纹拉紧使之牢固地成为一整体。牛腿最大吊装重量24t牛腿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墩身或承台上。4、中扁担。在牛腿自行时，主梁的中支点借助两边悬臂梁，支撑在已完成的桥墩上，小车上的竖向顶回油缩缸，中扁担梁受力实现体系转换。通过小车上的提升定回油提升牛腿，小车横移顶缩缸将牛腿拉出墩身预留孔外，然后利用纵移油缸伸缩即可实现牛腿自行。5、后扁担。后扁担固定于主梁后端，可实现主梁纵移、横移和顶升功能，自身配有液压动力系统。后扁担首孔箱梁浇筑后安装，由于后部墩顶无支撑，设计时在主梁后排的前一排吊点位置，首次安装时先安装在前排位置。以后安装在最后一排吊点位置。6、前扁担。结构由两节钢箱梁及两台竖向100t机械千斤顶组成。（固定）鼻梁前端的上方。前横梁主要是承担行走牛腿分配鼻梁前端的竖向力。7、模板。外模分为底模、侧模及翼缘模。通过模板支撑杆以及横梁上部的调节支撑座来调整模板。8、电气系统。移动支架系统的五套液压系统都配有完善的电力驱动与电气控制系统。1）电气系统元器件电气控制系统主要器件采用德国西门子技术国内合资企业产品；液压站驱动电机采用国内大厂制造的Y系列电动机，安装型式Ⅵ，防护等级IP44。2）电源电气系统的电源使用3相380V，50HZ交流电源，允许电压波动±10%。整套设备装配动力73KW，最大负荷44KW。9、液压系统。移动支架系统配有5套液压系统：四套推进（滑移）小车液压系统，一套后扁担液压系统。每套液压系统有液压站、液压缸、液压管路和电气控制系统组成。（二）技术参数系统最小曲率半径2000米施工状态下主梁最大净挠度≤跨径的1/500纵向推拉能力490KN/370KN6台横向推拉能力360KN/200KN12台系统纵移速度1米/分钟系统适应桥梁最大纵坡≤3%系统横移速度0.5米/分钟系统适应桥梁最大横坡≤2%系统落模顶升能力4500KN0.45m×4台；600KN0.35m×2台适合施工桥宽≤15米单孔施工跨径≤32.7米最大承重砼荷载900吨施工时适合的净高（梁底到承台）≥7米，最小4.5m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合模板间机械螺旋，调节标高主材最大(应力)安全系数≥1.5整机浇注砼状态≥1.5行走时抗倾覆稳定系数≥1.3非工作状态允许最大风速12级移位状态时允许最大风速6级牛腿前移方式：自行（液压缸提升及顶推）（三）工作原理移动模架造桥机原位整孔制造预应力混凝土简支箱梁的施工工法，是在预先安装于桥墩两侧的牛腿托架上，拼装带有模板的钢主梁及导梁，利用钢主梁承重，在箱梁的设计位置上整孔现浇箱梁混凝土。经养护待初张拉箱梁能完全承受自重后，移动模架整体下降，脱底模、外模，然后主梁携带模架在墩旁托架上向前方移动一孔，逐孔完成位于直线或半径不小于2000m曲线上的多跨预应力混凝土简支箱梁的制造。终张拉可按施工组织的合理安排适时进行。而内模是在下一孔待制箱梁底板钢筋就为后，再用专用小车从已制箱梁内分段运出安装。更换相应的模板，可以原位制造跨度24m、32m的预应力混凝土简支箱梁。施工的关键在于移动模架造桥机的移动和模板的拆装。（四）工艺流程施工工艺流程图见图4图4施工工艺流程图模架预压观测模架过孔、调整首跨移动模架组装支座安装施工放样、模板调整、预拱度设置安装底、腹板钢筋、预应力筋安装固定内模、端头模绑扎顶板钢筋、预埋筋混凝土浇筑混凝土养生至80％强度松内模及初张拉脱底模、模架下落、模架过孔混凝土养生至100％，龄期10天终张拉、灌浆、封锚梁端现浇、养生混凝土配合比设计混凝土拌和（五）施工过程及要点1、施工准备（1）预制枕木或预制混凝土块（主梁拼装时垫高主梁，便于主梁底板螺栓连接操作）。（2）培训移动模架安装操作人员。（3）移动模架构件及配件进场，50t、100t、200t汽车吊根据工序要求择时进场。（4）吊装牛腿，主梁地面组拼。（5）吊装主梁、横梁、外模。（6）加载预压。（7）箱梁施工材料准备。2、移动模架的安装（1）场地平整拼装前在组拼桥墩跨内的现有便道另一侧加征12m宽，90m长的临时用地，平整出一块90m×12m的场地，并压实处理，确保200t的汽车吊和其他吊装设备能安全顺利的到达安装现场。（2）牛腿吊装牛腿预留孔经复测无误后，用两辆100t汽车吊对称吊装每墩两侧牛腿，待各个牛腿在空中组装完毕后用10t葫芦对拉固定，再拆除一辆汽车吊用于安装精轧螺纹钢的安装，张拉螺纹钢预应力至约30t，详见图5。图5牛腿吊装（3）主梁地面组拼和空中吊装ZQJ32/900t移动模架单节主梁最大重量为25t，地面组拼时采用100t汽车吊起吊主梁配合组拼，待牛腿滑移小车安装完毕并调试小车电气液压系统无故障后，则采用两辆200t汽车吊吊装主梁，详见图6、图7。图6主梁地面组拼图7主梁空中吊装为确保主梁连接的安全性，主梁地面组拼工艺有以下几点要求：①禁止采用废旧高强螺栓进行连接。②高强螺栓应由制造厂按批套供货必须有出厂质保书，在使用时必须按同批配套使用。③主梁连接时应对摩擦面采用钢丝刷除锈处理，并在晴朗的天气下进行栓接，以增大摩擦系数。④螺栓的拧紧分为初拧和终拧，初拧只是将两块板夹紧密贴，终拧则是指采用扭矩测力器拧紧至栓接的预拉力。终拧完成后，以油漆或石笔作标记，防止漏拧。主梁空中吊装注意事项：①密切关注天气的情况，避免大风、暴雨天气吊装。②吊装主梁过程中无关人员一律不得进入施工现场，同时必须有专人指挥，密切主梁平衡性能。③吊装主梁必须由熟练的起重工和司机操作，工程技术人员现场旁站，地面必须有专人密切注意主梁相对其他结构物的位置和距离，若有冲突，及时通知起重人员进行调整。（4）横梁及外模的安装整套移动模架的横梁和模板总体沿梁体纵向中心线分为对称两大部分，它们的安装特点可概括为同时进行，交叉吊装。先把两端底模横梁连接上，再安装内侧横梁、配重块和内侧外模。总之，在吊装过程中应特别留心下道工序的作业空间问题，注意吊装顺序，详见图8。图8横梁及外模的安装（5）移动模架加载预压和设置预拱度根据施工规范要求，预压荷载为箱梁自重的1.05倍，梁段长32.6米，砼为310.6m3，其总重G=310.6×2.6=807.6t，则预压荷载N＝1.05G=848t。预压荷载采用砂袋堆积的方式，荷载布置基本按照实际施工时的压力分布来进行预压，荷载主要集中于底板和腹板位置，荷载的具体布置见图9。砂袋为吨装砂袋，每个砂袋的重量为1.5t，共需要565个砂袋。图9移动模架的预压观测点设置在前支点、1/4跨、跨中、3/4跨、后支点主梁和相对应的底模中心处，每个断面设置3个测点。在附近已完工的墩身上或箱梁旁侧作一临时水准点，采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、位移变化情况，分析整理数据得出控制立模标高和设置预拱度时的取值。观测点布置见图9。图9测点布置图整个预压加载分四个阶段:第一阶段，荷载加到总重量的50%，即404吨，约270个砂袋。在移动模架的底模上堆放一层砂袋，横桥向满铺。荷载加到位后，静置6小时，测量、观测系统变形。第二阶段，荷载加到总重量的80%，即646吨，约431个砂袋。在第一阶段堆载的基础上，继续堆载242吨的砂袋，具体方法是在移动模架的两块翼板上按照品字形堆放202.5吨砂袋，即135个砂袋，另在腹板处均匀加载39.5吨砂袋。荷载加到位后，静止12小时，测量、观测系统变形。第三阶段，荷载加到总重量的100%，即808吨，约539个砂袋。在第二阶段堆载的基础上，继续堆载162吨的砂袋。具体方法是在两侧的腹板处均匀对称地加载。荷载加到位后，静止18小时，测量、观测系统变形。第四阶段，荷载加到砼总重量的105%，即848吨，约565个砂袋。在第三阶段堆载的基础上，继续堆载40吨的砂袋。具体方法是在两侧的腹板和均匀对称地堆载。荷载加到位后，静止48小时，测量、观测系统变形。时间安排如下表：序号步骤单位时间备注1第一阶段荷载的施加小时242第一阶段观测小时63第二阶段荷载的施加小时124第二阶段观测小时125第三阶段荷载的施加小时106第三阶段观测小时187第四阶段荷载的施加小时68第四阶段观测小时489卸载小时3210小时168共需7天在加载过程中要对称均匀进行，防止移动模架不均匀受力。对砂袋采取批量抽样的方式抽取每个砂袋的重量（每20个砂袋抽检1个），严格控制每阶段的加载总量，使压载荷载尽量与施工荷载分布一致。在加载时要派专职人员对各观测点随时进行观察，发现异常情况，立即停止加载，分析原因，解决后再继续进行。预压施工时采用50%、80%、100%、110%四阶段加载，每阶段加载至设计荷载后，按要求静