淺談大跨徑移動模架在矮墩區的運用

司紅俊 李立律

（中交二航局第四工程有限公司,安徽 蕪湖 241006）

E763 高速公路是歐洲11 號走廊塞爾維亞段,連通著塞爾維亞和黑山出海口巴爾港,作為一條高效便捷的出海通道,它具有重要戰略意義[1]。本項目塞爾維亞E763高速公路蘇奧段全長17.6 公里,全段關鍵線路跨薩瓦河大橋為預應力混凝土連續梁橋結構,全長1.6 公里,其中主橋為97.5+175+97.5m 的變截面連續箱梁,南北引橋均為等截面連續箱梁[2]。其中北引橋為4*52m+4*52m 兩聯等截面連續箱梁,均使用52m 移動模架（MSS）系統進行現澆施工。

1 工程概況

跨薩瓦河大橋北引橋左右幅為4*52m+4*52m 兩聯等截面連續箱梁,經過從施工功效、經濟效益和施工安全方面的比對,使用52m 移動模架（MSS）系統進行現澆施工是最佳的施工工藝。

根據MSS（52m）系統的技術參數,要滿足移動模架正常安裝及施工要求,墩身凈高度（不含蓋梁高度）不得小于6.1m,箱梁頂到承臺頂的距離不得小于12.4m,箱梁底至地面的靜空不得小于9m。根據跨薩瓦河大橋的設計參數,1#墩～4#墩均無法滿足MSS（52m）系統牛腿的安裝要求,S1～S4 跨凈空均無法滿足MSS（52m）系統牛腿行走要求。使用MSS（52m）系統施工,首先必須解決施工中移動模架的牛腿問題。

2 移動模架介紹

MSS 移動模架系統（Movable scaffolding system）是世界橋梁施工的先進工法,施工時無需在橋下設置模板支架,采用兩個支撐在牛腿上的鋼結構主梁支承模板系統,兩主梁通過牛腿支架支撐在橋墩墩柱上[3-4]。

下行自行式移動模架系統主要由牛腿、滑移小車、主梁、鼻梁、橫梁、后吊梁、中橫梁、前支撐橫梁、外模及內模組成。每一部分都配有相應的液壓機電或機械系統。

與國內慣用的滿堂支架現澆相比,移動模架法施工具有以下明顯的優點：

（1）工序簡單,施工周期短；

（2）不需進行基礎的處理,適用范圍廣泛；

（3）移動模架對于高墩橋梁,尤其是城市高架橋,具有顯著的安全性,同時可不影響橋下的通車、通航要求。

3 矮墩區牛腿處理

3.1 1#橋臺施工處理

薩瓦河大橋橋臺為肋板式橋臺結構,1#橋臺承臺頂標高為72.24m,箱梁混凝土最低處底標高為68.922m,限制了模架拼裝空間。因此特設計加工兩套橫移支架作為模架梁系拼裝時主要承重和橫向微移結構,另安裝4 個小車豎向液壓主千斤頂作為模架澆筑混凝土時主要受壓體系。其主要組成結構見圖1-2。

圖1 1#橋臺橫移支架和混凝土支撐斷面圖

3.1.1 橫向支架結構

圖2 1#橋臺模架拼裝橫移支架和混凝土支撐側視圖

橫向支架由兩根已加固的φ720×8mm 鋼管樁和一根雙拼IPEA500 作為主要受壓結構,頂部布置頂推油缸和橫移滑板,橫移滑板底部需涂抹黃油以減小摩擦系數,見圖3。

圖3 橫移支架結構圖

3.1.2 臨時橫移支撐系統

施工橋臺肋板時同時澆筑主頂鋼筋混凝土支撐塊,該混凝土支撐塊將作為永久性部位被回填至護坡內,單個混凝土支撐塊最大承受荷載300t,薩瓦河大橋設計方已對橋臺的整體受力情況進行了驗算,并相應對橋臺承臺結構進行了加固,完全滿足支撐體系的承載要求。

根據施工圖紙設計,在橋臺外側下沉φ720×8mm鋼管樁,安裝鋼管樁主梁,鋪裝支架底部IPEA500 橫梁,為了擴大橋臺承臺邊緣受力面積保護承臺混凝土,可使用填充了混凝土的方鋼鋪墊在橫梁底部,見圖4。

圖4 臨時橫移支撐系統

3.1.3 臨時主支撐系統

1#橋臺臨時主支撐系統主要由2 對原模架小車豎向主液壓千斤頂組成,該千斤頂行程為35cm,安裝完成后的千斤頂標高因略低于臨時橫移頂部標高,以便模架拼裝橫梁時可以微調主梁橫向位置,但主頂豎向位移應保持在25cm 左右,方便混凝土澆筑完成后的落模。待主梁橫移到位后,調整千斤頂位置,應在主梁滑板正下方,調整主頂高度,使主頂成為主要承載體系,見圖5。

圖5 主支撐千斤頂

3.2 2#-4#墩施工處理

因2#-4#墩墩柱高度不夠安裝牛腿,采用搭設臨時支持體系,用于承載原模架牛腿橫移架和小車總裝。

2#墩在已澆筑完成的承臺頂部鋪墊預制混凝土墊塊,同時在偏移墩中心線9.3m 處施打4 根φ720×8mm鋼管樁,預制的混凝土墊塊高度與鋼管樁主梁樁帽需在同一標高且水平。然后安裝牛腿橫移架并使用精軋螺紋鋼張拉固定,最后吊裝小車總成,2#墩具體情況如圖6所示。

圖6 2#墩橫移架和小車布置橫斷面圖

3#和4#墩在已澆筑完成的承臺頂部預制安裝鋼管混凝土立柱,同時在偏移墩中心線9.3m 處施打4 根φ720×8mm 鋼管樁,預制安裝的鋼管混凝土立柱高度與鋼管樁主梁樁帽需在同一標高且水平。然后安裝牛腿橫移架并使用精軋螺紋鋼張拉固定,最后吊裝小車總成,3#和4#墩具體情況如圖7 所示。

圖7 3#和4#墩橫移架和小車布置橫斷面示意圖

3.3 5#和6#墩牛腿拼裝

移動模架拼裝前,為確保5#和6#墩牛腿拼裝不影響移動模架整體施工進度,矮墩區施工時特考慮加工了一對牛腿橫移架。新加工的橫移架安裝于4#墩,既有的2 對牛腿橫移架分別安裝于2#和3#墩。

移動模架完成第二跨施工后,將2#墩的既有牛腿橫移架和牛腿其他構件拼裝起來安裝于5#墩,然后待第三跨施工完成城后,將3#墩的小車倒運至5#墩,至此5#墩牛腿和小車總裝安裝完成。6#墩牛腿和小車總裝同理,第三跨施工完成后,將3#墩的既有牛腿橫移架和牛腿其他構件拼裝起來安裝于6#墩,然后待第四跨施工完成城后,將4#墩的小車倒運至6#墩,完成6#墩的牛腿和小車總裝。至此移動模架完成矮墩區施工,轉入標準施工工序節段。

4 使用過程中的優點分析

移動模架系統本身具有周轉次數多,周轉時間短,使用輔助設備少等特點,可以減少人力物資的浪費,特別適用于多跨現澆梁施工,在保證工程質量的同時,又能加快施工進度,具有良好的經濟效益。

SAVA 河大橋移動模架具有以下幾方面的優點：

4.1 主梁剛度大

設計控制主梁在52米跨澆注時最大凈撓度為1/500,主梁剛度大有利于成橋的線形控制,以及由于變形過大可能引起的初凝混凝土的受損。

4.2 設備通用性好

設備可施工52m 以內各種跨徑的箱梁,轉換簡單方便。安全性、自動化程度高,操作簡單,施工進度快。鼻梁與主梁間設轉鉸,可靈活適應不同平曲線半徑的橋梁施工。

4.3 液壓缸配置數量多

每臺控制平車上配有9 臺液壓缸,其中兩臺450T豎向主頂升液壓缸,兩臺橫移液壓缸,一臺縱移液壓缸和四臺豎向液壓缸。每臺平車上配置兩臺主液壓缸有利于移動模架的合模時的橫向調整,大大減少了合模調整時間,此配置為我公司國內獨創,在施工中起到了良好的效果。

5 結論

5.1 本文是對移動模架在本項目矮墩區應用的一個簡單總結,對于大跨徑現澆箱梁,矮墩區移動模架施工從各方面來講還是比較合理經濟的施工工藝,而且移動模架在矮墩區拼裝安裝也大大降低了安全風險。

5.2 本文可以為其他類似大跨徑現澆箱梁工程提供一些參考,方便項目建設中考慮在矮墩區應用移動模架進行現澆箱梁施工。