甬台温客运专线木周岭特大桥下承自行式移动模架原位整孔现浇32m简支箱梁施工技术方案Word下载.docx
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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≤32.7m，梁重小于900t/的简支或先简支后连续预应力混凝土双线整孔箱梁
5
适应桥墩高
≥3.5米
6
适应纵坡
3.0％
7
适应曲线半径
1500m
8
环境风压要求
移位时风压≤150N/m2（瞬时风速≤16m/s）
浇注风压≤800N/m2（瞬时风速≤36m/s）
9
自动化方式
竖向顶落用大吨位分离式千斤顶实现
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
10
前主支腿最大支点反力
2*377吨
11
后主支腿最大支点反力
2*322吨
12
前辅助支腿最大支点反力
2*40吨
13
中辅助支腿最大支点反力
2*140吨
14
后辅助支腿最大支点反力
2*110吨
15
整机使用总功率
约65kW
16
动力条件
～4AC、380V、50Hz
17
液压系统压力
31.5MPa
18
移位速度
0～1.0m/min
19
主梁挠度
小于L/700（仅考虑混凝土荷载和内模自重）
20
过孔稳定系数
K>
1.5
21
运输条件
最大单件重小于≤21t，最大单件尺寸小于
12.5m×
2.8m×
1.72m，满足铁路、公路运输限界
22
单台总重量
约520t（不含支座处散模）
23
设计施工周期
12天/跨
（按每天工作24小时计）
3.1主框架总成
图2
主框架总成
主框架部分由并列的2组纵梁组成，主要承托底模支撑梁、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3节承重钢箱梁（12.25m+12m+11.25m）+3节导梁（8m+12m+12.75m）组成，全长68.25m。
根据使用桥梁的桥墩形式，确定相邻两组纵中心距为11米。
钢箱梁长11~12.5米，高2.8米，翼缘板宽1.6~1.72米，腹板中心距1.5米。
钢箱梁接头采用螺栓节点板联结。
导梁桁架式结构，接头为螺栓节点板连接。
3.2底模支撑梁及外模系统
底模支撑梁及外模系统由底模支撑梁、底模、腹模、翼模、可调支撑系，底模通过可调支撑系支撑在底模支撑梁上，底模支撑梁从中部剖分，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。
模板由面板及骨架组焊而成，其面板厚为：
底模8mm，腹模及翼模6mm；
每块模板在横向和纵向都有螺栓连接。
墩柱处的底模现场使用散模组立并固定牢靠。
外模板起拱，起拱度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。
模架就位后，调整底模标高（侧模、翼模随底模一起起拱且必须是同一线型同一拱量），使其与所提供（或修正后）的预拱曲线特征值吻合。
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支撑梁传给主框架结构。
图3
外模系统
3.3内模系统（具体见图4）
内模系统采用拆装式模板。
拆装式模板的拆立模均采用人工拼装方式。
图4
内模系统
3.4主支腿
图5
主支腿
主支腿设置两套，由立柱、支撑托架和移位台车三大部分组成。
主框架传来的荷载通过移位台车、支撑托架、立柱传递给桥墩的承台。
立柱安放在承台上，每间隔7米安装一组对拉杆（靠人力旋紧）将立柱约束在桥墩上，立柱顶端安装支撑托架。
支撑托架由两个三角架组成并通过对拉锚筋固定在桥墩上部两侧。
移位台车由托盘、纵移滑道及吊挂机构、支撑油缸、纵移油缸、横移油缸、竖向调整油缸等部分组成。
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。
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4500mm。
纵移滑道与主梁腹板和导梁下弦杆相对，纵移支座上设有减摩材料，以减少模架纵移过孔的摩擦阻力。
主梁下盖板和导梁下弦杆上设置纵移轨道，主梁下盖板中心附近设置纵移顶推耳板。
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模架的推进过孔作业。
移位台车设置吊挂机构，可以吊挂主支腿自行过孔。
主支腿过孔利用纵移油缸实现。
吊挂机构设置吊挂油缸，该油缸的作用为提升支腿。
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，为异形框架结构，下部设置立柱支承在承台上，以传递垂向力。
支撑托架的左右两部分利用φ32高强精轧螺纹钢（强度级别980MPa）对拉与桥墩固结成一个整体。
支撑托架上部16根高强精轧螺纹钢每根需施加17t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，张拉时应在桥墩前后两侧同步进行。
3.5前辅助支腿
前辅助支腿设置在导梁上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台手动千斤顶，可以调整支腿的高度，以适应导梁上墩和主支腿前移安
图6
前辅助支腿
装的需要。
前辅助支腿在导梁上有三
个安装位置，以适应不同跨度的需要。
3.6中辅助支腿
图7
中辅助支腿
中辅助支腿由曲臂组成。
在主支腿吊挂过孔前，中辅助支腿已支撑在桥面上，将主框架荷载传递到已成桥面上，以实现主支腿的吊挂自行过孔。
中辅助支腿需要在现场搭设2个临时支点，支点间距6米，高度约1.7米，荷载每个点180吨。
3.7后辅助支腿
图8
后辅助支腿
后辅助支腿有两个作用，其一，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；
其二，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L形腿、滑动横梁、横移油缸和支腿等部分组成。
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QU80轨）。
支腿设置两个油缸，用于后主支腿和后辅助支腿的力系转换和调整。
3.8液压系统简介
DXZ32/900下承自行式移动模架整机共配六套液压系统，主支腿上4台，每套液压系统由液压泵站、垂直支承油缸、纵移水平油缸、横移水平油缸、支腿提升缸、控制元件及管路组成；
后辅助支腿1台，由液压泵站、垂直支承油缸、横移水平油缸及管路组成；
内模小车1台，由泵站、一级油缸、二级油缸和支承油缸及管路组成。
液压系统工作原理：
电机启动，液压站驱动电机通过联轴器驱动轴向变量柱塞泵，此时电磁溢流阀处于断电状态，泵排出的压力油以较低的压力通过溢流阀直接返回油箱，使电机空载起动，起动电流小，液压系统无冲击；
启动相应的按钮，电磁换向阀和溢流阀同时带电，高压油通过泵→电磁换向阀→油缸，克服负荷工作。
1）液压泵站：
包括油箱、液压泵、电机、吸油滤清器、回油滤清器、溢流阀、压力表、油温液位计等。
其主要参数为：
电机功率：
7.5kw；
额定压力：
31.5Mpa；
额定流量：
13.65L/min（29MPa）。
2）400吨垂直支承油缸：
该油缸为特殊订货购件，配有机械锁定机
构。
缸径／杆径：
φ420／φ320-150；
最大推力：
400t（29MPa）。
400吨垂直支承油缸共4台，分别安装在主支腿上。
3）纵移水平油缸：
该油缸配有液压锁定机构。
φ140／φ70-1100；
最大推力／拉力：
44t／33t（29Mpa）
油缸速度计算：
伸出时：
V1=Q/A1=13.65x1000/153.86=88cm/min
缩回时：
V2=Q/A2=13.65x1000/115.395=118cm/min
纵移水平油缸共4台，与滑车一起悬挂在模架主梁下的滑道工钢上。
4）横移水平油缸：
主要参数为：
φ100／φ55-650；
22t／17t（29Mpa）。
横移水平油缸共8台，分别安装在4套主支腿托架上。
5）牛腿吊挂油缸：
φ125／φ63-200；
35t／26.5t（29Mpa）。
牛腿吊挂油缸共8台，分别安装在4套主支腿托盘上。
6）后辅助腿顶升油缸：
φ250／φ180-600；
142t／68t（29Mpa）。
横移油缸：
φ100／φ63-650；
22t／14t（29Mpa）。
后辅助腿顶升油缸2根，横移水平油缸2根，安装在后辅助支腿上。
7）控制元件及管路：
1台支腿泵站同时连接6个油缸。
通过操纵按钮使换向阀换位，可分别使2个油缸单独动作或同时动作。
3.9电气控制系统
电气系统采用380V三相五线制交流供电，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。
配备有声光报警装置，风速风向仪等安全警示设施。
液压系统均设置于各支腿处，完成移动模架的升降、横向开启、纵移过孔和主支腿移位。
１）电气配置：
主电气控制柜一台；
液压站控制柜5台；
金属卤化物灯8盏；
风速风向仪一套。
２）功能：
（１）电气控制柜：
包括整机电源控制，整机过载，短路，漏电等保护。
（２）液压站控制柜：
该控制柜共有5台，分别控制5台液压站的起停。
（３）照明：
照明灯共8盏，每条主梁内布两盏灯，共4盏；
两主梁外部各两盏，共4盏。
（４）风速风向仪：
用于监测工作区域的风力、风向及报警。
３）操作：
（１）主电气控制柜：
合上空气开关，接通总电源，使各支路均处于待命状态。
绿色按钮为启动开关，红色按钮为停止开关。
照明扭子开关1-4控制现场照明。
当风力超过工作风力时，风速风向仪发出报警，提醒工作人员停止施工。
3.10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。
四、移动模架现场拼装
4.1拼装设备和场地及人员
1）设备：
50t流动吊机一台及必须的吊索具；
电焊机2台；
脚手架若干；
缆绳；
钳工工具及其它专用工具，如：
冲钉Φ24、50个；
手锤；
扳手；
撬棍；
梯子；
绳；
绳卡等。
2）场地:
在长70米、宽25米范围内平整，无障碍物。
3）人员：
起重工、钳工、铆工、电工、技术人员其它辅助工作人员。
4.2基本要求
1）拼装人员应熟读图纸，清楚该设备的主要功能及各种动作。
2）整个装、试、拆的过程中应有足够的安全设施。
3）备有水平仪、圈尺、靠尺、测量钢丝、吊锤等检测器具。
4.3基础要求
1）计划好在某墩台处安装此移动模架。
2）承台顶荷载作用点应用砂浆抄平。
3）安装临时拼装支架，每个要求承压能力大于60t，高度根据实际确定。
4.4拼装程序
1）目测检查所有待拼零件是否异常，润滑脂是否加注，毛刺等异物是否清除，安全措施是否齐备。
2）吊装立柱，使各立柱上表面在同一水平面内。
3）吊装两组主支腿。
注意：
a、各横梁顶面标高（共8点）误差小于10mm。
b、安装上张拉横梁连接精轧螺纹钢筋。
单根张拉力20t。
c、安装下张拉横梁连接精轧螺纹钢筋。
单根张拉力10t。
4）摆放支承台车共。
5）按总图所示定位尺寸拼装主梁。
。
6）拼完后校正两根主梁的平行度，定位尺寸合格后，锁定两根主梁。
注意防撞，防旁弯。
7）在主梁上拼装道底模横梁和模板。
8）与此同时，安装电气、液压泵站并驱动调试液压缸。
9）拼装导梁，并安装各梯子、平台。
10）安装翼板及走道、栏杆、梯子、防位移支撑等。
11）全面检查、检测模板及主框架安装质量，并作记录。
五．移动模架荷载试验
5.1空载试验
１）拉线测量两根箱梁轨底相对高差；
操作边主梁竖直油缸，使整个模床基本同步顶升120mm。
停15分钟；
再拉线测量中主梁的相对下沉量。
然后分三次基本同步下落于滑座上。
2）使两组模架向前移动过孔，并测量纵移速度，使两组主梁基本同步向前移动。
3）回位后，用微调机构准确定位各梁的纵向位置。
4）顶升模床到浇筑位置。
5）在以上动作中，要同步检查电、液、机部分是否正常。
记录油压表的读数。
5.2加载试验
１）垂直油缸机械锁仅留2mm间隙，同时锁定一切安全装置。
２）按混凝土梁重分布，模拟浇筑混凝土过程进行加载试验。
在加载过程中时刻注意各处支承、各处连接及变形情况。
３）当加载到800吨时，测量记录主梁拱度值、模板底面的下沉量。
同时锁定垂直油缸机械。
４）当加载到900吨时，测量记录主梁拱度值、模板底面的下沉量。
５）卸载，测定模板表面标高，确定各观测点的弹性变形与非弹性变形，据此绘制沉降曲线，根据梁的设计拱度和支撑变形确定合理的施工预拱度，调整撑杆及支承，使模板表面达到混凝土梁的标位。
六．移动模架制梁施工技术
6.1工作原理
移动模架造桥机利用墩身及承台安装主支腿，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。
6.2施工工艺
6.2.1工艺流程及质量标准
（1）工艺流程
图9
移动模架制梁工艺流程图
（2）质量标准
简支箱梁外形尺寸允许偏差
表2
允许偏差
梁全长
±
20mm
梁跨度
梁底宽
＋10,-5mm
桥面中心位置
10mm
梁高
侧面垂直度
每m不大于3mm
底板厚度
＋10,0mm
腹板厚度
顶板厚度
桥面宽度
表面平整度
每m不大于5mm
梁上拱
L/3000
构造钢筋保护层
＋5,0mm
桥面高程
腹板间距
挡碴墙厚度
5mm
螺栓
垂直梁底板
桥面上预留钢筋偏离设计位置
接触网支柱预留钢筋偏离设计位置
支座板四角高度差
1mm
支座螺栓中心位置
2mm
支座板平整度
6.2.2支座安装
凿毛支座安装部位的支撑垫石表面，清理预留锚栓孔内的杂物，并用水将支撑垫石表面浸湿。
用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座调整至设计高程，在支座底面与支承垫石之间留有20~30mm空隙，安装灌浆用钢模板，模板底面设置一层4mm厚的橡胶防漏条，通过膨胀螺栓固定在支撑垫石顶面，之后灌注无收缩高强度浆料，灌浆采用重力注浆方式，灌浆过程应从支座中心部位向四周灌注，直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。
灌浆材料终凝后，拆除模板及四角钢楔块，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵钢楔块抽出后的空隙。
支座预偏量在厂家生产组装时设置。
支座安装允许偏差见表3。
支座上、下板的锁定必须在张拉前解开。
支座安装允许偏差
表3
支座中心线与墩台十字线的纵向错动量
≤15mm
支座中心线与墩台十字线的横向错动量
≤10mm
支座板每块板边缘高差
≤1mm
支座螺栓中心位置偏差
≤2mm
同一端两支座横向中心线间的相对错位
≤5mm
4个支座顶面相对高差
同一端两支座纵向中线间的距离
误差与桥梁设计中心线对称
＋30，－10
误差与桥梁设计中心线不对称
＋15，－10
6.2.3预拱度的设置
（1）预拱度数值：
移动模架的预拱度应为箱梁设计预拱度22.5mm与移动模架弹性变形（试验测得）之代数和，按二次抛物线过渡。
（2）移动模架弹性变形：
根据预压变形测量结果绘制沉降曲线，另外在第1、2孔箱梁施工分别在浇注混凝土前后测定，记录模架变形，以便于在第2、3孔微调模架预拱度，来消除模拟状态和实际状态不同而带来的预拱度偏差。
（3）预拱度调整：
通过模架横梁上的机械螺旋系统调整底模高度来实现。
6.2.4模板调整和预埋件安装
对模板调整校验，安装箱梁通风孔（在结构两侧腹板上设置直径为100mm的通风孔，通风孔距梁底距离为190cm，间距2m。
若通风孔与预应力筋相碰，应适当移动其位置，并保证与预应力筋的保护层大于1倍管道直径，在通风孔处应增设直径170mm的螺旋筋）、泄水孔（箱梁底板沿纵向设置间距不大于4m、外径为90mm的泄水管）、检查孔（在梁端底板设置0.25*1.5m的槽口，在槽口直角处设置半径为25cm的倒角）、防落梁（通桥（2006）2221－V－28）、支座上钢板（通桥（2006）2221－V－17）等预留孔或预埋件。
6.2.5绑扎钢筋及安装内模
（1）钢筋在加工场集中加工，吊运至梁位进行安装。
梁体钢筋最小保护层除顶板为30mm外，其余均为35mm，且绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内，梁体侧面和底面的钢筋保护层垫块不少于4个/m2。
施工时先进行底板、腹板钢筋绑扎，再安装内模，内模安装调试完成后，绑扎顶板和翼缘板钢筋，顶面钢筋根据桥面坡度斜置。
并预埋挡碴墙和竖墙钢筋，以及接触网立柱及拉线预埋件。
（2）钢筋接头设置在承受应力较小处，并应分散布置。
配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的50％以内。
钢筋的交叉点用铁丝绑扎结实，必要时点焊牢固。
（3）金属波纹管安装和梁端综合接地钢筋安装与钢筋绑扎同时进行，然后将长33m、外径略小于波纹管内径的硬质塑料管穿在波纹管内，波纹管的固定间距为：
直线处80cm一道，曲线处50cm一道。
钢筋加工及安装允许偏差
表4
允许偏差（mm）
受力钢筋全长
弯起钢筋的弯折位置
箍筋内净尺寸
桥面主筋间距及位置偏差
≤15
底板钢筋间距及位置偏差
≤8
箍筋间距及位置偏差
腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置）
保护层厚度与设计偏差
＋5，0
其它钢筋偏移量
≤20
6.2.6混凝土浇筑和养生
（1）耐久性混凝土原材料及配合比
a.水泥：
浙江兆山水泥厂，强度等级为P.O42.5级。
b.碎石：
张家岙采石场，规格为5～10mm和10～25mm。
c.砂：
福建闽江河砂，中砂。
d.掺合料：
北伦电厂II级粉煤灰及磨细矿粉。
e.水：
地下水。
f.外加剂：
山西凯迪产KDSP型聚羧酸盐高性能减水剂。
g.配合比：
每立方米混凝土用料量（Kg/m3）为水泥：
细骨料：
粗骨料：
水：
粉煤灰：
磨细矿粉：
外加剂＝362：
716：
1073：
158：
63：
57：
4.82（1：
1.19：
1.98：
0.44：
0.17：
0.16：
0.013）。
水胶比为0.33，坍落度为160～200mm，7d抗压强度为53.8Mpa，28d抗压强度为68.1Mpa。
（2）混凝土灌注前浇筑前应对所有生产系统进行全面检查。
桥面垫层混凝土与梁体混凝土采用地泵泵送混凝土一同连续灌注、一次成型，箱梁浇筑顺序自梁的两端向中间进行，水平分层、斜向分段、两侧对称、连续浇筑。
浇筑时同一断面先浇筑腹板根部及底板，然后腹板，顶板，最后浇筑箱梁桥面和上翼缘板。
浇筑混凝土时，混凝土的下落高度不得超过2m，每层混凝土的浇筑厚度不得超过30cm，先后两层混凝土的间隔时间不得超过初凝时间。
模板温度宜在5～35℃，混凝土拌和物的入模温度控制在5～30℃。
混凝土从梁腹板两侧对称下料，振捣与下料同时进行。
梁体腹板与底板处的混凝土采用振动棒振捣，振动棒禁止触碰波纹管。
浇筑桥面混凝土时，先用插入式振捣棒振捣混凝土，在用平板振动器配合桥面空式整平机
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