無支架施工技術在雙碑大橋引橋的選擇與應用

李洪濤，楊壽忠，朱光華，張天許

無支架施工技術在雙碑大橋引橋的選擇與應用

李洪濤，楊壽忠，朱光華，張天許

（重慶建工集團橋梁工程有限責任公司重慶400060）

在城市橋梁建設中，對和諧施工、環境保護的要求越來越高。無支架施工技術由于對橋梁下方的綠化、建筑、交通影響非常小，越來越受到建設各方的青睞。重慶雙碑嘉陵江大橋西引橋原設計為現澆支架逐聯施工箱梁橋，通過施工方案比選、設計變更等工作，重慶雙碑大橋西引橋項目選擇了無支架施工技術，實現了和諧、環保、安全、優質、價省等多項目標。

無支架施工技術；移動模架；選擇；應用

1 前言

無支架施工技術是指在橋梁施工中，相對于支架施工的一種施工技術，無支架施工技術主要包括：鋼結構橋梁施工、鋼混疊合梁結構橋梁施工、混凝土結構橋梁預制拼裝施工、頂推施工、懸臂澆筑施工、移動模架施工等。

無支架施工技術在城市高架橋跨越繁華地區保護橋下交通、保護橋下風景區既有綠化環境有著特殊意義，在發達國家和地區廣泛應用。

香港紅磡繞道與公主道連接路的無支架施工技術是城市高架橋建設中的典范，見圖1。

圖1 香港紅磡繞道與公主道連接路

在風景區，美國卡羅萊納州國家公園內的Linn Cove橋出于環境保護的特殊要求，橋墩、箱梁均采用了節段拼裝技術，將施工對環境的影響減少到最小，如圖2。

圖2 美國卡羅萊納州國家公園風景區內的Linn Cove橋

采用無支架施工技術，對橋梁周邊的環境和人文影響非常小，因此該技術越來越受到國內工程師的青睞。

在無支架施工技術體系中，鋼結構或鋼混疊合梁結構橋梁作為城市無支架、快速施工的一種結構型式，目前應用逐漸增多，這主要是由業主和設計主導的無支架施工技術。

混凝土橋梁的預制拼裝、頂推、懸臂澆筑等無支架施工技術，一般在設計階段就已經確定，設計單位往往需要為特定的施工技術進行特殊的結構設計。

移動模架施工技術對設計單位依賴較少，相對支架施工基本上不改變結構原設計的施工過程受力模式，是施工階段可以替代支架法施工的一種較常用無支架施工技術。

重慶雙碑大橋西引橋項目，原施工技術方案未采用無支架施工技術，施工單位通過施工方案比選、設計變更等工作選擇了移動模架無支架施工技術。

2 雙碑大橋西引橋概況

雙碑嘉陵江大橋西引橋全長1019.5m，雙幅8聯24跨，橋面寬14～20m，墩間距35～60m，墩最高約45m。

雙碑嘉陵江大橋西引橋跨越廠區及居民區，五處跨越詹家溪，一處跨越現有楊雙路，施工干擾大，施工條件復雜，原設計為現澆支架逐聯施工。

按投標時施工方案，箱梁采用落地萬能桿件支架和滿堂式鋼管腳手架施工，需要對局部河道進行改河，需要對原有地面進行處理，整個施工措施復雜，支架種類多，對原有地貌環境影響大，支架拼拆勞動力強度大，機械化程度低，成本高，進度慢。

3 無支架施工技術研究

針對雙碑大橋西引橋的情況，施工單位對上部結構施工進行了無支架施工技術研究，希望找出技術可行、對環境影響小、機械化程度高、成本低、施工速度快的施工技術方案。

3.1 技術可行性研究

由于已進入施工階段，難以對設計圖進行大的修改，在不改變原有橋型結構的基礎上，可以選用的無支架施工技術首選移動模架施工技術。

移動模架，是一種不落地的模板支架平臺，有的地方也稱之為移動造橋機，是一個可在橋墩頂面上移動的混凝土工廠。移動模架澆筑時，承重支腿不落地，支撐在橋墩、蓋梁或已澆的混凝土梁上，行走時，通過已澆橋面的軌道、支腿上的滑道、前導梁行走。移動模架在把橋梁上部結構預制變為在橋墩原位現澆，是除橋梁預制安裝（拼裝）外的一種無支架施工技術。

現有的移動模架，按其結構形成分為上行式移動模架和下行式移動模架，也有逐跨澆筑的移動模架，也有逐聯澆筑的移動模架。

一般的移動模架施工，均采取逐跨澆筑，澆筑時除當前跨混凝土外，還要包括與當前跨連續的下一跨4～8m的懸出部分，即將一聯多跨箱梁的分段施工縫設置在距墩頂4～8m位置（結構彎矩相對較小處）。澆筑完成后，需要在分段的施工界面上張拉預應力，并采用預應力連接器與下一段梁體預應力連接。這與原設計整聯澆筑、預應力束整聯張拉有出入。

從技術上分析，逐跨澆筑、分段張拉預應力，相對整聯預應力張拉，可以減少預應力損失，更好地保證預應力施工效果，對原結構設計不會產生不利影響。

從局部結構調整方面分析，逐跨澆筑、分段張拉預應力，會增加預應力的連接頭，相應接頭位置混凝土截面尺寸會有所變化，預應力束的線型、長度均有所變化。

根據以上分析，采用移動模架施工，技術是可行的。將原設計整聯支架澆筑改為逐跨移動模架澆筑，對原結構設計不會產生較大的影響，相反有利于減少預應力損失。而增加的預應力連接頭、局部截面尺寸調整、預應束調整，對設計單位和施工單位而言，影響并不大。

現在有的移動模架，也能完成一聯混凝土的施工，但相對一跨的移動模架而言非常龐大，結構更復雜、造價更高，并且本工程每一聯跨度變化較大，有三跨一聯，也有四跨一聯，整聯澆筑的移動模架設計難度將非常大，因而僅考慮在采用逐跨施工的移動模架技術設計變更難以通過時，作為一種備選的施工方案進行研究。

3.2 施工成本分析

原設計的施工方案主要包括對河道改造、清淤、地表植被清除、建筑垃圾清除、支架基礎混凝土封閉、支架柱腳墊石、支架拼裝、支架試驗、混凝土澆筑、養護、張拉、支架拆除等工作，機械化程度底，勞動強度大。

采用移動模架后，主要內容包括結構設計圖變更、移動模架研制、移動模架運輸安裝、荷載試驗、混凝土澆筑、養護、預應力張拉、移動模架拆除等工作，相對而言機械化程度高、勞動強度低。

通過施工成本對比分析，采用移動模架方案一次性投入資金比支架方案略多，并集中在施工準備階段，資金壓力大于支架方案，但總體上采取移動模架后施工成本有所節約。

3.3 施工進度分析

現澆支架施工的進度與一次性投入的人工、周轉材料數量有關，綜合考慮，本工程按二聯、雙幅橋兩幅同時施工，工期最短。

有支架施工時，最快達1跨/20天，總工期約16個月。

采用兩套移動模架施工，最快達到1跨/15天，總工期約12個月。

相比較，采用移動模架節約工期4個月。

經過技術、成本、進度比較，采用移動模架技術上可行、成本節約、施工速度快，并且采用無支架施工技術，適應于城市交通發展需要，適應于環境保護、和諧施工的要求，適應于機械化施工的要求，從長遠角度考慮，施工單位決定在雙碑大橋西引橋采用移動模架施工技術。

4 結構設計變更和施工方案變更

施工單位先將引橋的施工方案變更意向向監理單位、業主單位匯報，并與設計單位溝通，在各方初步同意的情況下，提出正式變更洽商和移動模架總體施工方案，委托設計院出具設計變更圖，完善相關變更手續。

與此同時，施工單位著手進行研制移動模架，深化移動模架施工方案和施工準備。

5 移動模架的研制

移動模架施工技術較為成熟，針對本橋的情況，控制設計按跨度46m，1500t設計。

移動模架按下行式設計，總體設計圖見圖3。

圖3 移動模架結構圖

在常規移動模架設計的基礎上，本工程進行了部分改進，主要包括以下幾方面：

（1）由于本橋與主橋連接的24號過渡墩完成時間較晚，設計上增加了移動模架雙向行走的措施，即先施工第21跨，然后施工第22跨，一直施工至24號過渡墩。施工完第24跨后，再反向行走，退回第21跨，施工其余各跨。

（2）由于移動模架不是從橋臺位置逐跨推進，材料運輸難以解決，本移動模架設計上在尾部增加了一座轉臂吊機，負責部分材料垂直提升到橋面，不需要額外的材料垂直運輸設備。

（3）雙幅橋之間間距小，翼板部位模板開合會形成影響，設計成折疊式翼板模板。

（4）牛腿設計成分段式，可適應不同的墩柱寬度。

（5）牛腿可懸掛在移動模架主梁上電動前移就位，不需要吊機輔助安裝。

（6）跨度不等的連續箱梁施工時，前端模架固定，模架主梁后支撐位置加強帶加寬，以適應不同跨度的支承點變化。對后端模架利用增設的轉臂吊機進行模架局部拼拆，可以使施工更為簡便。

6 移動模架施工

6.1 移動模架安裝

移動模架在第21跨安裝，安裝工序為：主縱梁、小牛腿一次性安裝→主橫梁安裝→模架安裝→鼻梁安裝→模板安裝→機電安裝→輔助設施安裝。

兩主縱梁和牛腿為一次安裝完成，采取兩墩柱蓋梁上設置吊架和鋼絞線吊索，利用液壓千斤頂，將兩主縱梁同時提升至安裝位置。當牛腿固定在墩柱上后，放松鋼絞線，主縱梁落位固定，然后拆除墩上吊架。

移動模架主橫梁及模架、模板等構件或設施均采用現有塔吊分節分段依次安裝到位。

鼻梁采用大噸位汽車吊進行安裝。

6.2 移動模架荷載試驗

移動模架安裝完畢以后，進行空載試驗。將安裝好的移動模架左右半幅拆分開，然后向前進方向及后退方向各進3m，同時上下調試0.5m，以檢查移動模架的強度、剛度、穩定性。

堆載試驗采用鋼材按實際混凝土荷載分布情況進行堆載試驗。

空載試驗和堆載試驗結果表明，結構安全，運行可靠，變形符合設計要求。

6.3 起始跨澆筑

本工程起始跨為21跨，移動模架在20號墩與21號墩之間完成試驗后，進行預拱度設置。預拱度設置通過模板下方的千斤頂頂升，使模板各個控制斷面、各點位標高符合設計要求。模板標高確定后，安裝鋼筋，進行混凝土澆筑、養護和預應力張拉。移動模架施工如圖4。

圖4 移動模架施工圖

6.4 移動模架縱移

起始跨混凝土澆筑完畢后，向22號墩縱移，縱移步驟為：

去除內外模板間的對拉連接鋼筋→穿入中支點吊桿→前橫梁油缸伸缸下降→牛腿分開→倒運牛腿→牛腿合攏→抽走吊桿→收前輔助油缸→落模→拔前橫梁銷子→拆除橫梁銷子開?！v移→合?！鍣M梁銷→頂升模板。

縱移到21跨，模板調校后，即進行22跨混凝土施工。

6.5 移動模架反向行走

本工程移動模架澆筑到24號過渡墩位置后，需要反向行走到第21跨位置，再向第20跨推進。

反向行走時，用兩根C形梁吊掛移動模架主梁，在已澆箱梁軌道上行走，行走到21跨，將原來的前導梁拆到原來主梁的后端，形成新的前導梁，然后縱移模架到第20跨進行施工。

7 結語

重慶雙碑大橋西引橋從有支架施工變更為采用移動模架技術進行無支架施工，通過對無支架施工技術的研究和成功應用，達到了預期的效果，在保證施工質量安全的同時，為環境保護、和諧施工做出了貢獻。

隨著城市立體交通網絡發展，環境保護、和諧施工的要求越來越高，移動模架施工技術作為一種適應現澆橋梁的無支架施工技術，將成為城市現澆橋梁施工技術的發展趨勢。

[1]楊壽忠，陳明華，李斌等.節段橋梁技術在重慶市新牌坊立交橋中的應用[C].第十七屆全國橋梁學術會議論文集，北京：人民交通出版社，2006.

[2]胡安祥，雷江洪，鎮亦明，等.國內外MSS移動模架系統在蘇通大橋的應用及比較[J].施工技術，2006，（3）.

[3]祝朝旺.淺談移動模架造橋機施工[J].橋梁建設，2007年增刊.

[4]姚紅英.橋梁工程無支架施工技術探討[J].城市道橋與防洪，2005，（6）.

[5]王少勇.客運專線移動模架原位造橋施工技術[J].鐵道建筑，2008，(7).

責任編輯：余詠梅

能工巧匠

門鎖巧加固

我們在住宅樓工程安裝的門鎖多為"彈子插芯"門鎖。經一段時間的施工使用，門鎖已經損壞多把。經檢查發現，是扳手背面一個金屬鋼片因承受不了扳手扭矩而斷裂，使扳手失靈。

經研究，找出了一個解決辦法，即把扳手的一顆內螺絲卸掉，把螺孔用電鉆打成通孔，用一顆M4的螺栓及蓋形螺母把扳手固定。這樣鎖就修好了。因為用的是蓋形螺母，雖然螺母外露，但不影響美觀，且經濟適用，不僅增加了鎖的牢固性，還延長了其使用壽命。

門鎖這樣一修、一加固，既美觀適用又延長了使用壽命，索性把好鎖也全部卸掉都進行了加固處理。經過一年多的使用，沒有發現損壞，收到良好效果。

（摘自：《建筑工人》）

The Selection and Application of the Non-bracket Construction Technology in the Approach Bridge of Shuangbei Bridge

In the city bridge construction,harmonious construction,environmental protection have become increasingly demanding.Non-bracket construction,which produces little influence on afforestation,construction and traffic,is therefore favoured by all construction parties.The West Approach Bridge spanning Chongqing's Shuangbei Jialing River Bridge was an originally designed cast-in-situ bracket continuous box girder bridge. After selecting the construction programs and changing designs,the non-bracket construction technology is applied in Chongqing's Shuangbei Bridge West Approach projects,which successfully realizes its multiple objectives of being safe,thrift,harmonious,environmental protective,and qualifiable.

non-bracket construction technology;movable frame;selection;application

U445.464文獻標識碼：A

1671-9107（2012）03-0024-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.3.024

2011-11-28

李洪濤（1972-），男，高級工程師，主要從事施工技術管理工作。