移动模架箱梁施工专项施工方案文档格式.docx
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简支箱梁采用下承式移动模架（MSS32-900）造桥机进行逐孔现浇施工。
箱梁混凝土总体浇筑方案为混凝土由项目部拌和站集中拌和，混凝土输送泵和混凝土泵车进行浇注。
梁片混凝土养生采用蒸汽并覆盖土工布浇水养生。
梁片预应力张拉采用两端同步张拉，并左右对称进行，分预张拉、初张拉（待梁体混凝土强度达到设计值80%）和终张拉（待梁体混凝土强度和弹性模量达到设计值后、龄期不少于10d）三个阶段进行。
为节约成本，减少不同作业面的交叉干扰，保证个施工作业面、个施工工序的同步、有序进行。
原材料、小型机具的的储存，钢筋加工、混凝土部分的输送均利用已经制好的梁片上进行。
在浇注梁片的第一跨处，设置上梁马道。
图2移动模架施工工艺流程图
4、MSS32-900移动模架造桥机工作原理简介
移动模架造桥机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，而采用两个支撑在牛腿上的钢结构主梁支承外模板，两主梁通过牛腿支架支撑在桥墩承台上，通过推进小车、液压系统、电气系统等作为自行整体移动的依托，而完成逐孔现浇梁片的造桥设备。
4.1、移动模架造桥机合模施工状态（横端面）
4.2、移动模架造桥机开模施工状态（横端面）
4.3、移动模架造桥机过跨状态
4.4、模板的调整
移动模架造桥机预拱度的调整是施工中重点，移动模架造桥机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。
该移动模架造桥机的挠度值主要有三部分组成：
a、混凝土自重产生的挠度值；
b、预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算；
c、牛腿压缩产生的变形值。
4.5、荷载预压
造桥机拼装完成后，首先根据计算书中提供的理论挠度值进行预拱度调整。
共调整10组横梁下面支撑在主梁箱梁体内的支撑螺旋千斤顶。
模板预拱度调整完成后即可进行预压试验。
荷载采用砂袋,钢筋,散砂、配重块堆载的等载预压方法，通过先底板，再腹板，最后堆载翼板的顺序进行，总荷载量控制在32m跨箱梁790T（扣除梁端头各1.3m的范围）左右（浇注的混凝土量为315.2m3），持荷时间24小时即可，最多不超过48小时，通过测量计算出堆载前后的实测变形挠度值。
对比理论挠度值与实测挠度值的差值，修正理论计算预拱度值，以此作为第一孔箱梁浇注时的预拱度值。
荷载预压也可采用胶囊充水的方法进行，优点是可以较好的模拟出混凝土的侧压力，加载卸载方便快捷。
缺点是成本太高。
推进状态
4.6、混凝土的浇筑及模板的行走
每孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，将第三对牛腿预先用吊机、拖车倒运安置在下一孔的桥墩上，然后通过液压缸使纵梁下移并向外横移带动外模脱离桥身，用液压缸顶推纵移模板至下一孔，然后再向内横移带动外模合拢，连接横梁连接销，调好位置后，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。
MSS滑移支架具有周转次数多，周转时间短，使用辅助设备少的特点，减少了人力物资的浪费，特别适用于多跨现浇箱梁施工，既保证了工程质量，又能加快施工进度，且能在不中断桥下交通的情况下，保证施工现场的文明施工和安全施工,在现代化的桥梁施工中的应用日益广泛。
4.7、移动模架技术参数表
表1MSS32-900移动模架造桥机主要技术参数表
名称
性能参数
备注
支承方式
桥面下支承
承载能力
32米箱梁自重及施工阶段其他荷载
其他荷载的计入根据最新《铁路施工技术规范》
适用范围
同时满足32m、24m及等多种跨度
及其过渡跨的连续箱梁的原位安
装现浇混凝土施工
现浇箱梁最大浇注长
度及桥梁顶宽
最大浇注长度32.6m（桥宽13.4m）
一次浇注箱梁的最大
（重量不含施工荷载）
850T
现浇箱梁最小平曲线半径
1600m
允许现浇箱梁纵向最大坡度
≤4.0%
允许现浇箱梁横坡
≤4%
整机纵向移位速度
1m/min
整机横向移位速度
0.5m/min
驱动方式
电液控制驱动方式（含高压液压站）
动力条件
AC380V；
50HZ
设计施工周期
移动模架造桥机移位、就位以及模板
的调整到位等共需时间需控制在8小
时以内完成
主材最大应力
安全系数2
纵向顶推能力
360KN6台
系统横移开模顶推能力
300KN12台
系统落模顶升能力
2600KN0.35m×
12台
移动模架对墩身的
最大受力
垂直力：
约2×
3400KN=6800KN；
纵向水平力：
约150KN
施工时适合的净高
（梁底到承台顶面）
3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
采用组合钢模拆装
内模调节
用双向螺杆调节
抗风能力
不小于6级（风速）
挠跨比
主梁系统：
≤1/800
模板系统：
≤1/600
开模行走时允许最大风速
6级
整机抗倾覆稳定系数
在最不利荷载组合况下1.5
合模浇注时允许最大风速
12级
前支点最大压力
680T
双边
后支点最大压力
10天
表2MSS32-900移动模架各部件重量表
序号
部件名称
重量（吨）
1
外模板
105
2
横梁
40
3
主梁
120
4
鼻梁
5
推进小车
35
6
牛腿及支腿
7
内模板
30
合计
475
表3MSS32型移动模架钢结构主要件一览表
尺寸（长×
宽×
高）mm
数量（件）
质量（吨）
牛腿支腿
为组合件，结构简单，重量较轻，略去
牛腿托梁
10897×
600×
1200
8
5.3
主梁1
11877×
1800×
2800
18.9
主梁2
12404×
16.8
主梁3
13327×
21.01
横梁1
6830×
300×
1100
1.25
横梁2
鼻梁1
9495×
2200
4.68
9
鼻梁2
10100×
3.643
5、MSS32-900移动模架造桥机现场组拼施工说明
5.1、组拼前的准备工作
5.1.1施工准备
（1）场地整理
拼装前应对拼装现场进行平整、换填、压实处理，考虑到承重能力，拼装场地已填铺石碴和碎石进行硬化，确保50T的吊车和其他吊装设备能安全顺利地到达安装现场，同时在吊车的操作半径的范围内，要清除可能影响施工的一切设施及障碍物。
另外在临时支墩范围内上面采用混凝土硬化作为支撑平台基础。
（2）模架的存放
从上表中可看出，模架构件体积非常庞大，需在现场平整大面积的堆放场地,场地要进行硬化，存放时，重要部件垫放枕木，以防损坏，并有专用人巡察，小型部件，入公司库房保管。
（3）吊装设备、安装工具
安装时，主要以两台吊车为主要吊装工具，装载机配合工作。
考虑到模架部件比较沉重，安装部位略高，尤其是主梁，重达20吨。
公司现有吊机一次起吊到位可能有困难，到时可采用两台吊机同时起吊安装。
全机约有5900个连接螺栓（不包括模板连接螺栓）。
厂家提供部分工具，且配有两套电动扭力扳手。
5.1.2、组拼场地的地基处理施工
MSS32移动模架主梁拼装时，两墩之间的场地必须进行地基处理，以确保主梁拼装安全。
以前溪特大桥主梁拼装为例，主梁的吊安装（分3节拼装），需在20#墩与21#墩场地之间增设8个临时支墩。
临时支墩尺寸及高度应根据现场实际情况，结合移动模架尺寸和梁底设计标高来控制。
（1）地基换填施工
前溪特大桥地处海积区软基地带，根据实际情况进行采用隧道的洞碴换填。
换填区域两承台之间，换填深度从地面到承台底。
（2）地表硬化施工
采用30cm厚C20钢筋混凝土。
5.1.3、临时支墩搭设
为了施工和拆卸简便，临时支墩采用枕木垛堆起，再在支架上下用方木固定后作为支撑平台。
5.1.4、桥梁承台安全性检算和加固施工方案
（1）工况介绍
设备自重约450吨，混凝土自重约800吨（不包括桥面面层的摊铺重量），共1250吨。
所有载荷由两个承台承担，一个承台承担载荷为625吨。
取1.1的载荷系数，每个承台载荷按680吨计算。
整套设备与承台有8个接触面，每个接触面为560mm×
440mm，每个接触面承担载荷为85吨。
以下图承台为研究对象，由11根深入地基的立柱支撑。
计算模型见图5。
（2）计算结果
此模型采用实体建模技术，共划分体单元58686个。
经过计算，此承台的最大复合应力为2.77MPa,出现在牛腿与承台的接触位置，中间部位局部拉应力为1.2MPa；
竖向最大位移为1.39mm。
图5：
计算模型
图6：
承台应力云图
图7：
承台应力细部图
图8：
应变云图
（3）结论及加固方案
经过计算，承台受力在允许使用范围内。
建议在承台的牛腿支撑位置采用高标号砂浆找平，同时在砂浆表面垫一块厚2cm相应大小的钢板，以防止承台局部受压开裂。
5.2、MSS32-900移动模架造桥机现场拼装与调整
5.2.1、主要部件描述
（1）主要结构件组成
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32m、24m跨箱梁墩高从3.0m～14m不等，设计方案考虑32m跨与24m跨箱梁通用。
施工时从32m过渡到24m时只需作微小变动即可满足24m跨施工要求。
根据工程情况，其设计方案采用牛腿拆装式移动模架系统，共设置三对牛腿托梁，施工时只用其中二对牛腿，另一对牛腿在造桥机纵移前预先安装在下一孔桥墩承台上，以缩短施工周期。
移动模架系统主要由牛腿、推进平车、主梁、鼻（导）梁、横梁、外模及内模组成。
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：
①牛腿：
牛腿采用横梁式结构，为横梁、竖向支腿组合而成，通过竖向支腿支撑在承台上。
牛腿共有三对，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承台上。
每个牛腿顶部滑面上安装有推进平车。
并配有两个横向移动液压缸、两个竖向顶升主液压缸,一个纵向顶推液压缸。
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。
②主梁：
移动模架系统主梁为一对钢箱梁。
根据计算，主梁刚度按最大净挠度≤1/800施工跨径控制，最大净挠度控制在41mm以内。
主梁截面尺寸为1800mm2800mm,上、下翼缘板厚为20～30mm，腹板厚为12~16mm，主梁长度约为38m，分为三节，节间用高强螺栓连接。
主梁两端设有前后鼻梁，长约为20m，分为两节，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。
③横梁：
横梁为焊接工字钢形式,跨中截面尺寸为1000mm300mm，同一断面上每对横梁间销连接，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。
④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。
外模板底面板采用8mm的钢板，缘翼板及侧模纵筋采用6mm面板加不等边角钢，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。
⑤内模：
移动模架系统的内模系统采用小块组钢模板以方便拆装，加快施工速度。
（2）液压系统
MSS移动模架造桥机系统配有六套推进（滑移）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。
①推进小车:
每套推进小车液压系统设有一台高压液压站、两台推力2600KN行程350mm的竖向顶升自锁液压缸、两台推力300KN行程500mm横移液压缸、一台推力470KN行程1000mm的纵移液压缸。
液压系统工作原理：
液压站驱动电动机通过联轴器驱动轴向恒功率变量柱塞泵，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。
②液压元件:
自锁液压缸采用德州德隆集团产品；
高压液压泵采用宁波恒力公司产品；
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；
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。
（3）电气系统
MSS移动模架造桥机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。
①推进小车电气系统原理及电器布置图
②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。
③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。
5.2.2、移动模架造桥机系统的组装
（1）牛腿的组装：
牛腿横梁为钢箱梁式结构，安装牛腿系统时先将牛腿支腿安装在承台上，吊装牛腿横梁时先装一边的横梁并用临时拉杆固定，再安装另一边的牛腿，全部固定好后，在牛腿顶面用水准仪抄平，再安装推进平车。
（2）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。
（3）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。
（4）造桥机拼装顺序：
移动模架造桥机按如下工序进行拼装：
牛腿的组装——主梁的组装及其他施工设备、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（在绑扎完底板钢筋后）。
移动模架造桥机拼装时要求各部件之间连接可靠，拼装完后要通过认真地全面检查，确认安全可靠后方可用作上部结构施工使用。
5.2.3、主要拼装方法
1）高强螺栓连接施工一般规定
（1）高强螺栓连接在施工前应对连接实物和摩擦面进行检验和复验，合格后才能进行安装。
表面上和螺栓螺纹内有油污或生锈的应以煤油清洗，清洗后于螺母的螺纹内及垫圈的支承面上涂以少许黄油，以减小螺母与螺栓间的摩擦力。
（2）拼装用的冲钉其直径（中间圆柱部分）应较孔眼设计直径小0.2~0.3mm，其长度应大于板束厚度。
（3）对每一个连接接头，应先用螺栓和冲钉临时定位。
对一个接头来说，临时定位用螺栓和冲钉数量的确定，原则上应根据该接头可能承担的荷载计算，并应符合下列规定：
不得少于接头螺栓总数的1/3。
临时螺栓不得少于两个。
穿入的冲钉数量不宜多于临时螺栓的30%。
（4）高强螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，力求一致。
安装时要注意垫圈的正反面，螺母有圆台面的一面应朝向垫圈有倒角的面；
对于六角头高强度螺栓连接副靠近螺栓头一侧的垫圈，有倒角的一面应朝向螺栓头的方向。
（5）高强度螺栓安装时应能自由的穿入，严禁强行穿入。
如螺栓不能自由的穿入时，孔应该用绞刀进行修整，修整后的孔最大直径应小于1.2倍螺栓直径。
在修整孔前，应将四周螺栓全部拧紧，确保连接板紧贴，防止铁屑落入板缝内。
其后再进行绞孔，严禁使用气割法扩孔。
（6）高强度螺栓在终拧以后，螺栓螺纹外露应为2至3扣。
2）大六角头高强螺栓连接施工
（1）大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数
对于大六角头高强度螺栓连接副，拧紧螺栓时，加到螺母上的扭矩值M和倒入螺栓的轴向紧固力（轴力）P之间存在对应关系：
M=K*D*P
式中D——螺栓公称直径（mm）
P——螺栓的轴力（KN）
M——施加于螺栓上的扭矩值（KN.m）
K——扭矩系数
高强度螺栓连接副的扭矩系数K是衡量高强度螺栓质量的主要指标，是一个具有一定离散性的综合系数。
该值由厂家根据试验数理统计值取得并提供。
主梁拼装检查：
1移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。
2连接板连接之前，应先检查主梁及连接板连接面是否喷砂。
3高强螺栓终拧完毕后，将部分抽检螺栓做好标记，用标过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧固力检测。
检测值不小于规定值的10%，不大于规定值的5%为合格。
对于主梁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。
不合格者不得超过抽检总数的20%，否则应继续抽检，直至达到累计总数80%的合格率为止。
对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。
3）横梁的安装
用吊机将横梁一片片吊起对齐与主梁连接起来。
先装靠近墩身的横梁，保持平衡，横梁安装好后，再装各连接撑杆。
横梁与主梁连接时，连接螺栓先不拧紧，单侧横梁连接完毕，要检测纵桥向横梁的直线度，如果纵桥向横梁不在一条直线上，用垫板调整，两侧横梁连接好后，主梁横移至合模状态，将两侧横梁连接，此时，因横梁与主梁未拧紧，可适当进行微调以保证两侧横梁连接，全部连接完毕后，再将主梁与横梁拧紧。
横梁装完后，两行走小车向墩身靠近，使横梁对接起来，并用连接螺栓将横梁栓接起来。
从而使整个系统形成一个稳定的框架系统。
4）外模板的安装及调整
①顶升千斤顶，使主梁脱离支架，拆除支架顶垫块，拧紧螺旋支撑、锁定。
②纵移主梁至模架浇注位置。
③调整两侧主梁，使横梁对接，用螺栓固定。
④安装机械调节支撑座、侧模支撑梁。
⑤参照外模平面展开图，将外模的底模、侧模及翼板底模依次吊装在外模支撑架上，并边安装外模边调节其预拱度直至满足其精度要求。
⑥外模安装完毕，用拉杆将侧模与侧模支撑梁对拉。
⑦模板的调整：
移动支撑系统预拱度的调整是施工中重点，移动支撑系统挠度值的影响因素要考虑周全，挠度值的计算要尽量结合实际情况。
该移动模架造桥机系统的挠度值主要有三部分组成：
b、预应力钢束张拉产生的反拱值；
c、牛腿沉降产生的挠度值。
以上每个构件在拼装前及每道工序在安装后均需验收合格后方可进行下道工序施工。
移动模架安装完成后，应检查所有的安装，确认安装无误。
在浇筑混凝土前应抽查5%的受力螺栓。
6、MSS32-900移动模架预压施工方案
为了检验移动模架受力状况，各部位的强度与刚度和测量移动模架在箱梁施工全过程的弹性变形与非弹性变形量，控制模板的预拱度，确保箱梁浇筑过程安全与质量，移动模架组装后应进行模拟箱梁施工过程的加载预压。
6.1、预压重量的计算
预压重量按MSS32-900移动模架在箱梁施工过程中最不利状况（现浇32m箱梁）进行考虑，其箱梁浇筑过程的荷载如下（见表4）：
表432m箱梁浇筑过程中荷载重量估算表
第一次浇筑（32m梁）荷载重量
内模重量（T）
钢筋、钢绞线重量（T）
底板砼
总重量（T）
斜腹板
砼重量（T）
顶板翼缘板砼重量（T）
施工附加荷载（T）
合计
（T）
71
212
166
292
17
788
q1=3.31T/m
q2=6.63T/m
q3=4.93T/m
q4=10.54T/m
注：
施工附加荷载按砼重量的2%。
6.2、加载顺序
MSS32-900移动模架模拟箱梁施工过程加载与卸荷的顺序按以下框图进行。
图9箱梁施工“预压-卸载”试验流程图
第一步：
预压前准备工作
预压前的准备工作含：
①、模架的底模、侧模初始状态的设定（先按箱梁相应断面的设计标高暂定）。
②、场地平整硬化，预压材料过磅装袋，堆放等工作。
③、场地照明设备的安装。
④、人员组织、机械设备与测量仪器的配备（需要水平仪2部，经纬仪1部）。
⑤、观测点的设置
MSS32-900型的移动模架在预压过程中需观测8个断面共24个观测点（每个断面有三个观测点），具体观测断面为前支点、跨中断面、后支点、悬臂端,横梁。
其观测点的设置如附图所示。
初始状态的观测：
在完成观测点的布设后进行各观测点初始读数的观测，并做好记录。
第二步：
“状态一”加载模式
“状态一”的加载模式主要模拟完成，底板、腹板钢筋、预应力筋、内模安装、顶板翼缘钢筋、预应力筋的安装等施工过程，其荷载按均布于底板上考虑如图10：
图10“状态一”加载示意图
加载过程的观测：
由于“状态一”荷载相对较小，可以考虑完成“状态一”加载后才进行各观测点观测。
第三步：
“状态二”加载模式
“状态二”的加载模式是模拟底板砼、斜腹板砼、顶板、翼缘板砼已形成一定施工梯度的全断面浇筑，同时顶、底、翼缘板砼
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