BZS32m/900t移動模架現澆箱梁施工技術探討

劉大成

（四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

BZS32m/900t移動模架現澆箱梁施工技術探討

劉大成

（四川公路橋梁建設集團有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

本文基于 BZS32m/900t移動模架現澆簡支箱梁的成功經驗，介紹其工作原理、結構組成、拼裝預壓、箱梁施工工藝流程、模架過孔，并分析在高速鐵路應用中的優缺點。

移動模架；上承自行式；簡支箱梁；現澆施工

在鐵路建設中，部分橋梁受隧道施工工期、投資造價及地形條件等因素的影響，橋梁梁體無法采用預制架設，只能選擇支架、懸臂或移動模架現澆等工法施工，對于跨越溝谷、江河、軟基等地段，移動模架整孔箱梁現澆便作為首選的施工方案。本文就成貴鐵路客運專線建設中所運用的移動模架現澆簡支箱梁作一介紹。

1 工程概況

成貴鐵路為設計時速 250km/h的雙線客運專線，CGZQSG-6標正線全長33.94km，包含了47座橋梁，墩身最低2.0m，最高60.0m，移動模架現澆簡支箱梁共96榀。

2 移動模架造橋機

移動模架造橋機按其主體結構與箱梁的相對位置和過孔的方式不同，分為上行式、下行式和復合式三種。根據實際條件及設備性能，設計了 BZS32m/900t上行自行式移動模架。

2.1 作業原理

BZS32m/900t上行自行式移動模架利用橋梁端部和橋墩安裝支腿，支腿支撐主梁系統，外模及模架吊掛在主梁系統上 ，形成一個可以縱向移動的橋梁梁體制造平臺，完成箱梁現澆施工。該模架下落脫模，橫向開啟使其能夠通過橋墩，縱向前移過孔到達下一孔位，橫向合攏再次形成施工平臺，以此循環逐孔完成現澆箱梁施工。

2.2 主要特點及構成

本移動模架為雙主梁結構，相對于單主梁結構穩定性更好，抗風能力更強，且采用兩跨式結構，過孔快捷。主要特點為：承重的主梁系統位于橋面上方，外模系統吊掛在承重主梁上，主梁系統通過支腿支撐在梁端或墩頂上，外模系統隨主梁系統一同縱移，縱移過孔時外模系統橫向開啟（或打開）以避開橋墩，主支腿可自行向前倒裝。且占用橋下凈空較小，對低矮墩具有很強的適應性，在跨越連續梁或隧道等短距離轉場時不需拆除主梁，施工較為方便。主要由主框架、后行走機構、后支承、主中支腿、前支腿、起吊小車、吊掛外肋、外模及底模系統、端模系統、外肋橫移機構、吊掛外肋橫向鎖定機構、拆裝式內模系統、電氣液壓系統及輔助設施等部分組成。

2.2.1 主框架：主梁系統由并列的2組縱梁+連接梁、挑梁組成，每組縱梁由3節承重鋼箱梁(11.8m+13.1m+12m)+3節導梁（3*11m）組成，全長69.9m。

2.2.2 吊掛外肋、橫移機構及鎖定機構：吊掛外肋共8組，吊掛安裝在主梁的挑梁上，用以支撐外模系統，沿中部可以剖分，攜帶外模系統在橫移機構的作用下可以橫向打開和合攏，最后由人工調整鎖定機構上螺桿的長度，使其與外肋頂緊，以固定外肋的橫向位置。

2.2.3 模板系統：主要由底模、腹模、翼模、可調支撐系及拆裝式內模組成，外模通過可調支撐系支撐在吊掛外肋上。

2.2.4 后主支腿：由后走行機構2個、后支承機構2個等組成。后支承機構的豎向支撐油缸用于重載支撐，并有機械鎖緊螺母，在澆注狀態實現機械支撐。

2.2.5 中主支腿：由支撐立柱、下橫聯和500噸豎向支撐油缸等組成。

2.3 主要技術參數

施工梁跨：32.7m；混凝土梁跨重：≤900t；適應縱坡：≤2.0%；適應曲線半徑：≥2000m；適應最低墩高：1.65m；總電容量：約 80KW；主梁繞度比：小于L/700；模架移位速度：1.5m/min；前移過孔穩定系數：K＞1.5；整機重量：約450t。

3 移動模架拼裝及預壓

3.1 移動模架拼裝

本移動模架拼裝場地選擇于橋臺后方區間路基上，拼裝程序為：場地硬化→主梁臨時支承搭設（采用方木）→拼裝主梁及挑梁→安裝前、中、后支腿→安裝支腿液壓系統→安裝走行系統→模架主梁前行至待澆孔位→安裝吊掛外肋→安裝外膜系統→安裝其它附屬結構→完善液壓電氣等并調試→檢查驗收后預壓。

3.2 移動模架預壓

預壓采用壓重物（噸袋）模擬混凝土箱梁的重量分三級（60%、100%、120%））對稱加載試驗,根據測量數據計算預拱度設為5cm。

4 移動模架現澆箱梁施工工藝

預壓完成后即對模架系統再次全面檢查，確認無誤按以下工序進行：

4.1 調整模板

根據設計及預壓成果調整模板位置，包括平面位置及標高。調整模板時，側模、翼模也應隨底模一起起拱且必須是同一線型同一拱量，以使成橋后梁體曲線與設計值吻合，可通模板外側可調支承桿的調節得以實現。

4.2 支座安裝

支座設計為球形鋼支座，每孔箱梁為 4個，在安裝時注意根據施工設計圖對支座位移方向加以區分，錨栓孔采用專用高強無收縮灌漿料進行重力式灌漿。

4.3 鋼筋及預應力安裝

具體流程為：安裝底、腹板鋼筋→安裝預應力→安裝內模系統→安裝頂板鋼筋。其中，預應力的定位坐標準確與否直接影響梁體受力及預應力壽命。因此，預應力管道安裝須嚴格按設計坐采用鋼筋網片準確固定，縱向間距0.5m/道。

4.4 預埋件安裝

箱梁施工中預埋件種類較多，預埋時須保證其平面位置及標高的準確性，對于預留孔洞須采用彈簧鋼筋及“井”字筋進行加強處理。

4.5 混凝土澆注及養護

一般澆筑持續時間控制在6～8小時（278m3），坍落度控制在180～200mm。采用汽車輸送泵泵送入模，并按照底板與腹板倒角處→底板→腹板→翼緣板→頂板的順序從箱梁的低端向高端分層連續灌筑。在搗固時避免振動棒碰撞模板、鋼筋、預應力管道和其他預埋件。高強度混凝土的養護工作尤為關鍵，采用覆蓋養生膜+土工布+灑水養護方案，效果較佳。

4.6 預應力張拉及壓漿

張拉前應對鋼束與錨圈口之間的摩擦及鋼束在錨下墊板喇叭口處因彎折產生摩擦而引起的應力損失進行現場試驗，并根據試驗結果對控制應力進行調整。預應力張拉伸長值應控制在規范允許內。終張拉完畢后及時壓漿，防止鋼絞線生銹，以便預應力筋及早與箱梁粘結成整體共同受力，減少應力損失。

4.7 封錨

為加強后灌部分混凝土與梁體之間的連接，在澆筑封錨混凝土前，應將兩端混凝土表面鑿毛、濕潤。

5 移動模架過孔

步驟1：

預應力張拉完畢后，中、后支腿垂直支承油缸回收使模架整體下落約10cm脫模,后支腿作用在軌道上,前輔助支腿托輥與軌道接觸(此時中、后支腿垂直支承油缸仍然支承)；操作泵站橫移油缸頂推外肋，外模系統橫移開啟。

步驟2：

拆除中支腿連接系；操作泵站使中、后支腿垂直支承油缸脫空；驅動后支腿下走行機構使模架前移一跨；此時前、中支腿位于同一橋墩。

步驟3：

中、后支腿橫向調整、垂直支承油缸支承、鎖定；起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔，并在前方墩頂就位；操作泵站使橫移油缸循環回收，外模系統橫向合攏就位。

6 移動模架施工優缺點

通過移動模架的實踐運用，對其優缺點進行了總結：6.1優點

主要優點有：①移動模架施工不需要建設龐大的預制場，施工臨時用地相對較少，同時也不需要大噸位的運架梁設備，設備相對單一。②相比預制法，移動模架施工不受限于路基、涵洞、隧道的施工進度影響，可平行作業；移動模架施工既適用于高墩，也適用于矮墩，且不受地形、軟基、跨江河等影響；③相比支架現澆可最大程度減少不均勻變形或沉降，從而保證了梁體的線型及頂面標高。④移動模架施工安拆方便，初始拼裝預壓后可用于全橋,同時跨越連續梁施工方便（不需拆除主梁）。

6.2 缺點

主要缺點有：①移動模架僅適用于橋型一樣的箱梁，即梁體高度及寬度必須一致，且只能順同一方向逐孔施工，施工進度相對較慢，持續工期較長。②施工時一次性投入的施工設備費用相對較高；③移動模架施工具有野外、高空、流動的特點，設備進場對便道及拼裝場地要求較高，施工過程安全質量控制任務艱巨。④橋與橋之間轉場時間較長、費用較高。

結語

橋梁施工工法多種多樣，選擇何種施工工法需因地制宜、綜合考慮，合理設計、科學施工才能確保安全，取得成功，獲得效益。通過成貴鐵路客運專線南廣河特大橋等采用的BZS32m/900t上行自行式移動模架，成功地完成了所有24m和32m簡支箱梁，對以后類似工程設計及運用移動模架積累了更多寶貴的經驗。

TU75

B

1007-6344（2015）08-0276-01