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山东博瑞1铁路客运专线简支箱梁移动模架造桥机技术汇报编制:sunny2010年12月12日第一章简支箱梁移动模架造桥机简介2山东博瑞山东博瑞3山东博瑞4一、国内外状况二、设计思路及机型确定三、构造简介一、国内外状况移动模架造桥机是一种可自动脱模、移位过孔的钢结构设备。它自带模板、自行动作，于桥墩原位现浇混凝土，在国外已发展为多种型式。一般按支承形式可分为：桥面下支承；桥面上支承；混合支承（计算尺式）和地面支承四种机型。山东博瑞5山东博瑞61）、桥面下支承最早诞生于1957年，1969年德国PZ公司在阿母辛克（Amsinck）桥使用后定型，目前在国内发展最好的要数挪威NRS公司。山东博瑞72）、桥面上支承最早在瑞士加根托贝（Galgentobel）铁路桥上使用，国内最早用于厦门海沧大桥。山东博瑞83）、混合支承（计算尺式）国内：用过类似方案的仅有水利工程一例。国外：此工法最早于1963年由德国斯特拉巴格公司（strabag）提出，之后日本用得最多。于东北至上越新干线：北上川一桥；北上川二桥；北上川三桥等三座桥使用（右图为连续PC梁，桥墩有大缺口）。山东博瑞94）、地面支承由桥面下支承发展而来，立柱式支承结构直接置于承台之上，受力简洁，避免在墩身上预埋或开洞，墩身施工方便。山东博瑞10二、设计思路及机型的确定桥梁墩宽7m、厚2.7m、高3.3m。梁体梁长32.6m、梁高3.09m、梁底中间宽5.74m、梁底两端宽5.68m、梁顶面宽12.2m、梁重780t，其他梁型设计尺寸可能不同，但梁重均不大于900t。山东博瑞111）、设计思路⑴、采用地面支承机型。⑵、适应不同墩高、坡度。(3)、适应不同跨度、尺寸的梁型。(4)、不在墩身上预埋或开洞。(5)、安全、简洁、新颖。2）、机型的确定山东博瑞12本地面支承机型吸取了国外典型机型的特点：挪威NRS桥面下支承式造桥机的主体结构、过孔方式，但支承结构采用立柱托梁(托梁)式地面支承体系。本机型的技术特点１）安全可靠：整机结构新颖，受力明确、直接、简单、可靠。主框架与桥墩间锁定，以桥墩限定模架纵横向位移。各移位机构采用液压千斤顶，力量大、易操作、可实现量化控制，同时具有自锁功能。安装防风报警装置，在六级以上瞬时风力下自动断电，杜绝强行操作。2）托梁直接置于承台之上，承力可靠,可适应不同高度、坡度的桥墩。没有精轧螺纹钢，比墩旁托架(牛腿)式施工简单。山东博瑞133）采用三对托梁式地面支承体系，没有桥面下支承式之牛腿的倒运及拆装困难等问题。在模架过孔前利用施工间歇安装到位，不占用过孔时间。4）采用有配重分体平衡设计，不论在那种工况下，两侧模架始终处于平衡状态，每侧均可单独动作。5）采用内模小车，实现模板自动化拆装，模板运输无障碍。6）保持了桥面下支承式整体外模拆装及调整方式，水平开合，接缝少，砼面仅梁底中间有一条缝，对梁体外观极为有利。山东博瑞147）底板直接支承于梳形梁之上，梳形梁靠大吨位机械千斤顶与钢箱梁连接，受力可靠、调试方便。腹板、翼板安装于支撑杆件之上，容易调试。内模依靠支撑杆件调整尺寸，方便可靠。8）底模处无支撑杆件，整个模架相对于梁底向上移动，整个模架拼装高度降低；托梁相应提高，墩顶与托梁距离缩短，桥墩高度降低，这对于4~5m高度的桥梁很适用。另外，整个模架拼装高度降低也就意味着整机重心降低，在开模过孔时会更加稳定，抗倾覆能力会更强。山东博瑞159）单元化设计，各部件分别制作，方便运输。部件之间采用高强螺栓连接，易于现场拆装。10）可实现32m、24m相互转换，满足900t以下不同梁型需要，不需额外增减结构组件。11）采用托梁支承，桥墩不开洞，不作特殊处理，桥墩施工方便。16山东博瑞1612）不足之处：托梁不能自行移位，每次拆装需采用吊车配合，机械台班多。托梁尺寸固定，墩宽不能太大，否则，不能开模过孔，模架适用墩宽较小。支承台车尺寸固定，而托梁间距由墩厚决定，墩厚不能太大，否则，支承台车受力会有影响，模架适用墩厚较窄。托梁与承台无联系，直接置于其上，过孔时两侧开合位置、纵移位置均可导致托梁两侧受力不等，托梁向一侧倾斜，影响过孔安全。两侧单独动作，相互没有联系，此时模架处于不稳平衡状态，任何误动作均有可能造成模架倾覆，不能大意。山东博瑞17山东博瑞18三、构造简介本模架结构件有支承结构，包含托梁、支承台车、连接撑杆；主梁结构，包含前导梁、钢箱梁、后导梁；横梁结构，包含梳形梁；平衡结构，包含配重块；模板结构，包含外模体系、内模体系、支撑体系；防护结构；电气液压系统。山东博瑞19托梁山东博瑞20支承台车、连接撑杆山东博瑞21前导梁、钢箱梁、后导梁山东博瑞22梳形梁山东博瑞23配重块山东博瑞24外模体系、支撑体系山东博瑞25内模体系、支撑体系山东博瑞26第二章简支箱梁移动模架造桥机改装山东博瑞27山东博瑞28一、改装原因二、改装原则三、改装方案四、改装情况简要说明山东博瑞29一、改装原因使用移动模架的郭村大桥为矩形桥墩，墩宽7m，墩厚2.7~3.6m，墩高4~5.5m，桥墩高度相差1.5m。移动模架为旧设备，适合墩形为矩形桥墩，墩宽7m，墩厚2.7m，墩高3.3m，托梁直接支承于承台。这样就有两个问题：承台位置较低，托梁置于土面以下，每处需开挖后，方可就位。承台宽度与托梁设计支承宽度不同，小于设计，托梁悬臂长度增加；如果采用悬臂端开挖土方、回填片石、浇注临时支墩的方法改悬臂为连续，则工程量约为土方3400m3、片石2300m3、砼600m3；如果对托梁局部进行加强，只需1cm钢板2.26t、20a工字钢240m6.7t。两相比较，采用局部加强是最为合理的方案。山东博瑞30二、改装原则1）、承载力不变原则（1）基本保证原移动模架结构形式不变，只对影响使用的构件进行处理。（2）只对非重要的构件进行改装，重要的构件基本不动。（3）改装按等承载力原则进行，只可提高承载力，不得降低承载力。改装前悬臂4.5m时托梁可承受192t荷载，改装后悬臂5.3m时同样可承受192t荷载。山东博瑞312）、方便施工原则改装一步到位、选用规格材料；先焊接成一个整体，再安装到位；钢板与型钢之间采用挖孔焊接。3）、适用性原则改装所要达到的目的：一是托梁能够顺畅的将荷载传到承台，二是结构本身要求稳定，三是基本不改变结构本身，只对其进行必要的改装。山东博瑞32三、改装方案山东博瑞移动模架托梁加强图山东博瑞移动模架托梁连接撑杆山东博瑞移动模架连接板设计图山东博瑞移动模架梳形梁榫头设计图山东博瑞移动模架梳形梁卯头设计图山东博瑞移动模架梳形梁螺旋千斤顶设计图山东博瑞移动模架模板撑杆设计图博瑞模架计算说明模架改装难点说明山东博瑞33山东博瑞34山东博瑞35山东博瑞36山东博瑞37山东博瑞38山东博瑞39山东博瑞40博瑞模架计算说明1、按照模架总重472.8t、梁体重量776.5t进行计算。2、分为落模、开模、纵移、合模、顶升、浇注6个工况进行计算。3、分为模架托梁、砼垫块2个部位进行计算。4、模架托梁在各种工况时强度均满足需要。5、由于砼垫块设置位置不合理，托梁在开模、纵移、合模3个工况下刚度不能满足需要，需重新设置。6、由于砼垫块设置位置不合理，托梁在开模、纵移、合模3个工况下整体稳定性不能满足需要，需重新设置。7、砼垫块在浇注状态下受力最大，强度满足需要。山东博瑞41模架改装难点说明1、模架改装主要包含托梁加强、托梁连接撑杆制作、连接板制作、梳形梁重作、梳形梁螺旋千斤顶制作、模板撑杆制作、配重块制作；次要就是内外模更换。2、模架到场时只有必要的大型构件，连接杆件、连接板、重要受力构件全部缺失。制作时受力大小需计算、尺寸需现场测量、还要绘制图纸，每个环节均不能有错，每个制作件均需达到设计要求。3、托梁加强是为保持托梁在实际支承情况下受力不变，保证模架施工安全。山东博瑞424、托梁连接撑杆、模板撑杆制作时需考虑原有连接的情况，尽量做到一次成功，减少改动。5、托梁、前导梁、钢箱梁、后导梁之间连接采用连接板，模架到场时全部缺失。厂家制作时采用先构件再连接板后钻孔的工艺；虽然按设计画线，还是钻孔各不相同，每块连接板均是唯一的；模架出厂时一般会简易连接于一侧接头之上，使用不会有错。现在要根据孔位制作连接板，测量方法、测量精度、测量数量、测量代表性、接头间隙估计、接头对位估计、数据处理等因素均会对结果产生影响，设计、制作、安装很困难。山东博瑞436、梳形梁与桥墩发生冲突，导致前后4根无法就位，需按照桥墩尺寸、模架位置重新制作。7、梳形梁螺旋千斤顶位于钢箱梁内部，作用有三个：一是固定梳形梁；二是调整底模预拱度；三是承载，是模架重要受力构件。8、配重块的设置就是保证模架分体平衡、过孔稳定性。现在模板采用全新设计，每平方重量与原来不同，而模板(此处指外模板)在整个模架中所占比重接近25%,模板对配重块重量影响较大；模架本身要求结构重心横向位于特定位置，配重块计算中也应考虑。山东博瑞449、模架为旧有设备，内外模没有随机运到，需重新制作。模架在设计时，支撑杆件经过严格计算，位置、数量均有要求。模板制作厂家不是模架生产厂家，他们没有杆件位置图，又要求支撑点为特定位置，因此，必须根据现场情况精确绘制此图。10、模架到场时小型构件全部缺失，需重新制作，特别是连接板、配重块这两种关键构件，要求完全达到出厂时的状态，对于缺少资料的旧设备而言很难。从到场开始，模架本身就有缺陷，但还是要求施工不能有任何差错，这才是难点所在。山东博瑞45四、改装情况简要说明有3座桥使用3套移动模架，每套模架的结构各不相同，使用前需根据桥梁现场情况考虑3套模架如何安排，再依据安排对郭村大桥所用的1套模架进行改装。2009年8月20日前完成模架进场，结构件清理、绘图，改装方案编制、审核。2010年5月30日前按方案完成模架拼装，做好制梁前准备工作。2010年6月30日之前制梁1~2片，施工经过1~2个循环，对改装情况进行评估，确保改装后结构安全。山东博瑞46模架改装约需钢板2.26t、工字钢6.7t，总费用预计4万元；如果采用临时支墩则工程量约为土方3400m3、片石2300m3、砼600m3，总费用预计33万元；两相比较，采用改装可节约资金29万元。实际按方案如期完工，通过施工检验，达到出厂时效果。山东博瑞47第三章简支箱梁移动模架造桥机应用山东博瑞48托梁安装状态山东博瑞49过孔状态山东博瑞50模架制梁状态山东博瑞51汇报到此结束谢谢！