上行式移动模架拼装方案.docx

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上行式移动模架拼装方案

MZ900S型上行式移动模架造桥机

的拼装方案

中国中铁股份有限公司工业设备部全国星

摘要：

本文简明扼要地介绍了上行式移动模架造桥机的结构、优点、技术参数等，结合图表详细地阐述了移动模架造桥机在客运专线32m（24m）简支箱梁原位现浇施工法使用中的拼装过程。

关键词：

移动模架造桥机拼装方案桥位上拼装路基上拼装预压方案堆载预压预拱度

一、上行式造桥机概述：

移动模架的雏形在西欧最早诞生于1959年，1969年德国的PZ公司在阿姆辛克桥使用后基本定型。

在国外，已广泛的被采用在公路、铁路桥梁的施工中，是比较先进的施工方法。

MZ900S型移动模架造桥机是用于铁路客运专线32m（24m）整孔箱梁现浇施工的专用设备。

该移动模架造桥机分为承重主梁及其导梁、前后支腿、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂及轨道、外侧模板及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、模架防护棚、爬梯及走道结构、液压及电气系统等几部分，构成一个完整的承载结构体系。

二、上行式移动模架造桥机的优点：

1、采用上形式移动模架造桥机能自行完成支腿过孔移位，无须地面其它辅助吊机设备，机械化程度高，操作简单，安全可靠！

2、主梁两侧挑梁顶部设置防雨、防晒顶棚，能保证移动模架造桥机全天侯工作，以提高造桥机总体工作效率，确保总工期的要求。

3、当通过连续梁或连续刚构等桥间转场时，只需展开侧模架和底模，即可方便通过，减少整机拆除工作量，提高转场作业效率。

4、主梁及模架采用对称设计原理，只需调换前导梁、前后支腿及辅助支腿安装位置就能满足双向施工的要求。

5、主梁及支腿结构无须改造即能满足32m整孔节段拼装箱梁架设工艺，综合利用率高。

三、MZ900S型移动模架造桥机主要技术参数

1、一次现浇梁片重量：

约900t；

2、现浇梁片：

32.6m（及24.6m等高）铁路客运专线双线整孔箱梁；

3、整机自重：

450t

4、整机纵移速度：

0.5m/min；

5、整机功率：

50kw（不含混凝土箱梁施工用电）；

6、工作时支点最大支反力：

5805KN

7、整机外形尺寸：

62.5m（长）×20.6m（宽）×5.6m（桥面以上高）；

8、平均施工速度：

12天/孔（施工熟练后可达11天/孔）；

9、适应曲线半径：

R＞2000m；

10、适应纵坡/横坡：

2%/2%；

四、上行式造桥机拼装方案

方案选择根据现场施工环境及条件的不同，有两种不同的拼装方案可供选择，分别为桥位上拼装和路基上拼装。

如首跨处在桥隧相连处，即桥台后方即为隧道口，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。

4.1桥位上拼装

桥位上拼装造桥机的程序为：

在前墩安装前支腿，桥台处安装后支腿，按要求搭建临时支架→逐节吊装跨内1、2、3号主梁及后端6号主梁→逐节悬臂拼装4、5号主梁→拼装挑梁及模架模板结构→拼装走道等附属结构→完善液压电气等并调试→检查验收后投入使用。

桥位上拼装是在首跨施工的位置上拼装造桥机，现场可以根据其施工环境和具体条件选择相应的拼装方案或施工组织设计酌情处理。

4.2路基上拼装

路基上拼装造桥机的程序为：

在桥台顶安装前支腿，桥台胸墙顶安装后支腿，在路基上按要求搭建临时支架→逐节吊装跨内1、2、3号主梁及后端6号主梁→逐节悬臂拼装4、5号主梁→拼装全部挑梁，安装液压电气系统并调试→前支腿吊挂前移至前墩安装→造桥机分四次走行→跨到位，每次走行拼装→组模架模板→到位后拼装走道等附属结构→完善液压电气等并调试→检查全收后投入使用。

在路基上拼装方案，其中拼装程序略显复杂，拼装周期较长，但在拼装过程中即完成了对液压及电控系统的检查测试，为后续的第一跨混凝土施工和造桥机纵移过孔做好了充分的技术准备。

黄河大桥根据现场施工环境和具体条件采用路基上拼装比较成熟，郑州台至20号墩用土填到梁面并压实，造桥机移动到20号墩、19号墩之间进行制梁。

一）、准备工作

1场地

⑴前期场地要求及设备摆放，如图（单位m）：

⑵中期场地设备摆放，如图（单位m）：

⑵后期场地设备摆放，如图（单位m）：

2路基：

路面要求压实达到95%以上，在压实的路面上填碎石（45m×15m×15cm）压实在中间浇注一层45m×7.2m×20cm左右的混凝土，防止往前行走时，避免主梁过重，地面出现破裂和严重下沉。

3辅助支架（或者贝雷架）：

6个辅助支架，可调节高度、宽度，能承受不少于25吨的重量，主梁拼装下沉变形量不超过10mm；辅助支架基础采用现浇C25砼2.5m×5m×30cm。

4工具材料：

配电箱一个，快速扳手6把，套筒、呆口、梅花扳手（M18、24、27、30、36）各4套，氧割设备、电焊设备，麻绳100m，钢丝绳50m，1025t沙及其编织袋，铁锤及撬棍，4m、6m梯子各2把，5t、2t手拉葫芦，电动定扭力扳手（1000N.m）2台等

5起重设备：

前期25t吊车两台或50t吊车一台，中后期20t吊车2台。

6人员：

12人左右，最后堆载沙包再加20人。

二）搭辅助支架

按图纸要求距离搭立辅助脚手架，单个支架承载力不少于25吨，下沉量少于10mm，其台面标高为2.8m；如有需要，临时支架顶可考虑设置微调千斤顶，支架设计时需预留千斤顶安装空间。

辅助支架摆设如下图（单位：

m）：

三）吊装主梁

主梁及导梁结构及分节，如图

1预先安装主梁牛腿在2，3号主梁相应位置。

牛腿安装主梁截面如图：

注：

牛腿为重要的受力结构，要求安装时务必保证螺栓上满拧紧,接触面如有缝隙可加薄钢板。

2吊放1号主梁在支架上，如图：

3吊放2号主梁，其2-1号和2-2号主梁安吊装顺序可变，其接头用螺栓连接并上满拧紧，如图：

4如上安装3号主梁，如图：

5如上安装6号主梁，如图：

6在6号主梁相应部位安装造桥机纵移辅助支腿及相关配件，如图：

7悬臂拼装4号主梁，如图：

8悬臂拼装5号主梁，如图：

9填充6号主梁箱内25吨压重沙袋，同时对主梁所有联接螺栓数量进行检查，有无缺损，并逐一检查拧紧，用定扭矩电动扳手检测是否达到设计要求，主梁使用的10.9级螺栓M24扭矩为750N.m。

四）挑梁及联结系

1挑梁为三角形桁架结构，安装在主梁的两侧，纵向2.5米间距的相邻两根为一组，每组中间设有竖向及水平联结系。

整个造桥机有挑梁系统10组。

每组有4个点与主梁联结，上下各2个点，其中上弦与主梁销子铰接，下弦为端板与主梁腹板螺栓连接。

2挑梁竖向及水平联结系均为焊接桁架结构，与挑梁为螺栓连接。

3挑梁结构见图：

注：

由于是由焊接件组成，其联结系外形变形量无法控制，有对不上位的情况，在此现场需要氧气、乙炔及电焊机的配合，严重错位时需对联结系重新进行焊接。

五）前后支腿，及液压系统

1前支腿安装在桥台支撑垫石顶上，并与预埋件锁定；前、后支腿要用钢丝绳与桥台预埋件可靠联结。

2安装前、后支腿液压系统，其液压原理图如图：

1—油箱；2—液位计；3—空气滤清器；4—吸油滤清器；5—柱塞泵；6—电动机；7—压力表开关；8—抗震压力表；9—回油滤油器；10—手动多路换向阀；11—单向节流阀；12—双向液压锁；13—节流阀；14—横移油缸；15—顶升油缸；16—溢流阀

3辅助支腿液压系统，其原理图如图：

1—油箱；2—液位计；3—空气滤清器；4—吸油滤清器；5—柱塞泵；6—电动机；7—压力表开关；8—抗震压力表；9—回油滤油器；10—手动多路换向阀；11—单向节流阀；12—双向液压锁；13—节流阀；14—纵移油缸；15—顶升油缸；16—溢流阀

4安装

⑴开机前检查油箱内液压油（46#液压油）是否在油标的刻度线上；

⑵将系统所有的液压件及附件以及油路块、管路接头等放在煤油中清洗干净；

⑶按液压系统原理图及管路布置图把液压管路接好。

注意：

各个管路接头连接部位必须对正拧紧；

⑷前、后支腿及辅助支腿泵站电机线均接好，溢流阀的调压手轮逆时针旋转，全部放松调压弹簧。

5调试

⑴电动机与油泵的联轴器分离开，点动一次电机，观看其旋转方向是否与柱塞泵允许旋向一致，正确后，联轴器接牢；

⑵把柱塞泵上面的泄油孔回油管接头卸开，向泵内注满洁净的液压油，同时用手搬动联轴器让泵转几圈，泄油管再接牢；

⑶通电使电机转动；

⑷打开压力表开关，对于前、后支腿及辅助支腿液压系统，需要前后交替扳动多路换向阀手柄，使系统所控制的油缸伸出（或缩回）到位后，旋转溢流阀调压手轮，慢慢加压并观察压力表指针，使前、后支腿及辅助支腿液压系统的泵站压力达到25MPa；

⑸反复几次，观察每个运转过程是否准确正常，检查油管路及各个部位是否漏油，渗油；

⑹将溢流阀防松螺母拧紧，关闭压力表开关，停止电机转动。

六）拆除辅助支架

1打开前、后支腿及辅助支腿系统的压力表开关，起动电机按钮；

2扳动多路换向阀手柄，使油缸伸出，使顶升油缸达到工作位置，继续伸出，将主梁顶升约30mm；

3松开多路换向阀手柄，油缸停止工作；

4拆除路基上的辅助支架；拆除后如图：

5扳动多路换向阀手柄，使油缸缩回，主梁改由前、后支腿及辅助支腿系统支撑；

6松开多路换向阀手柄，油缸停止工作；

7关闭电机电源。

七）安装前、后支腿纵移机构

1前、后腿纵移机构采用无极绳卷扬机为动力，由机架、平衡重、机臂、卷扬机、转向滑轮、牵引器组成；如图：

2牵引器结构，如图：

注意：

前支腿或后支腿纵移到位，尽快解除牵引器支腿间的联接，以防主机纵移将卷扬机钢丝绳崩断发生事故。

八）纵移主梁

1纵移前造桥机位置如图：

2打开辅助支腿液压系统，检查压力；

3扳动辅助支腿的多路换向阀手柄，纵移油缸伸出顶紧，以滑靴后部为支点将主梁向前推移750mm，停止后，支腿油缸伸出顶紧，纵移油缸回收，滑靴前以750mm，到位后，支腿油缸再次收回，滑靴落地，纵移油缸再次推动主梁前移750mm；

4依次往复，加上前后支腿配合，使主梁移动到以下位置，关闭其液压系统，如图：

5拆除后支腿斜拉钢丝绳，拆除前支腿后面的斜拉钢丝绳，

6打开后支腿液压系统，扳动其顶升油缸的多路换向阀手柄，使油缸收回，使后支腿悬挂于主梁上，通过后支腿纵移机构，将后支腿移到以下位置，再次扳动顶升油缸的多路换向阀手柄，让油缸伸出顶紧，到位后关闭其液压系统，前、后支腿之间用钢丝绳联接，如图：

7拆除前支腿前方斜拉钢丝绳，准备造桥机纵移；

8重复步骤3、4，整机纵移10.7m停止，解除前、后支腿之间的钢丝绳，如图：

9打开后支腿液压系统，顶升油缸伸出与主梁转换支点的牛腿顶紧，解除前支腿与桥台顶面间的锁定；

10打开前支腿液压系统，收回顶升油缸；

11后支腿顶升油缸将主梁顶升10cm，前支腿吊挂起并通过后支腿纵移机构前移到以下位置，如图：

12后支腿顶升油缸回收，下降10cm，关闭其液压系统；

13前支腿顶升油缸伸出，顶紧主梁，关闭其液压系统；

14前支腿与桥墩预埋件锁固，并用斜拉锁与墩顶临时联接及张紧。

在以下拼装过程要时刻注意变形错位情况，并根据情况进行调整恢复，避免某处无法拼装的情况出现；并且在螺纹杆、铰接座等转动的部位加黄油或润滑油。

九）吊臂

1吊臂为焊接空间桁架结构，纵向间距为2.5m的两片主桁架通过空间联结杆件焊成；

2吊臂结构如图

3吊臂上部用销轴与挑梁连接；

4吊装2组吊臂，分别位于2-2、3-2主梁两侧，如果场地等条件许可，主梁两侧可以同时吊装；如图：

注：

此处要用麻绳，用麻绳绑住吊臂，在穿销轴时，人工拉吊臂，施力使吊臂产生微量的位移，有助于安装。

十）吊臂的其它连接

与吊臂连接的有斜撑杆、竖向撑杆；如图:

十一）4号侧模架

1在地面组装4号侧模架组，其结构如图：

2安装4号侧模架短横梁上的部分支撑座；

注：

1—与竖向撑杆连接的座耳；2—调节螺杆

3起吊安装，先穿上图中2的销轴，再穿1的销轴，完成后如图：

十二）4号底模架

1在两组吊臂之间的正下方地面组装4号底模架，其结构如图：

2在主桁架上有编号标记，请注意查找，按编号摆放好，其编号对应为4-1和4-4连接，4-2和4-3连接，中间为螺栓联结。

3组装完成，如图：

十三）4号底模架的滑动轮组

1底模架的滑动轮组以8个吊挂滚轮为一组，注意检查其转动部位的润滑情况，根据情况加润滑油；

2将吊挂滚轮套在侧模架下弦的滑道内，注：

滑道要抹黄油。

3装完后如图：

十四）吊装4号底模架

起吊，由于郑州台至20号墩两侧工地为果林，吊车不能进入，吊装底模架用手拉葫芦和自带电动葫芦配合（包括以下的底模架、侧模架、翼模等部分），完成如图：

十五）4号底模板

1底模板共有4块模板组成，逐块安装,完成如图：

2每块模板之间都用螺栓连接并拧紧。

十六）侧模板

1装侧模的铰座支撑，位置如图：

2共需安装8个，只安装中间的两组侧模架；

3吊装侧模板，下部用螺栓固定，上部用销子固定，侧模和底模板之间用M14的螺栓连接；

4完毕后如图：

十七）翼模

1装翼模的支撑，同样在侧模架的上弦梁；位置1、2如图

2吊装翼模，共两块，完毕后如图：

十八）侧模架上其它支撑杆

侧模架上其它支撑杆的位置如图：

注：

圆所示的地方就是要装的支撑，侧模架上下各1组。

十九）开模液压缸支座的横梁

1横梁安装在相邻的两条侧模架的下弦梁上，如图：

2横梁与下弦梁的连接为螺栓连接。

二十）安装开模液压缸

1开底模液压缸的缸体安装在上图的横梁中间支座上，油缸的另一端用东西挂起，要求要固定，不能油任何位移，这样的原因是以后开底模架液压系统的整体检验提供方便；如图：

二十一）完成上述步骤后造桥机4号模架的整体结构完成

1如图：

二十二）安装前端异形模板

按照上述步骤十六～十八、十五，分别安装前端异形侧模板、翼模板、底模板，本处由于吊车臂摆到相应位置有点困难，可考虑用手拉葫芦协助安装。

安装完成如图：

二十三）安装3号整体模架

1按照上述步骤八中3、4，整机向前纵移7m；如图：

2按照上述步骤九～二十，安装其吊臂、侧模架、3号底模架、模板等，

3拼装完成后如图：

二十四）安装2号整体模架

1按照上述步骤八中3、4，整机向前纵移7m；如图：

2按照上述步骤九～二十，安装其吊臂、侧模架、2号底模架、模板等，

3拼装完成后如图：

二十五）安装1号整体模架

1按照上述步骤八中3、4，整机向前纵移8m；如图：

2按照上述步骤九～二十，安装其吊臂、侧模架、1号底模架、模板等，

3拼装完成后如图：

二十六）安装后端异形模板

按照上述步骤十六、十七、十八、十五分别安装后端异形侧模板、翼模板、底模板，本处由于吊车臂摆到相应位置有点困难，可考虑用手拉葫芦协助安装。

安装完成如图：

二十七）开底模架液压系统

1其液压系统原理如图：

1—油箱；2—液位计；3—空气滤清器；4—吸油滤清器；5—柱塞泵；6—电动机；7—压力表开关；8—抗震压力表；9—溢流阀；10—回油滤油器；11—电磁换向阀；12—双向液压锁；13—开磨油缸

2安装

⑴开机前检查油箱内液压油（46#液压油）是否在油标的刻度线上；

⑵将系统所有的液压件及附件以及油路块、管路接头等放在煤油中清洗干净；

⑶按液压系统原理图及管路布置图把液压管路接好。

注意：

各个管路接头连接部位必须对正拧紧；

⑷开模泵站电机线接好，溢流阀的调压手轮逆时针旋转，全部放松调压弹簧。

3调试

⑴电动机与油泵的联轴器分离开，点动一次电机，观看其旋转方向是否与柱塞泵允许旋向一致，正确后，联轴器接牢；

⑵把柱塞泵上面的泄油孔回油管接头卸开，向泵内注满洁净的液压油，同时用手搬动联轴器让泵转几圈，泄油管再接牢；

⑶通电使电机转动；

⑷打开压力表开关，向电磁换向阀发指令，左右交替通电，使系统所控制的油缸伸出（或缩回）到位后，旋转溢流阀调压手轮，慢慢加压并观察压力表指针，使开模液压系统的泵站压力达到16MPa；

⑸反复几次，观察每个运转过程是否准确正常，检查油管路及各个部位是否漏油，渗油；

⑹将溢流阀防松螺母拧紧，关闭压力表开关，停止电机转动。

4全面固定开模油缸。

五、结束语

MZ900S型移动模架造桥机属于大型特种设备，结构复杂，安装精度高。

在设备拼装时必须严格按照拼装放案的要求进行操作，仔细检查每个部件，才能做到安全可靠的使用设备。