移动模架造桥机在大型桥梁施工中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 移动模架造桥机在大型桥梁施工中的应用　移动模架造桥机在大型桥梁施工中的应用　欧阳学金　张华伟　（葛洲坝集团第五工程有限公司　湖北宜昌４４３００２）　【内容摘要】本文主要介绍某特大桥施工中的移动模架造桥机的推广与应用，对其施工过程中的　主要施工工艺和遇到的问题作一些介绍，以供国内同类桥梁施工的同行作参考。　【关键词】特大桥移动模架造桥机　施工工艺　推广与应用　１　工程概述　（１）移动模架造桥机的特点移动模架造桥机主要用　于公路或铁路工程中的桥梁工程施工的大型滑模设备，它　的特点是现场整孔一次立模，全断面一次性浇筑，逐孔推进　械。ＭＺ３０／８００造桥机采用桥面下桥墩承台支承，逐跨向前　施工法的方案。　本造桥机是为某大桥西引桥３５至５３＃墩，单幅为６跨　１联共３联１８跨３０ｍ等截面预应力砼连续梁现浇施工而　研制的专用设备。　２．１　ＭＺ３０／８００移动模架造桥机主要技术参数及结构、功能　完成连续箱梁施工。其对于跨越软土地基，深沟、大河或海　面等特殊地段的桥梁施工具有其独到的优势，同时也是目　前国内较为先进的桥梁施工设备。移动模架造桥机在上个　（１）主要技术参数　现浇梁片跨度：３０ｍ、现浇梁段重　量：８００ｔ、工作时支点最大反力：７００ｔ、整机纵移速度：０．５ｍ／　ｍｉｎ、行走时最大托辊支反力：３００ｔ。　世纪８０年代末开始在我国推广应用以来，在国内发展迅　速，特别是沿海发达地区的桥梁工程施工中应用较为广泛。　（２）工程简介某特大桥位于某省会城市外环快速路　（２）主要结构及功能本移动模架造桥机由承重主梁　及导梁、整机纵移及水平锁定机构、支腿结构、模架及模板　上，为跨越某大河连接城市南北的一座大桥，全桥长为　３２４３．５８　ｍ，桥面宽为３５—３９．５ｍ。其中主桥为７５＋２２８＋　２２８＋７５　ｍ的中承式钢筋砼系杆拱桥，主桥边拱两侧各设　２０×７０　ｍ的预应砼Ｔ型刚构。　结构、电器及液压系统等几部分组成。具体结构见图１：　（・）追桥枫纵断面示意图　，　．　一…＾　ｔ　该特大桥东引桥和西引桥部分分别为６跨１联的５０　ｍ　和３０　ｍ的等截面连续箱梁，主梁采用纵横向预应力，为单　箱单室截面，适于采用移动模架造桥机逐孑Ｌ浇筑施工。据　现场施工条件，本造桥机采用下行式，本桥机的特点是造桥　一　－　机整体支承在已完成墩柱的承台两侧上，通过在承台上安　设立柱支承主梁的滑移设备。　褰　２造桥机主要机械参数　移动模架造桥机是一种自带模板，利用两组钢箱梁支　承模板，对砼梁进行逐跨现场浇筑的施工机械。实际上是　一种自动化程度较高的可自行移位的砼制品工厂。与架桥　～　，　，　］　机相比，它是将制梁、运梁、架梁等工作合为一体的施工机　图１　ＭＺ３０／８００造桥机结构图　作者简介：欧阳学金（１９７４一　），男，工程师。　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第一期总第１０１期　水利水电施工　２５　１）承重主梁及导梁　承重结构由两组钢箱梁及前后　导粱组成。每组钢箱梁由３节１３ｍ钢箱梁及前后导梁组　成，每节导梁长１３ｍ，拼装完成后整机长６５ｍ。钢箱梁节与　节之间在四周用拼接板和Ｍ２４精制螺栓连接。箱梁下翼　缘设整机纵移轨道，内侧腹板下部设纵移滑道组件。　２）整机纵移及水平锁定机构整机纵移及水平锁定　机构由锁定横梁、纵移油缸系统、移动耳座及销轴等组成。　该部分为整个造桥机的动力机构，要求同步顶推、同步换　位。　３）支腿结构支腿结构是整个造桥机的支撑结构，它将　造桥机及箱梁砼的重量传递的承台上。由立柱、横梁、托辊　轮箱及千斤顶组成。由于本桥纵坡为２％，前后两墩高差为　６０ｅｍ，故立柱高度有６０ｃｍ、１２０ｃｍ、１８０ｃｍ　３种规格。每个横　梁由２个“　型钢结构组成，上置托辊轮箱及千斤顶。　４）模架及模板结构模架是砼的直接支撑体系，由槽　钢、角钢和钢板组焊成行衍架式结构，共５组１０节。底模　直接落在模架上，侧模及翼板模板通过可调撑杆支撑在模　架上。每节模架通过４个可调耳座与主梁相连，左右两节　模架采用螺栓对拉连接，并在连接处设置斜撑杆与主梁相　撑。　５）电器及液压系统本造桥机液压系统由前后支腿液　压系统、纵移机构液压系统和模架开合液压系统３部分组　成。其中前后支腿液压系统各由４个大吨位千斤顶及】台　泵站组成；纵移机构液压系统由２支油缸和１台泵站组成；　模架开合系统由１０支油缸及２台泵站组成，每支油缸控制　１节模架的开合，每台泵站控制单侧５支油缸。　３　主要施工工艺流程　移动模架造桥机在本特大桥连续箱梁施工时，主要工　序包括准备工作、设备安装与拆除、钢筋绑扎及砼浇筑、内　模板安装及拆除、预应力张拉及注浆、模架落架和滑模纵移　等主要工序。　３．１准备工作　移动模架造桥机施工箱梁时要求进场的技术人员首先　熟悉施工图纸，认真勘察施工现场，了解移动模架造桥的施　工工艺和工序，以便对移动模架造桥机的设计及加工工序　提出相应的要求，同时对设备安装机具、施工现场的布置也　要作好相应的安排。　移动模架造桥机施工前的准备工作主要为造桥机的选　型及其相应在现场须提前布置的一些准备工作。据现场实　际情况和技术经济比较后选用了ＨＤＭＺ３０／８００Ｘ型移动模　架造桥机，该类型造桥机为下行式，上部模板为多组模架拼　装而成。由于本类型造桥机主梁纵移时需循环流水移动立　柱及其支腿，为此本大桥施工时沿主桥平行的方向修建了　一条辅助施工便道，用于移动模架造桥机的移位及现场砼　浇筑。　造桥机拼装完成后需进行生产性验证刚架的稳定及强　度。本造桥机拼装完成进行强度试压检验时发现其翼缘板　的支撑刚度不够，挠度偏大，不能满足设计要求。后经厂家　设计人员对翼缘板部位采取了补强加固措施，保证了翼缘　板的刚度要求，但造桥机在后来使用过程中却遇到了一些　不必要的麻烦。　为确保移动模架浇出的箱梁砼更加美观，要尽可能减　少模板之间的拼缝，为此模架最好采用整体移动模架。本　桥施工采用的移动模架为分离的五组模架，不但拼装困难，　接缝过多，影响砼外观；而且主梁纵移费时较长，影响施工　进度，横移油缸使用频率较多，油缸易变形损坏。　３．２设备安装和拆除　移动模架造桥机的安装和拆除是一项较为费工费时，　也是至关重要的工序，其拼装的好坏直接影响到其今后的　运行。本桥移动模架造桥机安装主要包括立柱及支腿安　设、主梁及导梁安设、模架安装和纵移结构安装等工序，模　架拆除为安装的逆过程。　（１）设备安装　１）支腿、横梁拼装首跨施工由５３—５２＃墩开始，拼装　前应将承台上杂物清理干净，测量放样出墩中线及横梁前　后边线，并将前后边线范围内承台局部不平整处用细砂找　平。防止造桥机承重后，承台受力不均破损。横梁拼装采　用吊车将２个“Ｙ”型结构分别吊至承台对接。横梁拼装完　成后，将每个横梁上的４个托辊轮箱吊至横梁上预留位置　安装，４个主千斤顶可在整个造桥机拼装完成后，顶升至工　作状态前安装。　２）主梁拼装单侧主梁由３节钢箱梁及２节导梁组　成，拼装时先拼钢箱梁，最后拼装前后导梁，一侧拼装完毕　后，再拼另一侧。根据设计制造厂家拼装图，两节箱粱接头　处需设置临时钢支架。考虑工地现场条件，为节约资金，将　钢支架改为人工码砌砂袋，并在砂袋上放置枕木，将箱梁底　部连接板位置预留并架空。人工码砌砂袋需预先调整好高　程，并处理好砂袋底部基础。吊装时，先吊靠５３墩一节钢　箱梁，一端落在托辊轮箱上，一端落在临时支墩上。吊装　时，要调整好主梁纵向位置，且要保持与桥梁中心线平行，　并在５３墩横梁上焊一挡板将主梁挡住，防止主梁下滑。然　后用两台吊车将中间节钢箱梁吊至与第一节钢箱梁对接，　并用２台ｌＯｔ千斤顶在钢箱梁底部进行微凋，保持接缝平　顺。连接板安装先装两侧，后装上下连接板。连接板安装　必须保证连接板上的每个螺栓孔均与钢箱梁上螺栓孔完全　重合。最后用同样的方法安装其他钢箱梁及前后导梁。两　侧主梁安装完毕后，将主梁左右连接杆全部安装固定，并在　前后墩处装好纵向锁定装置，以防主梁向一侧倒塌及纵向　滑移。　维普资讯 http://www.cqvip.com ２６　移动模架造桥机在大型桥梁施工中的应用　３）模架安装就地组装一组模架单元，将可调耳座调　至最低处，并调整好耳座位置（全部按模架合拢时的位置调　整）。模架安装必须按设计位置，对号入座。用吊车吊至设　计安装位置后，在主梁顶上用千斤顶微调模架高程，使耳座　螺栓孔与主梁螺栓孔一一对应。用同样的方法安装其他模　架。模架全部安装完毕后，用手拉葫芦将模架全部调至合　拢状态，并连接好左右两侧模架连接螺栓，最后将模架横移　油缸装至设计位置。　４）外模板安装模板安装先装底模，后装腹板模，最后　安装翼板模板。一种模板安装完毕，需调整好位置及线型　至设计状态，以利下一步安装。　５）其他部件安装导梁安装前，将主梁顶升油泵吊至　钢箱梁内指定位置。模架安装完毕后，用吊车将模架横移　油泵吊至主梁指定位置。待模板全部安装完毕，人工安装　模架斜撑杆、横移油缸及和电器线路。全部螺栓重新　紧固一遍即可开始砼箱梁钢筋绑扎。　（２）设备拆除大型设备的拆卸有时比安装更困难，方　案选择不好，拆卸费时、费力，有时甚至会造成事故。　由于工程已经尾声，为减少在拆卸造桥机过程中购买　的材料和工具产生的浪费，决定利用现有的设备材料再配　两台１６ｔ吊车进行拆卸，具体方法如下：　１）考虑到在３５～３６＃墩处拆卸与另一合同段施工有干　扰，将造桥机退回到３６～３７＃ｉ￣处拆卸。　２）在拆卸过程中能减轻不必要的总量对整个拆卸工作　的安全和进度都有积极的影响，故先将模板、模架和４根导　梁用吊车拆下。　３）此时仅剩两根主钢梁、托辊轮箱及“Ｙ”型横梁，将千　斤顶移至“Ｙ”型横梁下部重心点处根据高差适当垫入枕木　和调整垫块。顶起千斤顶使其受力后，拆卸支腿与横梁连　接的螺拴，将第一节支腿拆除，在原支腿处垫入枕木及调整　垫块，比原支腿高度少１００～２００ｒａｍ，回收千斤顶使垫块受　力后，再拆除支撑千斤顶的垫块１００～２００ｍｍ，以此循环将　造桥机放至地面。千斤顶的行程为２４０ｍｍ，枕木厚为　２００ｍｍ，调整垫块１００～１５０ｍｍ，在实际拆卸过程中枕木和　地基都有弹性变形，所以适当的搭配枕木与垫块是循环下　降的关键。以上介绍为４个支撑点中的一个点，操作过程　中４个支撑点必须保持同步下降，以避免由于下降行程不　一致而导致主钢梁倾覆或横梁擦伤墩柱事故。　４）此时横梁已放至地面，主钢梁同安装时一样连接处　架空在人工码砌砂袋上，拆卸连接板螺拴（考虑安全因素连　接板拆除顺序为主钢梁底部—侧面一上部），此时主钢梁上　部有足够的起吊空间，单节钢梁重约１３ｔ，由两台１６ｔ吊车　即可吊至地面摆放，至此拆卸工作完毕。　３．３钢筋绑扎和砼浇筑　采用移动模架造桥机施工的箱梁其钢筋绑扎和砼浇筑　与普通钢筋砼箱梁的施工工艺和作业要求基本是一致的，　但施工时也要注意几点：　钢筋绑扎时注意采用流水作业。移动模架施工箱梁时　要特别讲究流水作业，因为采用移动模架施工箱梁时，其各　道工序均为标准化作业，从造桥机移位、拼装调平、绑扎普　通钢筋及预应力筋、安装内模和浇筑砼等，其任何一道工序　均为关键线路，任何一道工序的滞后均制约该片箱梁的按　期浇筑，为此各项工序的准备工作特别重要。钢筋绑扎之　前要求把本跨所有能够加工的钢筋必须提前加工好，分类　堆放整齐，确保钢筋绑扎时能方便快捷。　砼浇筑一般采用泵送浇筑，且最好采用汽车泵。其浇　筑的顺序为：首段梁从后端开始向前浇筑，其余各段均从前　端向后端浇筑。每段梁在横断面砼的浇筑顺序为先浇筑底　板，再浇腹板，最后浇顶板。底板砼应视箱梁具体情况超前　腹板砼浇筑时间１．５～２．０ｈ进行，其砼可通过腹板及顶板　预留窗口送入，下料时一次数量不宜过多，且要及时振捣，　尤其边角处要填满砼并振捣密实。腹板砼滞后底板砼浇　筑，浇筑时要两侧对称分层进行，以保持模架的受力平衡，　腹板砼的入仓要注意沿着内模边缘流入，切忌从翼缘板流　入，以免砼在翼缘板凝结后与其后浇筑形成施工缝，影响箱　梁外观。当腹板砼浇筑到箱梁腋部时，开始浇筑顶板砼，其　顺序为先浇中间，再浇两侧翼缘板，两侧翼缘板浇筑时要对　称同步进行。为减少砼表层温度裂缝，砼振捣时要进行二　次振捣，二次振捣可在砼初凝之前采用平板振捣器进行，然　后抹平并作表层拉毛处理。砼浇筑时要特别注意锚端砼的　振捣，此处断面为砼应力集中的部位，砼振捣不密实易导致　张拉时锚端砼发生破坏。　砼浇筑完成后要及时养生，当砼初凝后，要根据当地气　候情况分别采用塑料布、草袋或土工布等覆盖并洒水养护。　３．４内模安装与拆除　移动模架造桥机的内模通常采用钢木组合模板加工而　成，主要材料包括砼垫块、钢管、顶托、方木和竹胶板等组　成。砼垫块要求制作成月牙形，以确保浇筑出来的砼不因　底层垫而影响美观。钢管组合为桁架结构，顶托为可调结　构，方便调整钢管长度及随时加固顶紧内模。方木安放在　顶托上，是竹胶板主要支承构件。方木一般采用双层结构，　底层为尺寸较大的方木（一般为１０×ｌＯｃｍ），直接安放在顶　托上，间距为８０～１４０ｃｍ；上层尺寸较小方木，搁在大方木　上，间距为３０—５０ｃｍ。内模采用竹胶板，竹胶板采用厚度　为１５ｒａｍ以上的规格，为确保竹胶板的周转，竹胶板表层涂　上蜡作为脱模剂。内模的拆除时间一般为３ｄ后，砼强度达　到９０％的设计强度以上。　３．５预应力的张拉及注浆　箱梁预应力的施工工序主要包括预应力管道的安装、　钢绞线穿索、锚具及连接器的安装、钢绞线张拉和孔道注浆　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第一期总第１０１期　水利水电施工　２７　等，其具体施工工艺与普通预应力基本一致。但造桥机施　工时，其预应力的张拉要注意工序之间的相互衔接，因为采　用移动模架造桥机是逐孔浇筑、流水作业进行箱梁施工，工　要注意造桥机的整体稳定。相对来讲，主梁的移动是造桥　机施工中的主要危险源，其移动过程中安全人员和技术员　应作重点监控。　为加快箱梁的整体施工进度，在模架移动过孔过程中　可边移动主梁边清理底模板，模板清理干净后要及时涂刷　脱模剂，脱模剂一般采用地板蜡。　期较为紧张，任何一道工序的耽误均可能成为制约关键路　线施工的主要因素。　箱梁预应力施工时首先要做好准备工作。纵横向预应　力的钢绞线下料、Ｐ锚加工、横向及部分纵向预应力的穿索　可先完成，然后在钢筋绑扎过程中穿插进行。钢筋和钢绞　４　结语及启示　采用大型移动模架造桥机进行桥梁工程施工在国内是　一线安装在时间上应非常紧凑，任何耽误都会对直线工期造　成影响。　个趋势，如何使用好移动模架造桥机，发挥其特殊地理条　箱梁砼浇筑后强度达到９０％，龄期达到７ｄ以上时进行　箱梁预应力的张拉。为确保预应力能较为顺利进行，预应　力的锚具、连接器应尽早安装（一般在砼浇筑完的第２天开　始安装锚具和连接器），钢绞线张拉时采用张拉应力和伸长　值双控控制。　３．６造桥机落架及纵移　件下的独特优势，加快施工进度，节约工期，降低施工成本，　是摆在广大桥梁建者们面前的一项重要课题。从本特大桥　所采用移动模架造桥机的情况分析，使用移动模架造桥机　施工箱梁时要特别注意下列一些问题。　１）造桥机的选型不但要综合考虑当前所施工桥梁的水　文地质地理条件、工期要求、质量要求、图纸要求及业主有　关规定等，还要考虑到公司的长远需求选用何种规格、标　准、上行式还是下行式等类型造桥机。　移动模架造桥机的落架及纵移是造桥机进行箱梁施工　中的一道关键且较为危险的工序。箱梁预应力张拉注浆完　毕后就可以进行模架的脱落及纵移，模架脱落时通过在造　桥机支腿上的４个螺旋千斤顶来完成。移动模架造桥机纵　２）造桥机施工时特别讲究流水作业，要选用一批相对　固定的操作人员，同时所配备的各工种人员技术全面，基本　功扎实，相互之间的配合默契。　移时要注意模架张合时整体造桥机的稳定，施工时要派出　经验丰富的专职安全人员全过程监视造桥机的纵移。　本造桥机纵移系统为步进式，利用纵移千斤顶、锁定横　梁、主梁上的预留销孔和销子共同形成一个受力体系，每次　移动为千斤顶的一个行程，每个行程为０～１　１０ｅｍ。由于主　３）对于移动模架造桥机施工要不断地探索，总结施工　经验，对其设计上的不足提出改进意见，应经常和生产厂家　加强沟通和交流，不断地完善造桥机的性能，使造桥机能够　在今后的桥梁工程施工中发挥更大的作用。　参考文献（略）　梁移动时其上部模架要作相应关合以避开前方墩柱，此时　（上接第６７页）共投入资金约４００万元，经中国船检局检验　后，取得了ＢＣＪ２Ｔ航区（航线）船舶证书。２００６年２月投入　葛洲坝下游河势调整工程江心堤砼浇筑施工，在３个多月　的时间里完成砼浇筑量１．９万ｍ　，系统设备运行效果良　表３作业部分具体参数表　好，保证了葛洲坝河势项目的正常工期。　改造后的搅拌船各项技术指标完全达到设计要求，此　搅拌船可广泛应用于长江Ｂ级航区水上砼施工。　表４船用搅拌站技术性能验收表　物料最大粒径　额定生产率　（咖）　‘　一‘ｐ８０　（ｍ　／ｈ）　项目名称　设计要求　实际数据　是否合格　８０　配料时间　≤４０ｓ　９９　２５ｓ　合格　备注　骨料仓总容积　（ｍ　）　３７６　大石仓（ｍ　）　上料时间　≤６０ｓ　卸料时间　≤１２ｓ　４５ｓ　６～８ｓ　合格　合格　到预加料斗　生料　中石仓（ｍ　）　砂仓（ｍ　）　舱内煤灰罐　拌合主机　生产方式　衡量方式　７２　１２３　２×３０　小石仓（ｍ　）　８２　舱内水泥罐（ｔ）　４×２０　搅拌时间　４０ｓ　４４ｓ　１６ｓ　合格　合格　常态砼　到储料斗　出料时间　≤２０ｓ　ＭＡＯ３０００／２０００双卧轴强制式　计算机全自动控制　电脑自动配料衡量　出料时间　≤６０ｓ　１０２ｍ　／ｈ　合格　生产率　＞￣８０ｍ　／ｈ　１０２ｍ　／ｈ　参考文献（略）　合格　输出砼