移动模架逐孔现场施工工法

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1、移动模架逐孔施工工法丄、八、亠1冃I言1.0特大桥南引桥设计为 5mx 40m的等截面预应力混凝土连续箱梁，采用等高度单箱单室斜腹板结构，箱梁高2.4m,顶宽16m,底宽7m,梁长有32m 40m 48m三种，48m箱梁自重1590t。采 用了下承式移动模架造桥机施工，施工安全可靠。采用 ZQM1590移动模架造桥机制梁施工工法施 工的32m、40m、48m跨度的梁片，具有箱梁整体性好，线形平顺美观的优点，受到业内人士的一致认可和好评，并在进一步完善工艺的基础上形成了本工法。2工法特点2.0.1本工法操作方便，安全可靠，机械化程度高，劳动力投入少，缩短工期。2.0.2本工法工作场地紧凑，桥位就

2、地制梁，无需制梁、存梁场地和运梁、架梁设备。2.0.3本工法荷载通过其自身的系统直接作用在桥墩或承台上，对原地面承载力等要求不高;模架在高处前移方便迅速，不妨碍桥下交通，对地形要求不高。3适用范围适用于48m跨度以下，多孔相连且梁重在1590T以下的公路简支箱梁、连续箱梁的施工。使用本工法前需对墩台的结构受力进行计算，以保证该型造桥机架设后墩台的安全性。造桥机主要性能参数表见表3。表3造桥机主要性能参数表项目参数整机性能参数施工方法整跨逐孔向前现场浇注适应范围40m连续（或简支）混凝土相梁支撑形式桥面下墩台支承现浇混凝土梁最大重量1590t（首跨浇灌48m箱梁）现浇混凝土箱形梁最小曲线半径=5

3、00m现浇混凝土箱形梁纵向最大坡度W 5%现浇混凝土箱形梁横向最大坡度W 4%主梁长度全长87m;其中钢箱梁51m运输条件最大单件重24t驱动方式电液控制驱动，模板手动微调动力条件AC380V 50Hz, 30KW设计施工周期1012天/跨整机自重612t（不含内模系统）浇浇筑时允许最大风力6级筑主梁最大挠跨比1/635（含混凝土梁重）状对前支承墩台最大压力和1220t态对后支承墩台最大压力和767t移动时允许最大风力6级移对前支承墩台最大压力和150t位对后支承墩台最大压力和15t状模架横移速度0.5m/min态模架纵移速度0.6m/min整机抗倾覆稳定系数1.55非工作状态锚固时最大风力1

4、2级4工艺原理4.0.1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，通过自立行走、模板开合,对混凝土梁进行逐孔原位现场浇筑的施工设备。4.0.2下承式移动模架造桥机自下而上可分为墩旁托架、支承台车、主梁、底模及横联、侧模及支撑、中扁担梁、防台风装置及液压系统等组成，具体见图4.0.2-1,图4.0.2-2。图 4.0.2-1图 4.0.2-2移动模架造桥机侧面结构图移动模架造桥机正面结构图1主梁；2 -横联系统；3前导梁；4后导梁；5墩旁托架6支承台车；7 -底模；8-侧模平台；9 侧模支撑；10中扁担梁11防风装置；12托架支撑；13 配重；14 液压系统4.0.3 造桥机工作时，

5、整个模架在靠墩旁托架支撑的支承台车作用下，可通过竖移、横移、纵 移分别实现脱模、模架横向分离或合拢、过孔。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。4.0.4通过液压调整系统实现对组合式钢模的调整。底模在横移油缸的作用下实现开合，通过底模螺杆调节高程。模架纵移时由液压油缸步进式向前顶推移位。浇筑简支梁时，四个支顶油缸 混凝土梁的重量及造桥机自重传递到墩旁托架上。浇筑连续梁时，一般混凝土的分段位在反弯点 (1/6L1/4L)处，此时造桥机前支点用墩旁托架及支承台车支承，后支点用中扁担梁吊挂于已浇 筑好的混凝土梁段上，以保证新老混凝土梁的精确结合。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺

6、流程移动模架混凝土箱梁施工工艺流程见图5.1 o使用。5.2.2移动模架安装1移动模架安装施工的工艺流程为：拼装场地的平整一一墩旁托架的安装一一支承台车的 安装一一主梁的拼装一一导梁的安装一一横联的安装一一模板及配重块的安装一一中扁担梁的 安装。2安装过程1 )拼装场地的平整拼装场地设在起始浇筑梁片两桥墩之间及其前后两跨，场地需碾压整平。2 )墩旁托架的安装墩旁托架的作用是将整机载荷和施工工作载荷传到桥墩。墩旁托架采用墩身支承结构, 分为左右两部分， 两部分之间由螺纹钢筋拉紧。 托架上平面设有导向滑轨， 便于模架的横向移动， 托架下部通过立柱支承在墩身的承台上。墩旁托架的横梁、立柱、 斜撑均为

7、 螺栓连结， 可拆卸。在墩身较矮处施工时，可拆除立柱和斜撑，由底盘直接支撑在基础 上施工。因此采用该工法施工对桥墩高度有相应要求 , 即桥墩高度不低于拆除墩旁托架 立柱和斜撑后移动模架的整体高度。在墩旁托架上设有梯子及活动平台。把桥墩承台面平面度控制在 5mm以内。在起始浇筑梁片时，两桥墩承台面应安装加长柱， 下部用螺栓连接， 上部用螺纹钢筋连接， 在地面安装好墩旁托架支撑与托架横梁， 用吊 机（在水中采用浮吊） 吊装到位后， 下部用螺栓连接， 上部用链条葫芦锁住， 如图 5.2.2 所示。图 5.2.2 墩旁托架的安装示意图1链条葫芦； 2螺纹钢筋； 3墩旁托架横梁； 4墩旁托架支撑； 5加

8、长柱 桥墩两侧托架支撑应对称安装， 然后用精轧螺纹钢筋将两侧的墩旁托架联成一体。 每根 精轧螺纹钢筋的预紧力应达到设计要求， 尽量使每根螺纹钢筋受力均匀。 用水准仪测量 墩身两侧的托架支撑的标高，使其两边的标高差小于5mm使托架支撑能够受力均匀。将千斤顶置于中部、后部墩旁托架上并与墩旁托架固定。3）支承台车的安装分别在墩旁托架横移轨道中及支承台车的纵移滑道中涂上润滑油， 然后用吊机将支承台 车吊于墩旁托架横梁轨道上，之后安装其相关的液压部件（此时油缸活塞杆为缩回状 态）。4）主梁的拼装采用全部主梁在地面组装完成后用大吨位起重设备整体吊装就位的方案 （也可采用临时 支墩直接拼装就位） 。当两节主

9、梁拼放到一起后， 用千斤顶链条葫芦进行准确对位， 先上上下连接板， 再上左 右连接板， 紧固螺栓， 连接主梁，左右侧都安装好后整体吊装到墩旁托架的轨道上，最 后装上支撑台车的夹持器，钢箱梁首段采用悬拼法吊装到位。移动模架主梁的连接采用 8.8级M24高强螺栓连接。因每个拼接点的连接螺栓数量众多， 为了减小先拧与后拧预拉力的区别，施拧高强螺栓必须分为初拧、复拧和终拧。初拧、 复拧只是将两块连接板完全加紧密贴；而终拧则是指达到螺栓的预拉力。为便于拼装，施工时先用冲钉进行定位。冲钉的总数不得少于孔眼的1/3 ，孔眼较少的部位，冲钉总数不得少于 6个。拼装用的冲钉直径较孔眼设计直径小0.2mm0.3m

10、m,长度大于板厚度。主梁拼装前用仪器按照安装图的位置精确定位，保证整体提升时就位准确。高强螺栓终拧完毕后， 将部分抽检螺栓做好标记， 用标过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧 固力检测。检测值不小于规定值的 10%不大于规定值的5%为合格。对于欠拧者补拧， 超拧者更换后，重新补拧。5）导梁的安装主梁前、后两端分别需要安装前、后导梁。使用吊车将前导梁后端吊装在主梁前端并安 装就位，后导梁的安装也是如此。6）横联的安装用吊车将横梁一片片吊起对齐与主梁连接起来，先装靠近墩身的横梁。 安装螺纹千斤顶前，底模横联上螺纹千斤顶要添加润滑油，后用吊机将千斤顶吊装到横联上并安装。7）模板及配重块的安装为了满足系统分开

11、后的平衡，外模安装前需先安装主梁外侧的平衡配重块，平衡配重块由现场预制，并使用吊车依次安装就位。用吊机将底模板安装到相应的位置，侧模及翼模依次吊装在外模调节螺杆上，边安装外模边调节，直至满足其精度要求。随时用水平仪 检查底板的标高、平整度，不符合规定处均应及时整修。具体见表5.2.2。表5.2.2安装模板尺寸允许偏差项次检查项目允许偏差（mr）检查方法1钢模全长± 10测量2钢底模每米高低差< 2用100cm水平尺3钢模咼度± 5用尺量4底板厚度+ 10、0经纬仪定中线查5模板垂直度（每米）± 3吊线附测量6腹板中心在平面上与设计位置偏差10中线测量8 ）中

12、扁担梁的安装当第一跨箱梁完成施工后，移动模架至前一跨箱梁位置时，用吊车将中扁担梁安装在已施工完成的箱梁前端，以后箱梁施工时移动模架主梁的前端将支撑在墩旁托架上，其后端则由中扁担梁吊起（后端的墩旁托架仍旧受力），使外模紧贴已浇筑的箱梁外缘。523移动模架预压及预拱度设置为确保移动模架制时的施工安全，必须在制梁之前对移动模架进行预压试验。预压的目的是 对移动模架的强度、刚度、稳定性进行检验，并且消除移动模架的非弹性变形。预压过程中进行 严密观测，认真收取各项检测数据，经过对数据分析、整理，设置合理的移动模架施工预拱度， 以确保完成后的箱梁在纵向线型保持平顺美观，符合设计要求。1移动模架预压1 ）预

13、压重量按现浇箱梁施工过程中最不利状况进行考虑，其箱梁浇筑过程的荷载按式5.2.3计算：预压荷载=1.1 x最大节段箱梁自重（5.2.3 ）2 ）造桥机预压前测点布置在堆载开始前，造桥机就位后，分别在造桥机的主梁、底模、横梁、翼板等部位布置观 测点。3）预压加载布置图绘制：加载模型尽量模拟箱梁的结构形式。4 ）模拟堆载：模拟堆载的过程中，要按照制梁的顺序分级进行加载，横桥向堆载按浇筑混 凝土的顺序进行。5）预压的变形测量见表 5.2.3。表5.2.3预压主梁挠度值的变形测量观测次数备注时间第一次预压前，设置变形观测点，作好标识观测后即可加载第二次加载至0.2倍结构物自重观测后即可加载第三次加载至

14、0.8倍结构物自重观测后即可加载第四次加载至1.0倍结构物自重观测后即可加载第五次加载至1.1倍结构物自重观测后即可加载第六次稳定后进行观测，观测完后准备卸载稳定期根据设计要求或规范第七次卸载至1.0倍结构物自重观测后即可卸载第八次卸载至0.8倍结构物自重观测后即可卸载第九次卸载至0.6倍结构物自重观测后即可卸载第十次卸载至0.4倍结构物自重观测后即可卸载第十卜一次卸载至0.2倍结构物自重观测后即可卸载第十二次压重全部卸载对各次观测数据进行分析整理，得出移动模架的非弹性变形值及弹性变形值，并确定弹性变形的曲线值，为后续施工提供技术参数。2预拱度设置1）梁体拱度值设置：对测量资料进行整理、分析，

15、非弹性变形在设计值范围内，扣除非弹性变形后的底模实际下挠值与厂方提供的理论挠度值进行对比，看是否符合。实际施工下挠指导值取左右钢箱梁上方的底模实际下挠值的平均值，并以该值绘制出平滑曲线图即为施工下挠指导值曲线。 施工下挠指导值曲线相应值的相反数即为各点底模的预拱 度值。2） 其它箱梁预拱度设置：后续箱梁施工前底模预拱度根据前跨箱梁的实际下挠度“L1实”（测量获得）和前跨理论下挠度“ L1理”及本跨理论下挠度“ L2理”（厂方提供）综合分 析进行设置。参考公式：本跨下挠度修正值 L2= （ L1理-L1实）X （L1理-L2理）/L2理本跨施工下挠指导值 L2指=L2理- L2预拱度设置是一个理

16、论与实践相结合，不断收集数据、分析整理，再调整的循环过程。5.2.4 箱梁梁体施工箱梁梁体施工的工艺流程为：模板清理并涂脱模剂一一绑扎底板、腹板钢筋一一安装预应力管道及穿钢铰线一一内模安装一一绑扎顶板钢筋一一封头模板安装一一浇筑箱梁混凝土一一预 应力张拉。1模板清理并涂脱模剂1 ）检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处应清除干净，无错 台现象，清理底模上焊渣、杂物等。2）检查所有模板连接端部和底角有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，如有均应及时补焊、整修。3）侧模与底模板的相对位置应对准。4）侧模安装完后，用螺栓联结稳固。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及平整度

17、等，并做好记录，不符合规定的，应及时调整。5 ）检查钢模位置安装准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。6）模板清理完毕，平整度、接缝补漏检查合格后，进行脱模剂涂刷。2 绑扎底板、腹板钢筋1）根据设计施工图和技术交底要求，分块、分层进行底板、腹板钢筋绑扎。2）选择和布置同标号的混凝土垫块，确保混凝土保护层的厚度和外观质量。3）根据设计施工图和技术交底要求进行预埋件的预埋并焊接或绑扎牢固。3 安装预应力管道及穿钢铰线1）根据设计施工图和技术交底要求，安装预应力管道及穿钢铰线。2）安装预应力管道时，加固预应力管道，防止管道在外力作用下移位。3）穿钢铰线时，先包扎钢铰线端头，防止钢绞线刺破管道。

18、4 内模安装1）进行内模支架、模板受力检算，确保能够满足施工过程中各项荷载要求。2）设置防止内模移位的措施，确保内模位置安装准确。3）内模顶面按要求设置人孔，以便于施工人员操作和底板混凝土浇筑。5 绑扎顶板钢筋1）根据设计施工图和技术交底要求，分块进行顶板钢筋绑扎。2）内模顶面人孔处的钢筋绑扎和接头预留。3）选择和布置同标号的混凝土垫块，确保混凝土保护层的厚度和外观质量。4）根据设计施工图和技术交底要求进行预埋件的预埋并焊接或绑扎牢固。6 封头模板安装1）根据连续梁接缝处的钢筋、钢绞线等的具体布置情况对封头模板进行专门设计。2）对封头模板采取有效加固和堵漏措施。7 浇筑箱梁混凝土1）根据混凝土

19、箱梁受力特点和设计要求进行快速、全断面浇筑混凝土。在第一盘混凝土 初凝之前必须完成整孔梁混凝土浇筑任务。2）连续箱梁混凝土应从远端向近端进行混凝土浇筑，最后浇筑新老混凝土接缝处的混凝 土，以减少混凝土浇筑后的扰动，确保新老混凝土衔接密实无缝。3 ）混凝土浇筑完毕初凝后，应及时对混凝土表面进行覆盖、养生14d，防止混凝土表面干裂。4）混凝土浇筑完毕，箱梁内部应蓄水养护，人孔处设大功率排气扇进行抽、排气，使箱 内空气流通，以降低箱内水化热。8 预应力张拉1）严格按设计施工图和技术交底要求的顺序、张拉力进行张拉施工。2）张拉过程中按安全操作规程要求设置防护，防止周围人员受到伤害。3）张拉完毕，按规范

20、要求及时对预应力管道进行压浆处理。5.2.5 移动模架脱模过孔1 模架顶升油缸缩回，整体脱模，使主梁坐落在支承台车上，以便完成横向、纵向移动。2 在进行第二跨梁浇筑时，先松开扁担梁吊挂，松开底模横梁中部连接螺栓 , 两组模架向两 外侧横移，横移距离以底模能够通过桥墩为准，横移速度 0.5m/min 。3 启动纵向移位油缸将两主梁向前移动，移动速度 0.6m/min ，达到新制梁位，两组模架向 两内侧横移合拢。在模架纵移时，若前方桥墩面过高或导梁挠度过大，可调节导梁间的调整块以 使前导梁上翘。4 连接底模横梁螺栓，启动模架顶升油缸。将模架顶升到制梁标高，将扁担梁与前跨预制 好的梁锁定，吊挂两侧的

21、主梁。调整外侧模、底模。5.2.6 移动模架拆除 移动模架拆除工艺流程：拆除前后导梁安装前后吊挂系统移动模架整体试吊拆 除墩盘托架移动模架整体下落至地面拆除移动模架。1 最后一孔梁片移动模架过孔就位后，首先拆除前后导梁。2 安装前后吊挂系统待浇筑的箱梁混凝土养护期达到设计强度、 预应力束张拉完成后， 即开始将前后扁担梁装上， 分四个吊点将移动模架整体挂住 , 要求吊点安全系数 3.9 左右。在四个吊点分别安装千斤顶下放 机构，检查吊点及液压系统是否有问题，如无问题则进行下一步工作。3 移动模架整体试吊下落四个点的牛腿上的千斤顶，先同步下降 5cm 后暂停，观察各千斤顶是否与移动模架主箱 梁分离

22、，且移动模架是否有下落，在四个点的千斤顶完全脱离移动模架主箱梁且移动模架整体无 下降的情况下才将四个点的千斤顶全部收回。4 拆除墩盘托架 用吊机将移动模架的牛腿及其上的液压系统全部拆除移开，并将原装牛腿的位置的地面整 平。5 移动模架整体下落至地面 在地面上设置枕木垛临时支墩，每节钢箱梁两端各设一垛；在桥面上由一人统一指挥前后四个点的下放千斤顶液压泵站操作手同步下降千斤顶，锁紧吊点的螺帽，然后再同步将千斤顶全部收回，将吊点上部的螺帽全部上调，再统一指挥四个点的千斤顶同步上行，此时将吊点下部螺帽全部上调，再重复千斤顶下放的步骤，逐步将移动模架整体下降到地面临时支墩上。6拆除移动模架在地面上先将主

23、箱梁上的模板及支撑螺杆拆除，然后再拆除横联系，拆除前后扁担梁，最后拆除主箱梁。6材料与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6。表6机具设备表序号机械名称技术参数（型号）单位数量1移动模架造桥机套12拌和楼350m/h套23混凝土汽车泵360m/h台24混凝土输送车c 38m台65履带吊机（起吊设备）50T台16装载机ZL-50台17对焊机UN1-100台18钢筋调直机G40台19钢筋切断机GQ40B台110钢筋弯曲机GW40A台111钢筋镦粗机台112钢筋车牙机台113电焊机DX-400/ AX-320 X 1台614型材切割机GQ40-A台215平板式振动器直径$ 20台116插

24、入式振动器50/70台617空压机11KW台218精密水准仪AL25/DSZ2台119钢绞线挤压机YZ型台120木工机械套221张拉设备350T套222张拉设备200T套223张拉设备26 30T套224压浆机台125“人”字扒杆100T套27质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 施工时应严格执行以下标准、规范：1 公路工程质量检验评定标准JTGF 80 /1-20042 公路桥涵施工技术规范JTJ 041-20003 钢结构工程施工质量验收规范GB 50205-20017.2 质量控制要求7.2.1 造桥机每个构件在拼装前及每道工序在安装后均需验收合格后方可进行下道工序施工。 移动模架安装

25、完成后，应检查所有的安装，确认安装无误。安装质量直接影响混凝土梁体的外观7.2.2 观。7.2.37.2.4通过工前预压消除造桥机非弹性形变，通过设置科学的预拱度使混凝土梁体线型平顺美 科学选择混凝土配合比，可使混凝土梁体更加光洁，无裂纹。预应力张拉控制要严格，预应力筋是梁体的受力钢筋，要严格控制预应力筋的位置、张拉程序和张拉受力。7.2.5 严格按设计、规范、工艺要求控制中扁担梁拉筋的受力情况，消除新老混凝土梁体出现“台阶”。8 安全措施8.0.1 施工时应严格执行以下安全标准、规范：1 建筑机械设备使用安全技术规程JGJ 332 起重机械安全规程 GB 6067-19853 建筑工程安全生

26、产管理条例 （2003 年 11 月 24 日中华人民共和国国务院令第 393号） 8.0.2 安全措施和安全预警事项1施工前，组织所有参与施工生产的人员详细阅读ZQM1590移动模架造桥机操作手册及ZQM1590移动模架造桥机使用说明书，并组织相关人员进行学习、培训。所有作业人员必须认 真学习本移动模架操作手册，熟悉每工序的操作要领及安全注意事项。2 严格按相关安全规程进行主钢箱梁的吊装。3 通过工前预压，对移动模架的强度、刚度、稳定性进行检验，以确保施工的安全。4 统一指挥完成造桥机过孔工艺。5 造桥机完成造桥施工任务后，根据现场实际条件确定拆卸方案 , 确保所有用于移动模架拆 除作业的机

27、械、设备、工具均符合安全要求。6 作业时必须每日掌握气象预报信息，禁止大风、雷雨、大雾等恶劣天气施工作业。并严格控制设备推进时的风速不大于12m/s，混凝土浇注时风速不大于 22 m/s;如超过以上风速必须停止作业；如风速达到 38 m/s 时，必须采取安全措施进行加固。六级以上大风和雷雨、大雾天 气，应暂停露天起重和高空作业。防台风装置只用于非工作状态下，12 级台风的侵袭。9 环保措施9.0.1 噪声控制1 严格执行建筑施工场界噪声限值GB 12523，控制和降低施工机械和运输车辆造成的噪声污染。2 合理安排作业时间，尽可能将灌注混凝土作业安排在白天施工，避免夜间施工，使施工 噪声对周围环

28、境影响减少到最低程度。9.0.2 污染控制在施工过程中，防止把废渣、废土及多余的混凝土倒入田地或公路边。10效益分析10.0.1经济效益（与满堂支架相比）1与传统的满堂落地式支架和支承桩支架相比，工序易于掌握，人工材料投入少，加快了施工周期，且造桥机施工后可百分之百回收，并可以重复利用，大大节约了工程成本。2移动模架造桥机一经安装、预压完毕，安全隐患基本上集中在过孔上，安全相对容易控制。满堂支架对基础要求比较高，需要对地基进行处理，且每孔必须进行预压。3以本工程施工为例，每孔节省费用计算如下：1） 造桥机过孔费用1.5万元/孔；2） 满堂支架地基整平夯实0.2万元/孔；3）25cm厚碎石垫层

29、20 X 40X 0.25 X 60=12000 元/ 孔；4）20cm厚混凝土基础层 20X 40X 0.2 X 200=32000 元/ 孔；5） 每孔节约成本：0.2+1.2+3.2-1.5=3.1 万元/孔。10.0.2工期效益（与满堂支架相比）ZQM1590型移动模架造桥机现浇施工周期约为1920天/孔，比满堂支架施工节省约一半工期（造桥机无须每孔预压）。项目部采用的施工工序如表10.0.2。表10.0.2造桥机施工工序表序号工序名称工时1主梁外模架脱开，拆内模，将模架移至下一孔位置1天2安装外模，修整模板，调整标高，预制拱度1天3绑扎底板、腹板钢筋、敷设预应力管道3天4内模就位，管

30、道内穿钢绞线，安装锚具2天5绑扎顶板钢筋，安装端模板，质量检验2天6浇注混凝土，养生7-8天7施加预应力，压浆3天满堂支架施工周期为 34天每孔，即每孔节省工期至少 14天。按项目部管理费用 20万元/月, 机械设备费用30万元/月计，每孔箱梁至少可节约成本50X 14* 30=23.3万元/孔。10.0.3环保、节能效益1水中、滩涂等地质不佳的条件下采用移动模架造桥机制梁，基本上不用对地基进行处理即可施工，不会对地面环境原貌造成大的改变。2 在城市桥梁建设中，采用移动模架造桥机制梁，可大大减少占地，可大幅度地减少对周 围原有建筑物的拆迁量。3 移动模架造桥机移动系统均采用液压动力，对周围的噪音污染小。4 移动模架造桥机机械化程度高，可大大节省工人的劳动强度和人力资源。5 移动模架造桥机可重复利用于类似的桥梁工程，大大减少了一次性材料、设备摊消的浪 费。