客运专线移动模架制梁施工技术1

《铁路客运专线移动模架制梁施工技术》中铁隧道集团有限公司路桥工程处二O一一年四月二十七日立项背景与必要性依托工程主要研究内容及关键技术起止时间合作单位预期达到的目标及成果形式主要汇报内容一、立项背景与必要性1、立项背景移动模架自1950年联邦德国在考勃林茨近郊克钦卡汉桥施工以来，得到了广泛应用。近年来，随着我国铁路事业飞速发展，铁路标段划分的跨度较大，有的达100km，桥梁工程占线路总长比例较大，特大桥普遍存在。因而，桥梁工程往往成为标段工期控制性工期。尤其在特殊地段如桥梁两端均为长大隧道不宜建预制梁场时，为确保工期目标需采用支架现浇法施工，客运专线900t箱梁普遍采用移动模架施工。近年来，移动模架制梁分别在京石客运专线、京津城际线、郑西客运专线、武广客运专线提以应用。一、立项背景与必要性中铁二十局在石太线石家庄段采用MZ32m/900t下行式移动模架、中铁十八局在京津城际线天津段采用MZ40m/1200t下行式移动模架、中铁十二局在郑西线三门峡段采用MZ32m/900t下行式移动模架、中铁十四局在武广客运专线衡阳段采用MZ32m/900t下行式移动模架、中铁大桥局在武广客运专线天兴洲大桥采用Z40m/1300t上行式移动模架。另外，随着城市化进程的加快，移动模架在城市高架桥、跨江（河）桥梁施工中广泛应用。一、立项背景与必要性2、必要性桥梁施工技术是我单位的一个薄弱环节，目前南广铁路NGZQ-8标三分部采用移动模架制梁，为集团公司首次使用。通过了解、掌握移动模架的结构，掌握施工中操作要点，形成一套熟练的施工技术，为今后类似工程施工做好技术储备。一、立项背景与必要性本科研项目主要依托路桥工程处目前在建的南广铁路NGZQ-8标承建的大涌河特大桥工程进行科学研究，该桥为双线客运专线桥梁，现浇箱梁33孔，全部采用现浇法施工。二、依托工程三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构移动模架结构主要包括：立柱、墩旁托架、支撑台车、主箱梁、导梁、梳形梁及活动门、外模及支撑、内模、前支撑门架、后支撑门架。三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑴立柱及墩旁托架墩旁托架有由箱形梁组拼成的三角形空间结构，它与桥墩墩身通过高强度精轧螺纹钢筋拉紧而紧贴在一起，把承受的重量传给桥墩，为不损伤桥墩墩柱，与墩柱的接触处镶有橡胶板以保护墩柱。三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑵支撑台车支撑台车将上部所有载荷传递给墩旁托架;并完成空载时模架的各方向动作能将下部支撑托架的重心摆平并与之捆绑成一体。能自行倒换位置，以利纵行过孔三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑶主梁MZ32/900型造桥机主梁由对称的两组钢箱梁组成，每组由5节钢箱梁组成，是模架主承重梁。箱梁连接头采用螺栓节点板联结。钢箱梁制作过程中设置预拱度。三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑷导梁导梁是为模架前移过孔及其支撑前移提供支撑点，从而完成整体模架的过孔前移。导梁为三角桁架结构，两节导梁之间采用销轴连接，其上设有轨道,用于前支撑门架纵移行走。三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑸梳形梁及活动门梳形梁安装主梁腹板的滑洞内，通过开模油缸的推动进行水平滑移，从而带动外模板运动，实现开模与合模。三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑹前支撑门架前支撑门架的功能及特征：为模架过孔提供前支点为倒换墩旁托架和支撑台车提供中间临时支点完成前跨少量物资的吊运工作可在导梁及箱梁上前后运行二、主要研究内容及关键技术三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑺后托门架后支撑门架安装在主箱梁后部，可在已浇桥面上行走，当模架后支撑及其墩旁托架前移时，利用后支撑门架下部的挂轮悬吊模架，并在前纵移油缸推动下，一起带动模架前移过孔。在吊挂横梁上亦装有滑道，使模架吊在下面进行横向移动，满足曲线桥要求。三、主要研究内容及关键技术三、主要研究内容及关键技术1、移动模架系统结构⑻外模板体系外模板系统由非标准模板、标准模板、支撑和栏杆组成。标准模板每段长为8米。每块模板在横向和纵向都有螺栓连接，其骨架由16、20号工字钢及角钢组焊而成。起拱线型按二次抛物线形状，其跨中最大值应根据设计提供的数据来定，侧模和底模起拱必须是同一起拱量。为保证施工中安全，模板上设有活动平台和栏杆。1、移动模架系统结构⑼内模板体系内模系统由内模板、支撑杆及支撑横梁组成。三、主要研究内容及关键技术2、移动模架施工⑴移动模架拼装①组拼、安装墩旁托架②安装支承台车及液压件③搭设临时支墩、在临时支墩上连结主梁④安装梳形横梁和导梁⑤安装底模、侧模三、主要研究内容及关键技术①组拼、安装墩旁托架⑴移动模架拼装三、主要研究内容及关键技术②安装支承台车及液压件⑴移动模架拼装三、主要研究内容及关键技术⑴移动模架拼装③搭设临时支墩、在临时支墩上连结主梁三、主要研究内容及关键技术⑴移动模架拼装④安装梳形横梁和导梁三、主要研究内容及关键技术⑤安装底模、侧模⑴移动模架拼装三、主要研究内容及关键技术⑵模架预压及预拱度设置移动模架预压及预拱度设置是施工中的关键技术。移动模架在安装完成，第一次使用前，通过预压消除非弹性变形，确定弹性变形值并据此进行预拱度设，同时检验模架的安全性能。预压荷载为本孔箱梁总重×120％，横向模拟梁体重力分布。在堆载区设置系统测量点，其分布为纵向按1/2跨、1/4跨为一个观测断面，每个断面的底板边线、底板中线处各布置一个监测点。三、主要研究内容及关键技术⑵模架预压及预拱度设置加载顺序尽量模拟混凝土浇注顺序。共分三级加载，第一级为50％荷载＋内模重；第二级为100％荷载；第三级为120％荷载。每级加载均进行测量，直到支撑变形稳定为止，再进行下一级加载。加载完毕，支撑变形稳定后，将预压砂袋、钢筋逐级卸除，同时再次测量各观测点标高，以确定各观测点的弹性变形与非弹性变形，据此绘制沉降曲线，根据梁的设计拱度和支撑变形确定合理的施工预拱度。三、主要研究内容及关键技术模架预压⑵模架预压及预拱度设置三、主要研究内容及关键技术⑶模板调整及修整三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工①支座及防落梁安装三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工②底腹板钢筋绑扎及波纹管安装⑷箱梁施工③内模安装三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工④顶板钢筋绑扎三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑤混凝土浇筑三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑥预应力张拉箱梁预应力按初张拉和终张拉两个阶段进行施工，当梁体混凝土强度达到设计强度时，龄期不少于5天时，拆除端模，松开内模，进行初张拉。初张拉完成后，梁体即可承受自重及模架过孔荷载。当梁体混凝土强度及弹性模量均达到设计要求，龄期不少于10天时进行终张拉、压浆及封锚施工。三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔A脱模前准备工作前一跨现场浇筑、养护及张拉完成后，检查、清理造桥机，并检查液压站是否正常；支承台车位置是否正确；解除所有影响竖向移动的约束；水平横移及纵移油缸处于自由状态。B脱模腾出混凝土梁体与桥墩的连接位置，启动垂直油缸，以解除支承机构，然后垂直油缸徐徐下落模床，其同步错位不大于50mm；在箱梁下面轨道接触到支承台车时，各支承处人员再次检查台车位置是否正确；这时竖直油缸使整个模架基本同步落至各台车滑道上。此时脱模完成。三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔C开模解除底模纵向中间缝的连接螺栓，同时解除模板支架与主梁的连接销；检查开模液压元件；开模油缸充油推动梳形梁,从而使底模分别向两边打开，让出桥墩空间。此动作应基本同步进行，此时模板全部脱离了混凝土梁并避开了桥墩，作好过孔准备。D纵向移位检查纵移机构是否固定可靠；解除所有影响其纵向移动的约束，模架由前中后吊架吊起，解脱墩旁托架与桥墩的连接，倒运托架及台车后，安装好托架，即可推动模架纵移，在纵移时应检查支承的安全性。每次纵移距离50cm。三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔开模，梳形梁移向两侧三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔过孔时，后门架沿轨道滑行三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔过孔时，前门架千斤顶支撑在桥墩上三、主要研究内容及关键技术⑷箱梁施工⑦模架过孔前后门架支撑完成，支撑台车纵向千斤顶推动主梁前移，左右侧基本同步，每次推进50cm。⑷箱梁施工⑦模架过孔E合模模架纵向移动到位后，驱动开模油缸,使两组模板向中靠拢合模，此动作应基本同步进行。当接近合拢时，底模桁架等各联接点处应有人检查，合拢后联接各处螺栓及底桁连接。检查造桥机到位情况及各模板的支承情况；各垂直油缸充油，同时同步顶升主框架；检查模板标高；再次顶升主框架到位；找正中心线后，锁紧各支承机构；关闭液压站；精确微调模板；检查各处支承和连接情况。四、起止时间项目起止时间：2010年04月～2011年12月。2011.03～2011.04调研阶段。资料收集、调研并交实施大纲，编写方案。2011.5～2011.09现场实施阶段。组织人员现场实验，并提交实验报告。2010.10～2010.12总结文整。提交工作报告和研究总结报告。五、合作单位主要合作单位：中铁隧道集团有限公司、集团公司科研所、中铁大桥局、武汉通联路桥机械技术有限公司。六、预期达到的目标及成果目标1、预期达到的目标⑴生产的箱梁能够满足客运专线桥梁验收质量标准；⑵能够满足工期要求；⑶形成一套熟练的施工技术，为今后类似工程施工做好技术储备。⑷节约梁场建设费用及运、架梁大型设备投入资金占用。2、成果形式主要以工作报告、论文、工法及多媒体VCD光盘形式提交研究成果。请各位领导专家批评指正！