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-1-移动模架技术介绍一、概述二、适用范围三、设计依据四、移动模架主要结构及功能五、结构拼装及施工步骤六、安全注意事项-2-移动模架技术介绍一、概述1.1前言移动模架技术上世纪50年代起源于西欧，1959年在阿尔卑斯山修建桥梁时首先创用。70年代日本、美国先后采用，现已成为世界上高架桥建设主要的建桥方法之一，国内曾在厦门高集海峡大桥、南京长江公路大桥引桥等多处应用。2000年MZ32型移动模架首次在秦沈客运专线小凌河桥主河槽11孔箱梁浇筑时使用，在桥墩上原位制造双线铁路预应力混凝土简支或连续梁。第一次在铁路桥梁施工中获得成功。1.2移动模架的工作原理移动模架利用桥梁端部、承台和桥墩安装支腿，支腿支撑主梁系统，外模及模架吊挂在主梁系统上，形成一个可以纵向移动的桥梁制造平台，完成桥梁的施工。移动模架下落脱模，横向开启使其能够通过桥墩，纵向前移过孔到达下一施工位，横向合拢再次形成施工平台，完成下一孔桥梁施工。1.3移动模架分类移动模架可以分为上行式和下行式。1.3.1上行式移动模架承重的主梁系统位于桥面的上方，外模系统吊在承重主梁上，主梁系统支腿支撑在梁端、墩顶或承台上。过孔时外模系统横向开启或主梁携外模一起横向开启以避开桥墩。外模系统随主梁系统一同纵移。支腿可自行向前倒装或利用辅助吊机倒装。上承行式移动模架占用桥下空间小，对低矮桥墩具有很强的适应性，且施工首跨和末跨更方便（不需拆除主梁），能满足过高压线等障碍物的净空要求。主梁系统短距离转场方便。上行式移动模架根据外模的开启施式又可分为：（1）外模旋转打开式：（2）底模平开式；（3）外模随主梁一起平开式。1.3.2下行式移动模架-3-承重的主梁系统位于桥面的下方，外模系统支撑在主梁上，主梁系统通过支腿（也叫支撑架）支撑在承台上（桥墩较高时也可支撑在桥墩上部，墩身设置预埋件），并利用高强精轧螺纹钢筋将支撑托架对拉在桥墩上。下行式造桥机外模模架随主梁一同横向开启或单独横向开启以避开桥墩。支腿可自行向前倒装或利用辅助吊机倒装。外模系统随主梁系统一同纵移。下行式移动模架占用桥下空间大，对桥墩的高度有要求，一般大于4.5m，对高桥墩更具适应性。对桥上空无限制，主梁系统无法直接通过隧道（因主梁系统位于桥面下方）。下行式移动模架根据外模开启方式又可分为：（1）外模随主梁一起平开式；（2）外模单独平开式；（3）底模向下旋开式。1.3.3上行式、下行式移动模架特点比较表1上行式、下行式移动模架特征比较序项目上行式下行式1承重支承方式通过支腿，一端支承在已成梁上，一端支承在前方墩上。通过墩旁托架，两端均支承在桥墩上。2模板支承方式通过吊件吊挂在主梁上通过千斤顶直接和间接支承在主梁上3外模开合方式旋转张开或横向滑移横向滑移4过孔方式借助下导梁滚移或立柱迈步借助墩旁托架滚移5施工安全性制梁和过孔时，主梁的支撑均安全可靠，但整机重心较高。制梁和过孔时，主梁的支撑的可靠性受摩擦力及锚固力的影响大，但整的的重心较低。6施工方便性主梁下可设起重设备、雨棚，作业空间相对封闭；过孔速度快。主梁上不易设置起重设备、雨棚；墩旁托架倒装麻烦，过孔速度慢。7施工适用性使用不受墩的高度限制，并可方便地完成首末跨箱梁施工；但不易在桥中部拼装。使用受墩的高度限制，墩高矮于4m时不易采用；首末跨箱粱施工需设临时支墩。8制梁周期终张拉不能过孔，制梁周期长初张拉后即可过孔，制梁周期短9制造费用用钢量大，自重大。用钢量少，自重轻。1.4移动模架的组成移动模架主要由以下结构系统组成：主梁导梁系统、外模系统、内模系统、支撑系统、走行系统、液压系统、电气系统、调整系统及辅助设施等部分组成。1.5关键技术-4-（1）移动模架现场拼装；（2）移动模架位置、标高的调整（包括预留上拱度、曲线梁）；（3）纵移过孔的操作程序、技术要领及防倾覆安全措施；（4）首孔、末孔箱梁移动模架定位施工技术。二、适用范围适用于不能采用架桥机架设，需就地浇制箱梁的桥梁施工，尤其适合于水上、软土、高墩地段现浇制梁作业。三、设计依据及规范3．1设计依据铁路客运专线MZ900SA型移动模架设备购销协议及甲方提供的混凝土箱梁、桥墩及桥台等设计图纸3．2设计规范《起重机设计规范》《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《铁路桥涵设计规范》（TBJ2-96）《铁路桥涵施工规范》（TBJ203-96）四、移动模架主要结构及功能4.1MZ900S型上行式移动模架（1）名称解释：MZ900SA↓↓↓↓↓移动模架造桥机承载能力900t上行式温福铁路32m、24m梁（2）MZ900S型移动模架装配图（如图1）-5-图1MZ900S型移动模架总图4.1.1上行式移动模架主要特点（1）采用上行式移动模架能自行完成支腿过孔移位，无须地面其它辅助设备，机械化程度高，操作简单，安全可靠。（2）主梁模架采用对称设计，只需调换前导梁及辅助支腿安装位置就能满足双向施工的要求。（3）当通过连续梁或连续刚构等桥间转场时，只需展开侧模架和底模，即可方便通过，减少整机拆除工作量，提高转场作业效率。（4）主梁及支腿结构无须改造即能满足32m整孔节段拼装箱梁架设工艺，综合利用率高。-6-（5）主梁两侧挑梁顶部设置防雨、防晒顶棚，能保证移动模架全天候工作，改善工作环境条件，加快施工进度，提高工作效率。4.1.2主要技术性能参数表2MZ900S型移动模架主要技术性能参数类别项目性能参数机械性能结构形式自行上承式、模行平开、机械式内模施工方法桥位逐孔现浇混凝土整体箱梁适用范围同时满足32m，24m跨度简支PC箱梁施工现浇梁片长度32.7m、24.6m(客运专线双线整孔梁)一次浇筑PC箱梁的最大重量900t工作时支点最大支反力5657kN整机自重450t单件最大重量19.8t整机外形尺寸62.5m(长)×20.6m(宽)×5.6m(离桥面高)整机纵移速度0.5m/min满足线路最小曲线半径＞2000m允许现浇PC箱梁纵向最大坡度2%允许现浇PC箱梁横坡2%驱动方式电动控制驱动方式动力条件AC380V；50HZ整机功率50kW(不含混凝土箱梁施工用电)模板设计倒用次数＞50次平均施工速度12天/孔浇筑状态允许风速6级挠跨比主梁系统≤1/700模板系统≤1/600移位状态允许最大风速6级整机抗倾覆稳定系数1.62非工作状态允许最大风速12级附属设备主梁下挂5t电动葫芦2个，造桥机上设透明玻璃钢防雨蓬4.1.3主要结构和功能MZ900S型移动模架分为承重主梁及其导梁、前后支腿、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂及轨道、外侧模及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、模架防护棚、爬梯及走道结构、液压及电气系统等组成。工作原理：主梁在支承油缸及托辊轮箱的作用下，可实现升降及纵移动作；-7-模架及模板在模架开启结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线型高程。4.1.3.1承重主梁及导梁（见图2）图2承重主梁和导梁（1）主梁由5节（8m＋3×7m＋8m）承重钢箱梁、1节2.5m辅助钢箱梁和5组接头组成。各节间以精制螺栓连结，单节最大重量19.8t。箱梁全宽2500mm，全高3200mm，下翼缘设2根50mm高轨道方钢，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在轮压作用下不发生局部踬曲。辅助钢箱梁位于主梁尾部，为正交箱形结构，底部装有辅助支腿及吊挂移动支腿的卷扬机及支架。辅助支腿箱内填充砂袋25吨作为整机纵移过孔时的配重，以保证纵移过孔纵向抗倾覆稳定系数大于1.6。钢箱梁在支腿部位设有可拆装式支承牛腿，牛腿为独立的制造单元，以精制螺栓安装在主梁相应部位。在造桥机工作时，造桥机主梁及其模架、模板、箱梁钢筋及混凝土等荷载均通过牛腿传递至造桥机支腿，并通过支腿传递至墩身或混凝土箱梁顶面。牛腿为重要的受力结构，要求安装时务必保证螺栓上满拧紧，并在每跨过孔期间其空载状态进行检查、复拧，对牛腿安装部位主梁各种加劲板焊缝应定期检查，以确保安全。（2）导梁导梁由2节11.5m长空腹箱形梁组成，为辅助整机过孔的结构。每节之间均以精制螺栓及节点板连接。导梁下弦焊有两根50mm高轨道方钢，供整机纵移使-8-用。导梁是整机过孔纵移过程中重要的受力结构，在纵移过程中，导梁结构正负弯矩交替出现，容易造成接头螺栓松动，故要求在前三次过孔前务必对导梁螺栓进行全面复拧。4.1.3.2前后支腿前后支腿是造桥机主梁的直接支承结构。（1）前支腿（见图3）图3前支腿前支腿支承于主梁前端，施工跨的前墩处，是造桥机的前端支点。前支腿整体为门式结构，由立柱、横梁、滑动横梁、托轮辊箱、支承油缸、吊挂装置、垫块、剪刀撑、斜拉锁等构成。（2）后支腿（见图4）-9-图4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，主要包括横梁、滑动横梁、托辊轮箱、支承油缸、吊挂装置、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。（3）前后支腿主要有以下部件组成：①立柱立柱两根为箱形结构，其中心距为3300mm，上、下端分别与支腿横梁和支腿垫块栓接。两立柱间由剪力撑联接为整体，以保证纵移过程中立柱的稳定性。②横梁支腿立柱上部安装支腿横梁，横梁为箱形结构，其上部有一可滑移的横梁，横梁上设横移油缸，可推动横向移动，以适应曲线箱梁施工的需要。后支腿横梁长度大于前支腿横梁，因为它的支点跨度大于前支腿，其它结构基本相同。③滑动横梁图4-1后支腿侧视图-10-滑动横梁位于支腿横梁上部，箱形结构，其上部有支腿油缸座、托辊轮箱等机构，下部设置有铜质滑板，通过横移油缸作用，滑梁可横向移动。④托辊轮箱（见图5）图5托辊轮箱托辊轮箱每支腿共有两组，安装于滑动横梁两侧，一组托辊轮共有四只钢制轮，两个一组分别安装于两个小轮箱内，小轮箱再装入大轮箱，并支承于大轮箱支座上，由此四只托辊轮形成桥式支承，可保证各轮均等受力。托辊轮箱外侧设有两组支腿走行吊挂轮导向套及销轴，以便转移支腿至指定位置。⑤支承油缸支承油缸为混凝土浇筑施工时的支承主梁的刚性支承部件，位于造桥机主梁牛腿和支腿横梁之间。其结构有别于普通液压油缸，为旋转螺母式双作用油缸。工作时，它支承于主梁牛腿和支腿滑动横梁之间。油缸将主梁顶升至规定高度后，可在缸筒与活塞杆大螺母之间依次放入三组保险装置，然后将其紧固，接着旋紧螺母，由此可将灌注混凝土施工作业时的工作荷载通过刚性接触传至支腿横梁和立柱。支承油缸上法兰为球面结构，可绕球心转动±2°，以适应施工要求。支承油缸保险装置为半圆环结构，两个一组，彼此由螺栓联接，每只油缸需并列放置三组。⑥吊挂装置支腿走行吊挂轮共有四组，由吊杆和钢轮箱铰接组成，两个一组分别挂于两大轮箱外侧导向套内。在灌注混凝土作业前，吊杆与大轮箱的联接销轴要拆除，支腿油缸顶起主梁，使走行吊挂轮向上滑移，但吊杆仍穿插在大轮箱导向套内；在过孔作业时，支腿油缸收回，走行吊挂轮下落至指定位置，穿入吊杆与导向套之间的联接销轴，使之与大轮箱联为一体，便可吊起整个前支腿并走行至下一施-11-工桥墩处。支腿吊挂轮属从动机构，靠纵移机构的卷扬机牵引来移位。吊杆两侧还设置有一对导向轮，可保证吊杆平直地滑动。吊挂板位于滑梁与横梁之间，其下部与横梁由紧固螺栓联接，为永久性联接；其上部通过压板与滑动横梁发生关系：一方面在正常施工作业时，可作为吊挂和压紧装置，通过锁定螺栓将滑动横梁与大横梁间联接为整体，以保证施工作业各部件的位置关系，此时应将吊挂板压板上的锁定螺栓拧紧压死；另一方面是作为滑动横梁向滑移时的导向机构，此时要完全松开吊挂压板上的锁定螺栓，待滑移到位后再将其拧紧压死。⑦垫块前支腿立柱下端设置有上下两层钢垫块，上层垫块高200mm，下层垫块高400mm。为方便转运，每个立柱垫块分为四块。施工时应注意垫块的安装顺序。后支腿垫块分为四组独立的小块，垫块高210mm，横梁两侧各两个，通过螺栓联接，将横梁支承于桥面或桥台胸墙顶面。后支腿转