移动模架.docx
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移动模架
5.850m跨连续箱梁移动模架现浇施工方案
本工程浅滩地段上部结构为50米连续箱梁，7孔一联，采用移动模架造桥机逐孔浇注。
本标段50米连续箱梁左右幅各两联，施工时拟投入一台造桥机，先完成一幅后，造桥机返回，转入另一幅施工。
造桥机在岸边浇注起点通过搭设膺架平台完成拼装。
本工程浅滩区墩身高度9～27m，梁部为左右幅分离式布置，根据上述特点拟在施工时选用DZ50型下承自行式移动模架。
5.8.1主要技术特点
（1）DZ50型下承自行式移动模架采用下行式结构，利用桥墩安装支撑托架，具有良好的稳定性。
（2）支腿设置剪力键，受力体系明确，采用精轧高强螺纹钢筋对拉连接，安装方便，较大的方便施工。
（3）造桥机升降、横向开合、纵移过孔均采用液压控制，动作平稳、安全可靠，且极大的降低了劳动强度，同时提高了施工效率。
（4）各支腿能够自行过孔就位安装，不仅方便了高桥高墩的施工，也极大的降低了施工成本。
另外在帮扎钢筋的同时支腿即可进行过孔作业，极大的缩短了净过孔时间。
（5）支腿设置横向移位油缸，便于调整主框架位置，便于曲线过孔作业。
（6）下行式造桥机外模模板随主梁一同横向和纵向移动，对桥梁两侧净空尺寸要求较低。
侧模高度可调，适用变腹板桥梁施工。
5.8.2DZ50型下承自行式移动模架设计方案
（1）结构组成
DZ50型下承自行式移动模架将系针对上海长江大桥工程50米跨连续箱梁施工而设计，为下行式结构，能够自行倒装支撑托架。
主要由主框架总成、外模系统、前主支腿、后主支腿、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、电气液压系统及辅助设施等部分组成。
DZ50型下承自行式移动模架总体组成见图5.8-1。
a、主框架总成
主框架部分由并列的2组纵梁组成，主要承托底模桁架、模板系统等设备重量及钢筋、混凝土等结构材料重量。
每组纵梁由5节承重钢箱梁+3节导梁组成，全长102.5m。
相邻两组纵梁之间中心距为9.6米。
承重钢箱梁每节长12~13米，高3.3米，翼缘板宽2.2米。
钢箱梁接头采用高强螺栓节点板联结。
导梁采用空腹箱型结构，接头为高强螺栓节点板联结连接。
b、底模桁架及外模系统
底模桁架及外模系统由底模桁架、底模、腹模、翼模、可调支撑系组成。
底模通过螺旋千斤顶支撑在底模桁架上，底模桁架从中部剖分，每侧均与主梁相联。
腹模、翼模通过可调支撑系支撑在承重钢箱梁上。
外模板应起拱，起拱度的设置应按造桥机主梁承受的由实际混凝土荷载（包括钢筋）+内模自重产生的曲线特征值进行，以使成桥后桥梁曲线与设计值吻合。
可调支撑系是用来支撑模板和调节模板，把模板承受的力通过底模桁架传给主框架结构。
c、主支腿
主支腿设置两套，由支撑托架和移位台车两大部分组成。
支撑托架由两个牛腿组成并锚固在桥墩上部。
移位台车由托盘、纵移滑座及吊挂装置、支撑油缸、纵移油缸、横移油缸等部分组成。
移位台车在横移油缸的推拉作用下在支撑托架的横梁上横向移动可实现主支腿和模架的横向开合。
横移油缸的缸端与支撑装置销接，杆端利用插销与支撑托架的横梁连接，支撑托架横梁上等距设置若干插孔，以倒换插销位置的方式实现主梁在托架上移动4000mm。
纵移滑座与主梁和导梁底部的轨道方钢相对，移动模架纵移时，主梁和导梁底部的轨道方钢落放在纵移滑座上。
主梁和导梁底部下盖板中心设置纵移顶推耳板。
纵移油缸缸端固定在纵移支座上，杆端利用插销与纵移顶推耳板连接，纵移油缸每次可以将造桥机向前推进1m，利用倒换插销的方式实现造桥机的推进过孔作业。
移位台车设置倒挂辊轮，可以吊挂主支腿自行过孔。
主支腿过孔利用纵移油缸实现。
支撑托架是造桥机的支撑基础，共设2套，每套支撑托架由相同的左右两部分组成，为三角形框架结构，下部设置剪力键，与桥墩中的预埋件相配合以承受垂向力。
支撑托架的左右两部分利用AJL1080高强精轧螺纹钢（φ32）对拉与桥墩固结成一个整体。
每根高强精轧螺纹钢需施加5t的预紧力，预紧采用两台YCW60B-200型千斤顶（需配BZ系列泵站）进行张拉预紧，张拉时应在顺桥方向两侧同步进行。
d、前辅助支腿
前辅助支腿设置在导梁前端并与导梁连接为一个整体，作为主支腿吊挂过孔时的临时支撑。
前辅助支腿可以从中间剖分，以适应移动模架横向开启过孔作业的需要。
前辅助支腿设置2台手动油缸，可以调整支腿的高度，以适应导梁上墩和主支腿前移安装的需要。
e、中辅助支腿
中辅助支腿由承重横梁和吊挂装置、走行系组成，在主支腿吊挂过孔前，中辅助支腿移位至指定位置并支撑在桥面（或墩顶）上，安装吊挂装置使主框架悬吊在中辅助支腿的承重横梁上，以实现主支腿的吊挂自行过孔。
走行系可实现人工推动中辅助支腿移位的作用。
f、后辅助支腿
后辅助支腿有三个作用，其一，浇注混凝土梁作业时作为主框架后端的吊挂；其二，吊挂主框架，实现后主支腿自行过孔，吊挂并实现主框架横向开启；其三，吊挂主框架后端并在桥面上行走，实现移动模架的过孔作业。
后辅助支腿由上承重横梁、下滑动横梁、立柱、横移油缸、支腿、吊挂装置等部分组成。
支腿下部设走形轮系，在铺设于桥面的轨道上走行（走行轨道为P60轨），在浇注状态则使轮组脱空，使承力装置支撑桥面。
g、液压系统
该系统由液压泵站、垂直支承油缸、纵移水平油缸、横移水平油缸、前后辅助支腿支撑油缸、控制元件及管路组成。
h、电气液压系统
电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主梁配电柜接入后，分成三路：
一路给主梁顶面的电气柜供电，用于向振捣设备和照明系统供电；另一路给主梁后端液压电气柜供电；第三路给主梁前端液压电气柜供电。
电缆两端采用多芯接插件，在柜屏上布置互联电缆接线端，便于拆接、检修和应急处理。
各液压站电气系统采用变压器和整流电路，为控制回路提供24V直流电源。
整机设置相应的照明系统，满足夜间施工作业要求。
液压系统均设置与各支腿处，完成移动模架的升降、横向开启、纵移过孔和主支腿移位。
i、辅助设施
辅助设施包括爬梯、操作平台、栏杆等。
操作平台和爬梯是保证作业人员施工安全的基本要求，主梁内侧的走道和操作平台以方便模架的开启与闭合，外侧的走道和操作平台方便模板撑杆的调整。
另外还有几处爬梯以方便操作人员的上下。
（2）主要技术参数
序号
项目
技术规格及特性
1
设备型号
DZ50下承自行式移动模架
2
施工使用工法
逐跨整孔原位现浇
3
总体方案
桥面下支撑，两根纵向主梁支撑模板系统
4
适用桥跨
跨度≤50m，梁重小于26.4t/m的连续预应力混凝土箱梁
5
适应纵横变化
适应桥面纵坡3.0％，横坡2.0％
6
适应曲线半径
≥4000m
7
环境风压要求
移位时最大允许风压250N/m2
浇注时最大允许风压800N/m2（否则锚固）
8
自动化方式
竖向顶落用大吨位自锁式千斤顶实现
纵向移位用液压油缸完成
模架横向开、合采用液压油缸完成
支腿自动前行倒装
9
整机使用总功率
约95kW
10
动力条件
～4AC、380V、50Hz
11
液压系统额定/最大压力
31.5Mpa/40Mpa
12
移位速度
0～1.0m/min
13
前支点最大反力
2*724吨（60米浇注工况）2*655吨（50米浇注工况）2*498吨（40米浇注工况）
14
后支点最大反力
2*437吨（60米浇注工况）2*346吨（50米浇注工况）2*361吨（40米浇注工况）
16
纵向/横向
稳定系数
K>1.5/1.3
17
运输条件
最大单件重小于30t，最大单件尺寸小于
13m×3.3m×2.2m，满足铁路、公路运输限界
18
单台总重量
430t（不含支座处散模、端模及内模、配重）
图5.8-1移动模架总成图
5.8.3施工工艺
5.8.3.1作业步骤
使用移动模架造桥机施工多孔连续梁分为三个阶段：
第一阶段是施工起始孔，主梁支撑在前后四个牛腿上，第一次浇注50+10米；第二阶段是施工中间孔，每次浇注50米，主梁前部支撑在两牛腿上，后部悬吊在连续梁悬臂8.0米处；第三阶段是施工结束孔，本次浇注40米，主梁固定方式同第二阶段施工。
移动模架造桥机利用墩身安装主支腿，主支腿支撑主框架，外模及模架安装在主框架上，形成一个可以纵向移动的桥梁制造平台，完成桥梁的施工。
移动模架横向分离，使其能够通过桥墩，纵向前移过孔到达下一施工位，横向合拢再次形成施工平台，完成下一孔施工。
作业流程详见图5.8-2施工步骤图。
5.8.3.2造桥机拼装
造桥机现场使用前的拼装按由下至上的顺序进行，其过程如下：
a.安装桥墩吊架及墩旁托架，并对托架顶面抄平，将托架间的拉杆分批进行张拉，每根均匀施加预应力。
在托架顶安放支承台车，接好电气、液压管路。
b.在待制梁的墩跨间设立临时拼装膺架，膺架顶按二次抛物线设置上拱度，拼装造桥机的主梁、导梁。
c.将主梁与膺架分离，使主梁落到支承台上，调整主梁位置，安装底模桁架并连接，将两边主梁连成整体，顶升支承千斤顶使主梁就位。
d.安装底模并调整底模预制拱度，底模预拱度根据造桥机主梁挠度计算值和实验数据，结合箱梁自重、梁体反拱值设置。
e.对称安装造桥机外侧模，调节撑杆的长度，将外侧模的安装尺寸控制在允许范围之内。
f.分段在地面组拼内模，待梁体底腹板钢筋安装完成以后，吊装内模。
利用龙门吊或内模小车调整内模。
g.安装配重平台和施工平台，并将配重可靠固定。
图5.8-2移动模架施工步骤图
5.8.3.3施工工艺
采用造桥机原位逐孔制梁与其他方法制造箱梁的工序基本相同，大致如下：
造桥机过孔就位→箱梁底、腹板钢筋绑扎→内模安装→顶板钢筋绑扎→混凝土灌筑、养生→预应力初张拉→造桥机落模架及走行至下一孔→择时进行终张拉、压浆及封端施工。
（1）模板安装
主梁拼装完成后，进行底、外模的安装，造桥机底模横梁为桁架式结构，在中间采用销接，在其顶部安放底模面板再加以固定，底模横梁通过没在主梁上的液压伸缩杆装置实现底模横梁的托起，销接和收缩放下，组装精度高。
造桥机底模应设置预拱度，预拱度应计入造桥机主梁荷载作用后的弹性变形影响及设计院要求的预设反拱值，根据混凝土实际容量计算，并结合相关实验数据修正后得出。
内模板为分段，分片拼装而成，安装在可以收缩和撑开的模板支架上，支架为杆系结构，用机械螺旋推动，在绑扎完底板钢筋和腹板钢筋，安装好预应力管道后，在底板钢筋网中安设预制的钢支承板，调整其位置及顶面标高，安设走道钢轨。
钢轨安装时要有足够的稳定性以保证内模就位准确。
内模第一次拼装时用汽车吊将内模分段组拼好，吊放轨道上，逐段连接，使其最终成一整体，在腹板处用拉杆将内外模联结，并固定其正确位置，进入标准段施工时内模通过走道钢轨拖拉就位。
梁的底模、外模亦已就位后，进行测量检查，其组装尺寸应满足施工规范要求。
（2）钢筋及预应力波纹管制安
钢筋工程包括钢筋的验收，存放、加工、绑扎及预应力波纹管的安装，支座板制造与安装，梁体相应预埋件安装等内容。
具体技术要求同陆地区30m连续箱梁支架现浇施工。
箱梁钢筋整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，绑扎时应在钢筋上画出基准线和点，保证钢筋安放位置正确，做到纵横向平直，竖向钢筋垂直度满足要求。
底板、腹板钢筋，波纹管安装完成后，立内模，安装桥面钢筋，桥面钢筋采用闪光对焊，对焊工作前应做焊接试验，合格后成批生产，并按批进行抽验。
安装齿槽、齿块模板时，槽口要采取可靠的固定措施，如压重，设置锚固筋等方法，防止灌注混凝土时棋板上浮。
桥面钢筋在这齿槽位置处如要截断，通过门型筋加以连接，连接时采用焊接接头，具体见设计要求。
（3）混凝土施工
箱梁混凝土采用C50高性能耐久性混凝土，耐久性混凝土原材料、配合比、施工工艺详见本表5.3节《耐久性混凝土施工技术措施》。
混凝土运输采用砼运输车，利用60m3／h的高压混凝土泵送入模板内，为了节约工序工时和保持梁体砼整体性，灌注时由两台地泵向良体供应砼，一台地泵接到箱梁内部灌注底板砼，另一台负责浇注腹板、顶板砼。
灌注时采用斜向分层，纵向分段的方法灌注，分层厚度不大于30cm，两层混凝土间隔时间不得超过混凝土初凝时间。
灌注顺序：
先灌注底板，后灌注腹板，再灌注顶板混凝土。
底板混凝土厚度要严格控制，沿梁长每2m设一高度控制点，底板灌注完成后，灌注腹板混凝土，如振捣时腹板砼从内模下冒出底板砼上，应停止振捣，并在内模下与底板交接处设水平压板，以防砼大量冒出。
对冒出的砼，应待砼灌注完毕后再处理，避免因过早铲除，造成腹板砼继续流失，出现沟、洞等缺陷，灌注翼板砼时，应由外向内灌注。
混凝土振捣方式为插入式，安排专人分时间，分区段负责混凝土的振捣工作，实行责任到人的质量责任制。
另派人专门监视模板的受力状况，出现问题及时解决。
在波纹管密集的地方，采用30mm振动棒振捣。
振动棒要快插慢拔，移动距离以50cm为宜，不得触及模板、波纹管，亦不得过振、欠振，振动时间以混凝土面不下沉，无气泡溢出，表面泛浆为度，大约为20～30s。
灌注梁混凝土时，应随时检测、控制混凝土坍落度，不合格的混凝土坚决退掉。
从灌注的初、中、后期随机抽取拌制的混凝土制作试件，每片梁试件组数不少于7组，3组随梁养护做弹模试验，2组为标准养护用试件，2组随梁养护作为拆模、预施应力之依据。
灌注完混凝土后，用白色海绵块覆盖梁体的外露部分，并洒水养护，以混凝土表面潮湿为度。
养护天数不少于14天。
箱梁内室降温较慢，可适当采取通风措施，并应洒水养护7天以上。
当环境温度低于5℃时，应用塑料薄膜或特制养护罩对梁体进行保温，不得对混凝土洒水。
养护工作是保证箱梁质量的一个重要方面，要安排专人负责养护。
梁体混凝土强度约4～8MPa时（初凝后终凝前，以手指按压混凝土表面，轻按不软，重按不陷，灰浆不粘手，表面不留指痕），抽动钢铰线以免漏浆后钢绞线被粘住，并向孔道内通入高压空气，消除管内杂物。
梁体混凝土强度达到设计强度的50％，混凝土表层温度与环境温度之差不大于15℃时，在保证物体棱角完整时方可拆除侧模和端模，拆模顺序反立模顺序进行。
顶板底模拆除应待梁体强度达到60％以上时才能进行。
拆模时，严禁重击或硬撬，避免损坏混凝土棱角和损伤模板。
模板拆除后，及时进行保养，已备下次使用。
（4）施加预应力施加预应力包括预应力束下料、制备，穿束及张拉，压浆、封端等。
预应力施工比照陆地区30m连续箱梁施工工艺办理。
预应力筋张拉顺序应符合设计要求。
5.8.4造桥机移位
造桥机过孔时通过纵横移系统动力牵引，实现自行移动，移动过程如下：
（1）箱梁灌筑完成后进行初张拉，箱梁自重荷载直接由支座传递至墩台基础。
将后辅助支腿、中辅助支腿支承在桥面上，并使前辅助支腿支承于墩顶，安装吊挂装置，吊住移动模架主梁。
（2）前、后主支腿承重油缸收回，解除其机械锁紧螺母及对拉精扎螺纹拉杆，并启动横移顶推油缸，使前后主支腿与桥墩分离。
（3）将前、后主支腿吊挂在模架主梁下部的走道上，利用纵移油缸顶推，使前后主支腿前进至下一桥墩就位，张拉支腿对拉精扎螺纹拉杆使主支腿与桥墩固定。
（4）后主支腿，前后辅助支腿油缸收回，使移动模架主梁底部的滑道落到支承台面上。
（5）解除中辅助支腿的吊挂装置，拆除底模中缝的连接，同时开动将前、后主支腿及后辅助支腿两侧横移机构，同步开动水平千斤顶将造桥机主梁及外侧模、底模等向外侧移动约4.0m。
（6）解除后辅助支腿的吊挂，使后辅助支腿下的走行轮作用在桥面铺设的轨道上，启动主支腿的纵移油缸，循环伸缩使模架前移一跨。
（7）开启横移机构，模架横移至合拢位置时，进行底模桁架的对接，恢复造桥机落架时的状态；开动主支腿承重油缸，顶升造桥机到设计位置，调整模板。
（8）收缩内模支架撑杆使内模脱开，放在内模台车上。
待下一孔梁底板腹板钢筋安装完成后，安设轨道，用卷扬机将内模台车牵引出箱梁，然后组拼安装待制架孔内模。
移动模架过孔步骤见图2.3-9-3。
图2.3-9-3移动模架过孔步骤
5.8.5工序作业时间安排
序号
工序名称
作业时间（h）
备注
1
造桥机纵移就位
12
2
绑扎底、腹板钢筋
12
3
内模安装
8
4
绑扎顶板钢筋
8
5
浇注箱梁砼
10
6
养生、等强
168
7
拆内模、端模
8
8
穿束、张拉
12
9
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