浅析桥梁工程中连续箱梁移动模架施工质量控制

　　摘要：移动模架指的是一种安装简易，操作高效及重量轻的整孔现浇桥梁施工设备，既是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业现场。连续箱梁移动模架施工技术是世界桥梁施工的先进技术，笔者结合实例介绍了连续箱梁移动模架施工技术的特点及原理及其施工质量控制作了比较详细的探讨，希望对同具有一定的借鉴意义。
　　关键词：桥梁建设，移动模架，施工技术;质量控制
　　1．1移动模架施工技术的主要特点
　　移动模架系统(MovableSupportSystem)简称MSS，是由挪威NRS公司设计生产的具有国际先进水平的桥梁施工技术，一般适用于跨径在50m左右的等截面Pc连续梁的现浇施工，自上个世纪70年代以来，经过不断的改善，如今在世界范围内的桥梁施工中已得到了广泛的应用。
　　移动模架技术的优点：①工序简单，施工佶J期短，上、下部构造可平行施工，有利于加快全桥的整体施工进度。机械化程度高，采用全液压设备进行操作，极大程度地降低了劳动强度，缩短施工周期。②工序重复，易于掌握和管理。同时移动模架反复周转使用，有效地降低了综合施工成本。⑧移动模架工厂化施工，标准化作业，梁体整体性好，利于工程质量和安全控制。④防护措施完善。利用模架两侧的护栏，设置防雨、防寒、防晒顶棚，保证施工期间不受天气影响。⑤移动模架逐孔施工，具有明显的经济效益。⑥施工时的受力与运营时的受力一致，不需要增加施工受力钢筋，减少建材消耗。⑦施工占地少，对环境的影响和污染少，_仃利于文明施工。
　　移动模架施工技术缺点：①施工跨径具有一定的限制，主要适合于修建60m以内跨径的桥梁，因为若跨径超过60m，承重俐箱梁将过于笨重。②冈移动模架的成本较高，一次性投资较大，而且属于专用设备，整套设备的运输、拼装和拆除较困难，用时较长，因此桥长不宜少于500m，若能多次周转使用，方可获得较好的经济效益。
　　1．2移动模架施工方法
　　所谓移动模架(简称MSS工法)是一种安装简易、操作高效、重量轻的整孔现浇桥梁施工设备，既是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业现场。它像一座严密而坚固的、沿着桥梁跨径全封闭的“桥梁工厂”，随着施工进程不断移动连续浇注施工，能一次性现浇完成一孔桥跨从立模、浇注混凝土到预应力张拉全套工艺，并能逐孔向前移动，效率高、速度快，MSS造桥机适用于各种断面(双箱梁、单箱梁、双T梁等)及跨度的桥梁。与混凝土桥梁的其他施工方法如就地浇筑法、预制安装法、悬臂施工法、顶推施工法等比较，移动模架法施工具有以下明显的优点：
　　(1)施工周期短，机械化程度高。
　　(2)移动模架工厂化施工，标准化作业，梁体整体性好，有利于工程质量和安全控制。
　　(3)施工设备可重复利用，经济合理，适用范围广，特别适合于高架桥梁工程和地面为软弱土层、脚手架或支架基础处理困难以及在桥梁跨数超过1O孔的桥梁或跨越深谷，河滩、海滩、跨铁路，公路或河流等各种施工环境的桥梁施工。
　　(4)施工时受力与运营时受力一致，不需要增加施工受力钢筋，减少了建材消耗。
　　(5)施工不受河流、道路、桥下净空等条件影响、安全性高。
　　(6)施工占地少，对环境的影响和污染少，有利于文明施工。因施工是从桥的一端向另一端逐孔推进，施工完毕的箱梁桥面可用作半成品加工和堆放场地，对于施工场地狭窄的工程具有独特的优势。
　　(7)采用MSS技术施工有利于各种地下管线及桥梁上部结构交叉施工，节省工期，且可设置防雨、防寒、防晒的顶棚围护措施，可保证施工期间不受天气的影响，也有利于掌握工期。
　　(8)移动模架工法适用于跨径为25～65m的简支或者连续梁，桥长可达到一定规模(一般大于800m)。
　　(9)移动模架主梁箱形结构承载能力强，抗弯刚度大，主梁工作时弹性变形为L／700(L为桥跨)，箱梁混凝土灌注前的预拱度便于控制。
　　2．工程概况
　　某大桥为水中东引桥分为二联，每联9×50m，水中西引桥亦为二联，每联8×50m，均为等高度预应力混凝土连续箱梁，单箱单室，双幅四车道。单幅单跨梁重1000t，墩高2O～46m。根据工程的实际情况，该大桥海上引桥50m连续箱梁采用专门设计的CDMss50／1200下行式移动模架造桥机，具有刚度大、安全性能好适应能力强的特点，无需大型吊机配合施工，具有较高的技术含量。该造桥机长124．5m，重800t，主要承重结构主梁为钢箱梁结构式，共分6节，长63m。此次移动模架造桥机在该工程中使用，取得的非常不错的效果。本工程中CDMss50／1200移动模架造桥机按系统分为：主结构系统、模板系统、移位系统、内模系统，其中主结构系统主要包括墩旁托架、主框架总成、导梁等；模板系统由非标模板、标准模板、支撑和栏杆组成，移动系统包括支承台车、传动链条、外模架液压系统、电气系统，内模系统包括内模标准段、内模小车、内模车轨道等。
　　3．连续箱梁移动模架施工特点与原理
　　3．1连续箱梁移动模架施工特点
　　连续箱梁移动模架施工无需梁场，少占耕地；机动灵活，可迅速转场；设备投入少，研制风险低；作业程序清晰、结构受力明确、模架强度高，不受桥下地质条件的限制。但是一般移动模架具有野外、高空和流动的特点，管理跨度大，资源凋配难，安全质量控制任务艰巨。随着国内桥梁建设的发展，连续箱梁移动模架施工在工程实践中已得到广泛的应用。
　　3．2连续箱梁移动模架施工原理
　　人群荷载、施工荷载、机械冲击、混凝土荷载和内模板系统在施工过程中，由外模板系统传递到支撑螺杆上，支撑螺杆把荷载大部分传递到横梁和小部分直接传递主梁上，传递到横梁上的荷载经横梁传递到主梁，主梁经过托架上的支撑千斤顶把荷载传递到托架，最后由托架把荷载经牛腿传递到墩身，由墩身传递到桩基再到地基。从每联的第二孔开始，在先前浇注的箱梁前端设置后支点悬挂，后支点把部分荷载从主梁传递到已经浇注的预应力砼箱梁上，再由箱梁、墩身、桩基传递到地基，剩余部分荷载由前后2对托架传递到墩身，最后到地基。CDMss50／1200移动模架系统工作时，整个模架在墩旁托架支撑的支承台车的作用下，可实现纵移、横移、竖移。底模在横移油缸作用下，实现开合并可通过底模螺杆调整高程。内模在内模小车的作用下实现走行、开、合动作。而模板成形面则靠螺杆来支撑并调节，支撑螺杆将力传给主梁。模架纵移时在判断无障碍物后由油缸基本同步地顶移(或拉)移位。内模系统由一个内模小车作为工具车逐段将全跨长度的内模板拆、运、装。浇混凝土时内模靠螺杆支撑。导梁前端安装一台简易吊机，供前方安装墩旁托架支用。所有模板系统均有微调机构，既可靠油缸整体脱模又可通过螺杆单独脱模。
　　4．连续箱梁移动模架施工的质量控制
　　4．1拼装造桥机
　　拼装造桥机过程中，应该严格按照规范进行作业。经常调整水平、垂直偏差，防止吊装的模架整体失衡。所有高强螺栓都用扭矩扳手校验其受力和紧固状况，同时，检查主粱连接的可靠性：所有承重结构物应反复验算其强度、刚度、局部和整体稳定性，并且要有足够的安全系数。在电液上有溢流阀、油压表、液压锁、大风报警仪、扩音对讲系统和急停开关等，除移动模架本身的机械和电液安全要经常检查外，防风措施也是在操作时必须检查的项目。加强起重用千斤顶、链条滑车等机具设备的维修养护，发现问题，及时处理；定期对卷扬机、钢丝绳、制动装置等进行检查，对易损处要经常注油润滑。
　　4．2预压
　　移动模架拼装后应进行预压，预压的目的主要是：(1)检验系统各构件受力后的安全性，检查系统在各种工况时构件应力与应变实测值与理论值的差异；(2)消除系统结构的弹性变形；(3)确定施工预拱度。一般预压采用水压法：即在外侧模板安装好后，内覆“双层复合膜彩条布”，水泵泵水压载，压载完成后，放水卸载。预压荷载分别取施工时不同工况总荷载的1.1倍。预压时边加载边观测，观测主梁及外模的变形和关键部位的应力是否满足规范和使用要求。
　　4．3施工第一孔梁
　　预压结束后，确定预拱度设置值，外模调整。钢筋绑扎，混凝土浇筑完毕并达到张拉强度后，拆除内模撑杆，张拉，桥面铺设轨道，外模架下落脱模，后主支腿作用在轨道上。前辅助支腿托辊与轨道接触，外模系统横移开启。在浇筑混凝土时注重以下几点：
　　(1)测量并调整模板至设计高程。就地铺设墩顶处底模并安装支座；
　　(2)绑扎底板及腹板钢筋，安装拆装式内模就位；
　　(3)绑扎顶板钢筋，铺设混凝土泵送管道，安装桥面锁定横梁机构；
　　(4)由前端向后法灌注箱梁混凝土。由前支点墩顶横隔墙向前后方向对称浇筑；
　　(5)箱梁混凝土养生至设计要求。张拉预应力筋，混凝土养生期间转移后跨支腿；
　　(6)循环进行下一节段施工。
　　4．4过孔作业
　　每孔桥上部混凝土箱梁浇筑完并张拉预应力钢束后，将墩旁托架预先用吊机、拖车倒运安置在下一孔的桥墩承台上。脱模通过液压系统使支撑系统落架，横移千斤顶推动主梁向外横移，带动外模脱离桥身，然后用纵移千斤顶顶推主梁，带动模板移至下一孔，就位后再向内横移带动外模合拢，连接横梁连接销，调好位置后，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筑箱梁混凝土。在移动模架过孔施工下一孔梁的同时，进行上一孔梁的孔道压浆工作。压浆采用真空辅助压浆工艺，同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆时操作人员要佩带防护眼镜，拆除封锚模板时搭设支撑防止高空坠落；管道压浆时，应严格按规定压力进行，施压前，应调整好安全阀，关闭阀门时。作业人员应站在侧面。冬季压浆时，保温措施要到位，水泥浆应掺人防冻剂。
　　4．5移动模架的拆除
　　最后一孔施工完毕，先脱模落架。顶升千斤顶回程，将主梁落在横移小车上，然后将两根主梁前后端分别在两个墩顶，用千斤顶顶升门架和精轧螺纹吊杆吊起。将滑移小车横向限位装置拆除，小车横向移出到两幅桥的中心位置，用吊具将其吊走。然后用起吊设备将墩旁托架拆除并运走。最后再将主梁用千斤顶下落到一定高度，用起吊设备将主梁模板落降在地面上，拆分后运输。
　　总之，MSS系统操作方便特别适用于多跨径桥梁。相信随着众多桥梁及其铁路公路的建设。移动模架的应用将越来越广泛，技术工艺必将越来越成熟，设备也会越来越先进。

《浅析桥梁工程中连续箱梁移动模架施工质量控制》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅析桥梁工程中连续箱梁移动模架施工质量控制

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-14017