移动模架现浇简支箱梁施工技术常晓

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1、移动模架现浇简支箱梁施工技术常晓义（中铁十六局集团路桥工程有限公司）【摘 要】介绍移动模架现浇简支箱梁的施工工艺、原理。【关键词】简支箱梁 移动模架 预拱度 线型控制 10 / 10一、工程概况 武广铁路客运专线简支箱梁箱梁采用中铁工程设计咨询集团有限公司设计的（时速350公里客运专线铁路）无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、）（通桥（2006）2322、）作为箱梁施工图，其主要设计参数如下：（1）截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。（2）桥面宽度：防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m，桥梁宽13.4m，桥梁建筑总宽13.8m。（3）

2、梁长为32.6/24.6m，计算跨度为31.1/23.1m，梁高为3.05m，横桥向支座中心距为4.5m。31.1m。武广铁路客运专线湖南段线路较长，地形地势起伏变化较大，桥隧相接转换频繁，无法集中预制架设，因此简支箱梁采用移动模架现浇法施工。二、移动模架施工工艺移动模架造桥机是利用钢桁梁或钢箱梁作为临时支撑梁，提供一个可在桥位逐跨现浇梁体混凝土后，能顺桥轴线纵向移动的制梁平台设备。移动模架造桥机适用于大体积整孔简支箱梁或者中小跨度（40米以内）连续梁的施工，当墩高较高（大于15米）、孔跨较多（一般多于5孔）、梁体外截面为等截面、桥下有河流或通行道路或位于桥隧之间不便采取其它施工方法时更适合采

3、用移动模架法现浇箱梁施工。该方法施工机械程度高，节约人力，利用标准化作业，施工质量易保证，施工不干扰桥下交通，适用范围广。移动模架按其走行方式不同分为上行式和下行式两种结构形式，模架主梁在现浇梁体下面称为下承式移动模架，模架主梁在现浇梁体上面称为上承式移动模架。其中上承式移动模架承重主梁有单箱和双箱区别。 武广铁路客运专线采用上行-上承单箱900t移动模架。（一）结构原理1简介移动模架是采用桥梁墩身承载，利用横纵主梁、前后支腿、挑梁、吊臂及模板桁架等结构构成的作业平台，在桥位现浇混凝土简支箱梁，并通过机电、液压设备能顺桥轴线纵向移动的造桥体系。在混凝土简支箱梁的上方设置承重钢梁来支承模板、梁重

4、和各种施工荷载，主梁在支承千斤顶及托辊作用下，可实现上下升降及纵向移动；模架及模板在模架开启机构的作用下完成模架开启及闭合动作。模架主梁通过前后支腿支撑于前方桥墩墩顶和后方已浇筑箱梁上，并利用抬高模架的方法调整预拱度，使梁底线形符合设计要求。当一跨梁张拉完毕后，脱模卸架，由模架上配套的液压系统和牵引装置，带动移动模架纵移至下一跨。2技术参数一次现浇梁重量：900t现浇箱梁：31.1m、23.1m铁路客运专线双线整孔简支箱梁整机自重：400-450t整机纵移速度：0.5m/min整机功率：50KW（不含混凝土箱梁施工用电）工作时支点最大支反力：5800KN整机外形尺寸：62.5m(长)20.6m

5、(宽)5.6m（桥面以上高）平均施工速度：19天/孔（施工熟练后可达到16天/孔）适应曲线半径：R2000m 适应纵坡/横坡：2/23主要工作原理利用机械及钢结构作为承托体系，提供箱梁浇筑施工平台，结构自身具备自行行走、过孔功能，在支承油缸及托辊轮箱的作用下，可实现升降及纵移动作；模架及模板在模架开启机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。是能够满足简支箱梁施工各项技术要求的兼具支架、模板功能的综合型设备。4移动模架总图（见图1）图1 移动模架总图（二）移动模架现浇简支箱梁工艺1移动模架造

6、桥机施工流程图（见图2）2移动模架的拼装根据现场施工环境及条件的不同，移动模架的拼装分为桥位现场拼装和路基拼装后行走过孔就位位组装两种方式。如桥台后方为结构物、路基较短或场地受限，则可采取桥位上拼装方案；如首跨桥台（或桥墩）后方为路基（大于30m长度即可）或已建成桥梁，则可采取路基上拼装方案。移动模架造桥机拼装在搭建好的临时支架上逐节吊装造桥机主梁并拼装，主梁拼装完成后吊装挑梁、模架及模板等结构。临时支架根据现场自行设计安装，要求：单个支架承载力不小于25T，沉降小于10mm；根据需要拉设横向缆风绳；根据需要在支架顶设置调节千斤顶。造桥机拼装单件最大起重量约19.8T。本标段内3套移动模架拼装

7、结合桥位具体情况，分别采用以上两种方案进行拼装。预应力体系初张拉满足过孔要求(龄期10d、弹模100)拆除吊杆及模架对接螺栓前后支腿液压油缸下降27cm，收回脱空，辅助支腿油缸顶升支撑模架钢梁利于吊杆孔与辅助支腿临时锚固底模架横移开启并锁定后支腿吊挂前移后支腿油缸顶紧前支腿吊挂前移并安装后支腿油缸收回整机纵移22m底模架横移关闭前后支腿油缸顶升并锁定安装吊杆调设预拱度绑扎钢筋安装内模浇筑箱梁混凝土混凝土养护横向脱模支座安装变换支撑方式，由辅助支腿与前支腿共同承担模架自重，梁体与模架分离整机纵移10.7m转换支腿后支腿油缸回落滑靴千斤顶顶进后支腿油缸顶升滑靴千斤顶收回重复上述步骤，过程中进行纠偏

8、同步终张拉压浆过孔报验试验取样模架验收变形观测图2 移动模架造桥机施工流程图移动模架安装顺序如下：安装墩顶立柱及支腿结构安装1#、2#临时支墩安装1#、2#、3#钢箱梁拆除1#临时支墩安装4#、5#钢箱梁拆除所有临时支墩悬拼6#钢箱梁安装挑梁系统安装模架系统安装底外模进行梁体结构施工。拼装时确保各部件之间连接可靠，拼装完后认真全面的检查，确认安全可靠并试压合格后投入使用，拼装使用汽车吊吊装杆件和组拼单元。3移动模架操作规程及注意事项未经现场技术人员和设计部门认可，不得对结构进行改动；联接螺栓应按设计要求的规格和数量，上满拧紧；用作销轴的螺栓不宜拧紧，必须采取防螺帽脱落的措施，最好采用可穿开口销

9、的螺栓；所有销轴均应插开口销以防脱落；因错孔等原因使得连接螺栓的数量不得不缺少时，每个连接螺栓缺失数不得超过总数的5，且每块连接板的螺栓缺少数不得多于1颗。遇8级以上风力时，停止混凝土浇注；过孔移位施工时，风力不得大于6级，各构件应处于锁定牢固状态。前后支腿工作时，必须将底面与墩顶和梁面预埋件锚固锁定，并指定专职人员检查确认无误后，才允许进入下一工序。所有钢筋绑扎完毕后，应指派专职人员重新对所有吊杆的连接状态予以复检，拧紧，并检查钢筋绑扎完毕后各吊杆的标高值，与理论计算值间偏差值应控制在3mm以内为准，也可以根据现场实际情况酌情调整。混凝土浇注顺序应尽量由前端向后端施工，并保证左右两侧腹板及翼

10、板混凝土对称下料，偏载不大于5，以保证主梁结构受力均匀，变形一致，以策安全！外侧模架的开启顺序应严格按照操作规程办理，不得违章作业，以免损伤外侧钢臂和模架的外形尺寸，造成残余变形，不易修复！支腿纵移时，在启动卷扬机前，必须指定专人检查并确认钢丝绳处于张紧状态，当前支腿到达前方墩顶后，必须指派专人检查前支腿横梁与墩顶立柱的连接状态，确认无误后主梁方可继续纵移；只要前支腿或后支腿纵移到位，应尽快解除牵引器与支腿间的联接，以防主机纵移将卷扬机钢丝绳崩断发生事故！高强螺栓连接副的拧紧本桥采用扭矩法，拧紧分初拧、复拧和终拧三步进行。初拧和复拧扭矩值为终拧扭矩值的50%。复拧、终拧高强度螺栓分别用白、红色

11、油漆在螺母和垫圈同一部位涂上标记，以防漏拧。施拧时在螺母上施拧，拧紧顺序是从节点中央向四周进行。4移动模架过孔流程（1）步骤一：箱梁张拉完毕，拆除墩顶散模及墩顶处侧模对拉设施；拆除吊杆、拆除底模及侧模纵横向连接螺栓，拆除模架横向对接螺栓；辅助支腿油缸伸出与桥面顶紧，后支腿油缸收回脱空并吊挂前移至指定位置；辅助支腿及前支腿支承油缸收回脱空，整机下降0.27m；底模架横移开启并临时锁定，准备第一次前移过孔。（2）步骤二：开启造桥机纵移机构，整机前移10.7m后停止(24m梁施工为2.7m)；造桥机后支腿油缸伸出与主梁转换支点牛腿顶紧，解除前支腿与墩顶间锁定；后支腿油缸伸出顶升0.1m，前支腿脱空，

12、准备吊挂前移。（3）步骤三：辅助支腿与桥面竖向预应力筋或桥面预留吊杆孔锁定；前支腿脱空后吊挂前移至前墩顶指定位置安装，并将立柱与墩顶临时斜拉杆张紧，与墩顶预埋件间锁定，经检查确认无误后，后支腿油缸收回，准备第二次前移过孔。（4）步骤四：启动造桥机纵移机构，整机前移22m后到位；横移关闭底模架，连接左右模架间连接螺栓；前后支腿油缸顶升0.27m至工作状态并锁定；安装吊杆并调整，模板测量并调整，拆除前支腿立柱临时斜拉杆；绑扎底板、腹板钢筋及预应力筋；安装拆装式内模完毕；绑扎顶板钢筋及预应力筋；浇注箱梁混凝土并养生；混凝土养生至张拉强度，进行预应力张拉作业。三、线型控制（一）反拱的设置为保证铁路在运

13、营状态下的平顺性，梁体应预设反拱。理论计算跨中反拱值为16.11mm，其它位置应按二次抛物线过渡。实际施工中反拱的设置应根据具体情况，充分考虑收缩徐变的影响以及预计二期恒载上桥时间确定。本设计二期恒载上桥时间按预加应力后60天计算，理论计算残余徐变拱度值为5.12mm。铺设无碴轨道载终张拉60天后方可进行，同时桥上附属设施（二期恒载）宜在铺设无碴轨道前完成。（二）施工控制因素 严格控制粗、细骨料、粉煤灰、外加剂及梁部结构等材料的选择，各项技术指标必须满足客运专线技术条件要求；优化C50耐久混凝土的配合比；骨料的力学性能的影响；预施应力时梁体的状态，预施应力的工艺；养护工艺；箱梁支撑状态转变。四

14、、几点体会通过本标段内现浇梁的施工实践，总结出以下几方面内容，在大跨度铁路箱梁施工中值得借鉴。（1）移动模架造桥具有连续、稳定、可靠、工期短、工序衔接便捷合理等特点，施工易于掌握，整体性好，机械化程度高，适应性强，适合于长度300m以上的大桥及特大桥施工。管段内几座特大桥采用了移动模架施工后，整体工期效果非常好，模架拼装及拆除费用一次性分摊后，费用相对较低，而且在跨线施工时，具有不可替代的优越性，可实现一次性跨越，安全可靠。（2）简支箱梁线型控制是工程的难点，需要在施工中不断调整，本标段内箱梁施工加强了混凝土施工工艺，预应力张拉，混凝土养护，模板工艺等方面的施工控制，在梁体线型控制上积累了成功的经验。（3）在不具备厂制架设的条件下，采用桥位现浇法施工铁路大跨度简支箱梁，其施工方案及工艺值得探讨，武广客专专线工期紧，任务重，我们采用移动模架的方式进行总体施工安排，在工期上形成了有力的保证，分解了厂制梁的规模压力和资金设备投入。参考资料：1（时速350公里客运专线铁路）无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、）（通桥（2006）2322、）2移动模架设计、施工与养护技术指南 黄成造等编著3客运专线桥涵工程施工质量验收标准（铁建设【2005】160号）4武广铁路客运专线相关移动模架设计资料