珠江黄埔大桥45m箱梁施工综述.docx

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珠江黄埔大桥45m箱梁施工综述

珠江黄埔大桥45m箱梁施工

滑移模板支架系统（MSS）

配置使用说明书

山东博瑞路桥技术有限公司

二〇〇五年二月十五日

珠江黄埔大桥45m箱梁施工

滑移模板支架系统（MSS）

配置使用说明书

山东博瑞路桥技术有限公司

二〇〇五年二月十五日

qsgzs目录

1.技术方案

1.1.技术方案介绍

2.1.1移动模架系统（MSS）主要性能

系统最小曲率半径

2000米

施工状态下最大净挠度

≤跨径的1/500

纵向顶/拉能力

490KN/370KN4台

系统横移开模顶/拉能力

300KN/205KN10台

系统纵移速度

20米/小时

系统适应桥梁最大纵坡

≤3.5%

系统横移速度

0.5米/分钟

系统适应桥梁最大横坡

≤2%

系统落模顶升能力

3078KN0.45m×8台；3078KN0.45m×4台1000KN0.20m×4台（普通型螺旋油缸）

适合施工桥宽

≤16.5米

单孔施工跨径

≤45+7米（悬臂）

最大承重施工荷载

14000KN

移动模架对墩身的受力

垂直力：

约2×5500KN=11000KN；

水平横向力（浇注前精扎螺纹水平挤压力）：

约4500KN；纵向水平力：

约200KN

施工时适合的净高（梁底到承台）

10米

外模分合

主梁带动外模升降和侧移

外模调节

通过调节横梁的标高和平曲线分段整体调节

内模组立

由买方自备胶合板；或选配液压平车分段拆装

内模调节

用双向螺杆调节

系统行走时抗倾覆稳定系数

≥1.5

材料最大应力安全系数

≥1.5

牛腿拉杆最大应力安全系数

≥2

2.1.2设备主要构造及工作原理

MSS移动模架系统（movesupportsystem）是世界桥梁施工的先进工法，施工时无需在桥下设置模板支架，采用两个支撑在牛腿上的钢结构主梁支承模板系统，两主梁通过牛腿支架支撑在桥墩柱上。

本工程的30m、45m跨箱梁墩高从14m～37m不等，设计方案考虑30m跨与45m跨箱梁通用。

施工时从45m过渡到30m时只需作微小变动即可满足30m跨施工要求。

根据工程情况，我公司的设计方案采用自行牛腿式移动模架系统，施工过程中不需倒运牛腿，依靠系统自身将牛腿前移就位。

移动模板系统主要由牛腿、主梁、横梁、C型梁、吊点横梁、前支撑横梁、外模及内模（选配）组成。

每一部分都配有相应的液压或机械系统。

各组成部分结构功能简介如下：

⑴牛腿：

牛腿采用自行式牛腿，为三角形结构，通过墩身预留孔附着在墩身上并用精轧螺纹钢筋拉紧。

牛腿共有二对，它的主要作用是支撑主梁，将施加在主梁上的荷载通过牛腿传递到墩身上。

每个牛腿顶部滑面上安装有推进平车。

并配有两对横向移动液压油缸、两个竖向液压油缸。

主梁支撑在推进平车上。

牛腿上表面与推进平车下表面分别镶有不锈钢板和塑料滑板。

推进平车上表面安有聚四氟乙烯滑板，通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及竖向正确就位。

牛腿行进时，通过纵移液压缸驱动，使牛腿沿主梁下推进机构向前推进，中间不需要附助设备。

牛腿的行走详见后面“混凝土的浇注及模板的行走”。

⑵主梁：

移动模架系统主梁为一对钢箱梁。

根据计算，主梁刚度按最大挠度≤1/500施工跨径控制，最大净挠度控制在90mm以内。

主梁截面尺寸为2200mm3200mm,上、下翼缘板厚为20～40mm，腹板厚为12~16mm，主梁长度约为55m，分为五节，节间用高强螺栓连接。

主梁前端设有鼻梁，长约为45m，分为四节，节间也用高强螺栓连接，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。

⑶横梁：

横梁为桁架形式，同一断面上每对横梁间为螺栓连接，横梁上设有销孔，以安置外模支架。

横梁通过机械支撑系统进行竖向和横向调整。

⑷C型梁：

C型梁为一根钢箱梁，下面设有垫梁和枕梁。

主要作用为悬吊MSS移动模架系统。

⑸吊点横梁：

吊点横梁为一根钢箱梁，具备两个功能。

浇注完第一孔后，放置到砼箱梁悬臂端，通过液压系统悬吊主梁，行走牛腿。

在每一联的第二孔及以后各孔时，通过吊杆将MSS移动模架系统后端吊起，与已浇注完毕的箱梁混凝土锁紧在一起，防止新旧混凝土接缝处出现错台。

⑹前支撑横梁：

前支撑横梁为钢箱梁或桁架结构，通过螺栓与鼻梁前端连接在一起，横梁中间为销连接，下面设有千斤顶。

主要作用为MSS移动模架系统牛腿纵移时，通过千斤顶将鼻梁端顶起，起到支撑牛腿纵移的作用。

⑺外模：

外模由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。

底板分块直接铺设在横梁上，并与横梁相对应。

每对底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。

腹板、肋板及翼缘板也与横梁相对应，并通过在横梁设置的模板支架及支撑来安装。

外模板面板采用5mm热轧面板，缘翼板及侧模纵筋采用不等边角钢，底板纵筋采用H型钢和不等边角钢。

以起到减轻模板重量和增加模板刚度的效果。

外模节与节之间的拼装形式见右图。

外侧模及支撑框架在底模以上700mm外分块用销子连接，以方便30m箱梁施工时拆缷。

（8）内模（选配）：

45m移动模架系统的内模系统可采用液压小车辅助拆立模板，液压内模包括模板、内模小车、内模梁及道轨。

模板的运输及安装通过内模小车来完成。

内模小车配有液压系统和电驱动行走装置，通过液压系统来完成内模安装及拆除。

箱梁的横隔板二次浇注，以便内模拆除。

30m内模由于空间有限可采用传统胶合板内模，由买方自备。

45m内模也可采用与30m内模一样的传统胶合板内模由买方自备。

2.1.3液压系统

MSS移动支架系统配有六套液压系统：

四套推进（滑移）小车液压系统，一套后横梁液压系统，一套内模小车液压系统。

每套液压系统有液压站、液压缸、液压管路和电气控制系统组成。

⑴推进小车液压系统每套推进小车液压系统设有一台高压液压站、两台推力314吨行程450mm的竖向顶升自锁液压缸、两台推力25吨行程500mm横移液压缸、一台推力39吨行程1000mm的纵移液压缸、三台推力20吨行程500mm带双向液压锁的牛腿提升液压缸、液压油管和电气控制系统。

推进小车液压系统原理图

液压系统工作原理（参见原理图）液压站驱动电动机1通过联轴器驱动轴向恒功率变量柱塞泵3，移动模架主梁作纵、横、竖方向移动时，油泵通过并联多路换向阀向纵、横、竖移动油缸供油，系统工作压力由多路换向阀前端阀所带的溢流阀限定在32MPa。

液压站采用性能可靠的YCY恒功率变量泵，在液压缸完成一个行程的顶推工作回程时，所需油压较小，油泵排量自动增大，油缸回程速度加快，提高工作效率。

采用的进口并联多路换向阀在不扳动换向手柄时（各阀芯处于中位），油泵排出的液压油经换向阀中位油道直接返回油箱，达到电动机处于空载起动，起动电流小，液压系统无冲击，节约能源的效果。

⑵横梁液压系统设有一台高压液压站、四台推力314吨行程450mm的竖向顶升自锁液压缸。

液压站外形与推进小车液压站相同，液压站驱动四台自锁液压缸，所以只设有高压系统油泵及控制系统。

⑶C型梁液压系统原理图

⑷内模小车液压系统（选配）液压系统设有一台液压站、四台推力10吨行程500mm的竖向顶升液压缸，左右各两台推力10吨行程500mm的横向液压缸。

液压站油泵电机4KW，排量14.5L/min，系统工作压力16MPa。

⑸液压元件自锁液压缸采用天津泰利（该厂为美国ENERPAC在中国的定点制造厂）产品；高压液压泵采用宁波恒力公司产品；超高压液压泵采用力液压机具有限公司产品；超高压控制阀采用德州液压机具厂产品；高压控制阀采用意大利布雷维尼多路控制阀纵移顶推液压缸和横移顶推液压缸采用天津工程液压件厂产品；液压软管采用济南军区军工厂产品。

液压站电源为三相交流电380V,50Hz，控制电源为交流220V。

2.1.4电气系统

MSS移动支架系统的六套液压系统都配有完善的电力驱动与电气控制系统。

⑴推进小车、C型梁、横梁电气系统原理及电器布置图

⑵内模小车电气系统原理及电器布置图

⑶电气系统元器件电气控制系统主要要器件采用德国西门子技术国内合资企业产品；液压站驱动电机采用国内大厂制造的Y系列电动机，安装型式Ⅵ，防护等级IP44。

⑷电源电气系统的电源使用3相380V，50HZ交流电源，允许电压波动±10%。

整套设备装配动力73KW，最大负荷44KW。

1.2.移动支架系统的组装与施工

2.2.1移动支架系统的组装

⑴牛腿的组装：

牛腿呈三角形，拼装时应先做一扁担梁通过精轧螺纹将牛腿固定在墩身上，待另一只牛腿吊装到位后再用精轧螺纹将它们拉紧。

吊装牛腿时在牛腿顶面用水准仪抄平，以便使推进平车在牛腿顶面上顺利滑移。

⑵主梁安装：

主梁在桥下组装根据现场起吊能力可采用搭设临时支架将主梁分段吊装在牛腿和支架上。

组成整体后拆除临时支架。

也可将全部主梁组装完成后通过设在墩身上面的临时桁架，通过液压油缸及吊杆整体吊装就位。

⑶C型梁：

拼装时将C型梁上半部分预先拼装并吊装至桥面上方，然后拼装C型梁与主梁连接的下半部分。

⑷吊点横梁：

拼装时只需在桥下拼好并将其一次性吊装到位即可。

⑸前支撑横梁：

拼装时在桥下拼好并将其一次性吊装到位。

⑹横梁及外模板的拼装：

主梁拼装完毕后，接着拼装横梁，待横梁全部安装完成后，主梁在液压系统作用下，横桥向、顺桥向依次准确就位。

在墩中心放出桥轴线，按桥轴线方向调整横梁，并用销子连接好。

然后铺设底板和外腹板、肋板及翼缘板。

⑺各构件拼装顺序：

移动模架系统按如下工序进行拼装：

牛腿的组装，主梁的组装及有关施工设备、机具的就位牛腿的安装主梁吊装就位横梁安装铺设底板、安装模板支架安装外腹板及翼缘板、底板内模安装安装C型梁。

2.2.2移动模架系统的施工原理和工艺流程

⑴模板的调整：

移动模架系统预拱度的调整是施工中重点，移动模架系统挠度值的来源要考虑周全，挠度值的计算要尽量结合实际情况。

该移动模架系统的挠度值主要有五部分组成：

a混凝土自重产生的挠度值；

b由后悬臂吊杆集中力产生的挠度值（浇注第二孔以后各孔时方考虑此值）；

c预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算；

d牛腿间钢板层间压缩产生的挠度值；

e后悬臂吊杆伸长产生的挠度值。

⑵混凝土的浇注及移动支撑系统的行走：

每一联第一孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，利用顶升油缸落模，使主梁下移带动模板脱离桥身，落到主梁底面离小车滚轮100mm左右距离，将主梁用吊杆在已浇桥面上的后吊点C梁和吊点横梁处固定，此时鼻梁前端的前横梁支撑在墩顶上。

然后拧紧小车挡柱上的螺母，小车挂架挂在主梁上。

伸出挂架上的三个油缸，吊起小车，此时牛腿随小车一同被吊起，卸掉牛腿的精扎罗纹，通过小车上的横移油缸将牛腿从墩中移出，脱离墩柱，小车及牛腿就挂在主梁上。

推动小车上的纵移油缸，小车带着牛腿在主梁上纵移。

当两组牛腿各行进一孔距离，到下一桥墩时，小车横移油缸顶推将牛腿插入墩中，如果高度有偏差，可用挂架上油缸进行调整，两侧牛腿插入预留孔后，抄平牛腿上平面，拉紧对拉丝杆。

牛腿自行、安装完毕。

待前后两对牛腿全部就位后，顶升油缸带动主梁继续下落至小车滚轮上，拆除中吊点吊杆，拆除前横梁上的横向连接销，并通过C型梁上的横移液压系统和小车横移液压系统横移，带动主梁及模板横向打开，通过纵移液压系统顶推主梁，带动MSS移动模架系统向前纵移至第二孔浇注位置，横向合模，连接横梁，顶升至浇注位置。

调好模板后，安设底板及腹板钢筋、预应力钢束、安装内模板，顺即安设顶板钢筋及预应力钢束，全部工序验收合格后浇注箱梁混凝土。

箱梁混凝土整孔一次浇注完成，由悬臂端向已浇梁段推进。

2.2.3移动模架系统拆除及荷载试验方案

⑴设备的加载试验及测试方案：

待MSS移动模架系统全部拼装完成后，即可做设备的加工载试验。

试验可以采用砂袋堆载的方法逐级加载，直至加至与混凝土等载后，观测设备的挠度变