铁路桥梁移动模架施工方案.docx

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铁路桥梁移动模架施工方案

永定河特大桥移动模架施工简支箱梁方案

1编制范围及依据

1.1编制范围

永定河特大桥51#～96#间移动模架造桥机施工24m、32m及40m标准跨度箱梁。

1.2编制依据

1.2.1施工图纸及相关技术资料

（1）京石客专施桥-02（A）工点图。

（2）40m简支箱梁圆形空心桥墩施工图，图号：

京石客专施桥-02（A）-Ⅳ（修），2009年8月。

（3）双线流线形圆端实体墩，图号：

叁桥通（2007）4360-Ⅰ-B，2007年6月。

（4）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度23.5m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅱ，2008年10月。

（5）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度31.5m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅲ，2008年10月。

（6）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度39.1m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅳ，2008年10月。

（7）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度23.5m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅱ-JS，2009年8月。

（8）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度31.5m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅲ-JS，2009年8月。

（9）无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线、现浇）跨度39.1m（直、曲线），图号：

叁桥通（2008）2326-（修）-Ⅳ-JS，2009年1月。

（10）三设桥梁函[2009]105号“关于京石客运专线无砟轨道桥梁支座的函”以及客运专线铁路常用跨度简支梁盆式橡胶支座叁桥（2007）8360-TGPZ-P3。

（11）京石客专本段现场调查资料及以往类似工程施工经验。

（12）现行铁道部有关技术指南和验标、技术条件等。

2工程概况

2.1工程简介

永定河特大桥设计运行时速350km/h，我项目部施工区段为0#台～96#墩，起始里程为DK8+710.7至DK12+343终，施工区段全长为3633m。

由我项目部施工的大桥区段内，上部结构共有4处特殊结构设计，其中28#～29#为跨越西五环主路1-92m提篮拱桥；52#～55#跨越首钢货专101线32+48+32m连续梁；67-3#～70#跨越永定河东堤48+80+48m连续梁；84#～87#跨越永定河西堤80+128+80m连续梁。

除以上特殊结构外全线为双线简支箱梁，其中71#～84#墩间设计为13孔40m简支箱梁；其它孔跨为63-32m、10-24m、2-20m标准跨度及1-26m非标准跨度简支箱梁，共计89孔简支箱梁。

项目部拟采用2套DXZ32/900型下承式移动模架原位现浇24m、32m简支箱梁，采用1套DXZ40/1300型下承式移动模架原位现浇40m简支箱梁。

箱梁截面示意图

2.2地质条件

永定河特大桥处于永定河冲洪积平原，地形平坦开阔。

地表以下绝大部分深度中为粗圆砾土，最大粒径为150～200mm。

2.3气候条件

属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨；夏季炎热多雨而集中；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥。

降水量多集中在6～8月份，约占全年的70%，大风多集中在三四月份。

年平均温度在13.1～13.5℃，极端最高气温为41.9℃，极端最低气温为-17℃，最冷月平均气温在-4.6℃，土壤最大冻结深度0.8m。

2.4移动模架制梁安排

第一套DXZ32/900型移动模架施工51#～67-1#墩间32m及24m标准跨度简支箱梁，共计施工12孔，8-32m、4-24m简支箱梁。

第二套DXZ32/900型移动模架施工88#～96#墩间32m及24m标准跨度简支箱梁，共计施工9孔，7-32m、2-24m简支箱梁。

第三套DXZ40/1300型移动模架施工72#～83#墩间40m标准跨度简支箱梁，共计施工12-40m简支箱梁。

三套移动模架合计施工33孔简支箱梁，其余简支箱梁均采用碗扣式满堂支架现浇。

永定河特大桥孔跨布置及施工方法见下页表：

永定河特大桥孔跨布置及施工方法详表

梁号

数量

跨度

简支梁施工方法

备注

移动模架施工方法

支架现浇施工方法

移动模架

数量

支架现浇

数量

1#～7#

7

32

支架现浇

7

8#

1

24

支架现浇

1

9#～28#

20

32

支架现浇

20

29#

1

92

30#～34#

5

32

支架现浇

5

35#～37#

3

24

支架现浇

3

38#～50#

13

32

支架现浇

13

51#～52#

2

32m移动模架

2

一套移动模架

53#～55#

3

32+48+32

56#

1

32

32m移动模架

1

57#

1

26

支架现浇

1

58#

1

20

支架现浇

1

59#

1

32

32m移动模架

1

60#

1

20

支架现浇

1

61#

1

32

32m移动模架

1

62#～63#

2

24

32m移动模架

2

64#～66#

3

32

32m移动模架

3

67#～67-1#

2

24

32m移动模架

2

67-2#～67-3#

2

32

支架现浇

2

68#～70#

3

48+80+48

71#

1

32

支架现浇

1

72#～83#

12

40

40m移动模架

12

一套

84#

1

40

支架现浇

1

85#～87#

3

80+128+80

88#～90#

3

32

32m移动模架

3

一套移动模架

91#～92#

2

24

32m移动模架

2

93#～96#

4

32

32m移动模架

4

总计

99

33

56

3施工准备

3.1临时场地

永定河特大桥沿既有西长线南侧自东向西走向，以1-92m提篮拱跨越西五环后，线路折向东南逐渐远离既有线，地面建筑物拆迁工作已经完成。

72#梁往大里程方向制梁钢筋加工在永定河西堤设置一处钢筋加工场，67-1#梁往小里程方向移动模架制梁钢筋加工在永定河东堤设置一处钢筋加工场。

3.2临时道路

在新建永定河特大桥的南侧设置6.0m宽的临时便道，便道距离基坑边缘3.0m。

临时便道采用底层换铺20cm粗圆粒土，顶层铺设10cm混凝土，道路总长度2km，作为梁部施工时的运输通道。

3.3临时用水

利用附近园林绿化水井，接出水管使用，满足工程用水和饮用水标准。

3.4临时用电

此段工程施工安排三台移动模架施工，计划安装3台315kv/A变压器，备用一台150kw发电机。

各工点沿着新建桥梁位置布置一条施工用电架空线，选择相应的截面尺寸。

一台模架设备用电量统计表

机械

功率kw

数量台/个

机械

功率kw

数量台/个

移动模架油泵

100

1

钢筋切割机

7

1

插入式振捣棒

2.2

10

钢筋弯曲机

2.8

1

交流电弧焊

21

4

钢筋调直机

9

1

电动卷扬机

5

2

压浆机

4

4

木工刨床

4

1

电动油泵

5

4

水泵

10

3

闪光对焊

150

1

总功率

454.8kw

安装总功率

300kw考虑移动模架和对焊不同时使用

4工期安排

4.1工期分析

移动模架首孔制梁周期为75天，首孔制梁完成移动模架走行过孔结束进入正常制梁，施工周期为15天/跨，冬季施工周期按20天/跨考虑，移动模架制梁单孔工期分析如下：

工期分析表

序号

施工项目

持续时间

备注

第一循环

制梁循环

1

移动模架拼装

50

0

2

移动模架就位

3

0

3

移动模架预压

7

0

4

移动模架调整

1

1

5

底、腹板钢筋绑扎

4

4

6

内模支立

2

2

7

顶板钢筋绑扎

1

1

8

混凝土浇注

1

1

9

混凝土养生

5

5

10

张拉压浆

1

1

合计

75

15

4.2制梁工期安排

序号

移动模架型号

首孔制梁梁号

走行方向

施工周期

制梁数量

1

DZX32/900

67-1#梁

小里程

10-3-1～8-31

12

2

DZX32/900

96#

小里程

10-5-15～10-31

9

3

DZX40/1300

83#

小里程

09-12-5～10-7-31

12

合计

33

5施工方案

5.1总体施工方案

北京永定河特大桥DK8+710～DK12+343段有89跨简支箱梁、1孔提篮拱、3联连续梁，其中89孔简支箱梁划分3个施工区域，设置3台移动模架现浇施工。

相应配置40m、32m和24m三种标准跨度模板。

移动模架制梁周期为15天/孔，施工安排如下：

第1套DXZ32/900型移动模架施工51#～67-1#梁，在67～67-1#墩之间拼装，向小里程方向施工，此段墩身高度较低，移动模架采用钢立柱支腿支承于承台上。

共计施工12孔，8-32m、4-24m简支箱梁。

此套移动模架需走行通过跨首钢货专101线1-（32+48+32m）连续梁。

第2套DXZ32/900型移动模架施工88#～96#梁，在95#～96#之间拼装，向小里程方向施工，此段墩身为圆端型空心薄壁高墩，移动模架采用墩身两侧开孔支承。

共计施工9孔，7-32m、2-24m简支箱梁。

第3套DXZ40/1300移动模架施工72#～83#梁，在82#～83#墩之间拼装，向小里程方向施工，此段墩身为圆柱形空心薄壁高墩，移动模架采用墩身两侧开孔支承。

共计施工12-40m简支箱梁。

移动模架原位现浇简支箱梁共33孔，其中：

40m简支箱梁12孔、32m简支箱梁15孔、24m简支箱梁6孔。

永定河特大桥剩余简支箱梁采用碗扣式满堂支架现浇，施工工艺见《满堂红支架施工箱梁方案》，特殊孔跨结构单独进行施工设计。

移动模架拼装采用提升法。

在两墩之间的地面拼装主梁和模板，在墩顶安装提升装置将主梁及模板提升到设计位置安装墩旁托架与桥墩固定。

5.2墩顶开孔方案

5.2.132m简支箱梁高墩开孔方案

我公司购置的DXZ32/900下承自行式移动模架适应桥墩顶截面轮廓尺寸为8m*3m及9m*3.8m两种高桥墩时墩旁托架上、下支点水平支撑在桥墩左右两侧，附着安装在桥墩左右两侧。

墩旁托架下支点在墩身开孔，孔底至支座处混凝土箱梁底面4.1米。

开槽尺寸：

高*宽*深=0.9*0.7*0.5米。

上支点中心距离支座处混凝土箱梁底面3.25米（见下图）。

墩旁托架作用于墩身荷载大小及位置

钢筋张拉力：

上部16x17=272t；下部2x10=20t；

浇注混凝土前：

F1=272t（空载张拉）；F2=95t；F3=146t；

浇注混凝土后：

F1=162t；F2=162t；F3=375t；

过孔走行时：

F1=22t；F2=286t；F3=175t；

移动模架支腿位置示意图

5.2.240m简支箱梁高墩开孔方案

我公司购置的DXZ40/1300下承自行式移动模架适应桥墩顶截面轮廓尺寸为6.8m*6.8m，高桥墩时墩旁托架上、下支点水平支撑在桥墩左右两侧，附着安装在桥墩左右两侧。

墩旁托架上支点开槽，槽底至支座处混凝土箱梁底面4.55米。

开槽尺寸：

高*宽*深=0.9*0.9*0.6米。

下支点中心距离支座处混凝土箱梁底面8.58米。

墩旁托架安装时对支座处混凝土箱梁底面至承台顶最小高度h的要求如下：

2完整安装墩旁托架和移位台车时：

h≥8.22m米；

⑵凡安装托架横梁的墩台，均应在墩台侧面中线上开槽，槽底至支座处混凝土箱梁底面4.55米。

开槽尺寸：

高*宽*深=0.9*0.9*0.6米。

5.2.3墩身开孔处结构局部加强

墩身开孔处作用力由郑州大方桥梁机械有限公司提供，交由铁道第三勘测设计院检算变更设计。

加强开孔附近一定范围内配筋，在移动模架制梁结束后，将开孔处截断钢筋重新连接，采用与墩身等强度微膨胀混凝土填充。

钢筋加强详图按京石客专施桥-02（A）-IV（修）执行。

5.3移动模架拼装与整体提升方案

计划采用地面组装、整体提升的拼装方案。

根据温福、石太客运专线上的施工经验，采用整体提升拼装方案能够节约工期15天，施工费用降低约25万元。

整体提升拼装方案成为安全、经济、方便、可靠的拼装方案。

DXZ32/900型和DXZ40/1300型移动模架整体提升拼装方案，利用紧固在两个墩顶上的提升横梁做为提升支架，采用后辅助支腿上的支撑油缸配合精扎螺纹钢筋逐步提升到位，最后主支腿支撑于墩顶的开孔内或墩旁的钢管立柱上，通过对拉精扎螺纹钢筋抱紧在桥墩上，完成模架的支撑体系转换和整体提升。

整体拼装和提升施工工艺以DXZ40/1300型移动模架整体提升拼装方案为例，详细见附录《整体提升方案》。

5.4移动模架空载试验方案

移动模架拼装完成后，应对移动模架进行空载试验，对移动模架各部位进行调试。

⑴拉线测量两根箱梁轨底相对高差；操作边主梁竖直油缸，使整个模架基本同步顶升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。

⑵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。

⑶回位后，用微调机构准确定位各梁的纵向位置。

⑷顶升模架到浇注位置，准备进行加载试验。

⑸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。

5.5移动模架预压方案（加载试验方案）

5.5.1预压目的

（1）消除移动模架拼装的非弹性变形，测算出施工荷载作用下的弹性变形值。

（2）检验移动模架的强度、刚度并与设计计算值比对。

5.5.2预压原理

综合考虑各种因素，确定基准载荷为840吨。

用压重物（钢筋、钢绞线，钢筋及钢绞线难以调配时采用袋装细沙）模拟混凝土箱梁的重量分布，分别按80%、100%、105%对模架分级加载试验，测量各测点的标高值。

用预压前、预压期、稳定期、卸载后的标高观测值，算出支架总下沉值（预压前-稳定期），计算弹性变形量（卸载后-稳定期）和非弹性变形量（预压前-卸载后）。

5.5.3预压步骤

（1）调整主梁四个支点四组液压缸的行程，使主框架的四角处于同一标高位置，再调整翼模撑杆的高低，使翼模处于浇注状态位置。

（2）在底模两侧上沿纵向布置五个测点，位置分别为0L、1/4L、1/2L、3/4L、L，可布置在底模与腹板交汇处。

（3）测量各测点的原始标高。

（4）第一级按80%加载，测量各测点的标高值。

（5）第二级按100%加载，测量各测点的标高值。

（6）第三级按105%加载，测量各测点的标高值。

（7）静置24小时后，再次测量各测点的标高值。

（8）卸载后再次测量各测点的标高值。

5.5.4预压时应注意的问题

（1）预压前应对移位机构及主梁的连接螺栓再做一次检查。

（2）预压物的重量及其分布应尽量模拟混凝土梁体荷载分布，具体重量分布见附图《移动模架主梁预压图》。

（3）预压应采用分级分层加载，禁止在某处集中堆载。

（4）底模上加载物高度、腹模处加载物的厚度和翼模上加载物的厚度可根据加载物的密度和所布置的面积计算得出数值。

（5）加载过程中，要在翼缘模板上安排指挥人员，以协调地面、模板内人员及吊车司机的工作。

（6）加载时模板内不宜有其他人员走动，若有人通过，一定要提醒其注意避让头顶空中的吊装物。

（7）加载时应在设备上设安全员一名，随时督导安全问题。

（8）加载过程中，要注意观察主框架和墩身有无异常的响声和现象。

（9）卸载时要分层逐步卸载。

5.5.5预压后模板的调整

模板在拼装时已经按预拱曲线装好，一般情况下不用再调整模板。

根据DXZ32/900，DXZ40/1300移动模架的结构特征，预压后底模和腹模不需要做调整，对伸出主框架外翼模的线型需要做微调，可参照以下原则或方法进行：

（1）先把两端的翼模尺寸调整好，再从两端向中间调整。

（2）通过调整端部的模板撑杆长度来调整翼模的拱度，使之与底模的拱度相一致。

（3）若调整时很费力，可把翼模的小部分连接螺栓松开，待调好后再拧紧。

5.6移动模架过孔方案

5.6.1走行条件

夏季施工期间，箱梁初张拉结束，移动模架即可走行过孔；冬季施工期间，由于温度较低，需利用喷涂于移动模架侧模及底模的泡沫保温层（于冬施方案中进行介绍）对箱梁混凝土进行保温，需待箱梁终张拉结束，移动模架方可走行过孔。

5.6.2走行步骤

步骤1：

移动模架就位，支撑于前后主支腿上；绑扎钢筋、内模、端模就位；浇注混凝土、养生、脱内模、张拉。

步骤2：

前、中辅助支腿和后辅助支腿在墩顶和桥面支撑；拆除主支腿对拉钢筋；主支腿主千斤顶回缩，主支腿向两侧分离。

步骤3：

主支腿吊挂前行到位并在墩身安装；主支腿主千斤顶支撑主框架。

步骤4：

前中辅助支腿回缩，主框架由主支腿支撑；主支腿支撑油缸、后辅助支腿油缸回缩；移动模架由主支腿移位滑道支撑。

步骤5：

拆除前辅助支腿横向连接；拆除模架横向连接；主框架向两侧横向打开。

步骤6：

后扁担支承转换，走行轮落于桥面轨道，两组模架同步纵向移动至下一跨位置就位。

步骤7：

两组模架横移合龙；模板调整就位。

6施工方法及工艺

6.1工艺流程简述

6.1.1造第一孔梁

安装立柱→安装墩旁托梁和支承台车→主梁安装就位→模板系统安装→绑扎钢筋、布管→内模安装→检测、调整模板、补缝→绑扎顶板钢筋→浇注混凝土→养生→脱开端模及一至二节内模板→初次张拉→终张拉、压浆→检测→进入下一操作循环。

6.1.2正常作业循环

清理移动模架上杂物→解除竖向及横向约束→移动模架分两次整体下降共120mm左右→松开底模横梁及模板中部的螺栓连接→两组模架基本同步向量外侧横移→检测纵移是否有障碍→两组模架基本同步向前移动到位→整机纵移到位→两组模架基本同步向内横移到位→连接底模横梁及模板→调整底模及侧模→检测模板→绑扎钢筋（移位之前可在已制梁上分片扎好）、布管→内模板安装→检测、调整模板、补缝→绑扎顶板钢筋→浇注混凝土→养生→脱开端模及一至二节内模板→施加预应力、压浆→检测→进入下一操作循环。

6.2标准作业流程

（1）首孔箱梁施工

移动模架进行每一座桥梁的首孔箱梁施工时，需现场安装就位，其工艺流程不同于正常孔跨箱梁施工，如移动模架施工第一孔桥施工工艺流程图所示。

移动模架施工首孔箱梁工艺流程图

（2）正常孔跨箱梁施工

移动模架施工正常孔跨箱梁工工艺流程图

6.3模板安装注意事项及允许偏差

6.3.1模板系统由底模、侧模、内模及端模组成。

底模及侧模由移动模架自带模板系统组成。

内模采用拼装式模板，人工拼装方式。

构件单件小于100公斤，内模支撑框架通过销轴和撑杆连接为整体，其中顶框架有两个连接安装位置，拆除顶部模板时将顶框架置于下部安装位以利安全；顶框架及腹框架预留脚手架安装位置，使用时用脚手架钢管及扣件加固以利安全。

端模采用木模，座于底模上，夹于两侧模之间。

6.3.2模架就位前检查板面是否平整、光洁有无凸凹变形及残余粘浆，模板接口处应清除干净。

底板开分处连接紧密，接缝密贴不漏浆。

6.3.3检查所有模板连接部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，如有应及时补焊整修。

6.3.4模板安装时将梁体预埋件一道埋入，预埋件位置应尽量准确。

6.3.5模板安装允许偏差应符合下表规定：

序号

部位

允许偏差（mm）

检验方法

1

底模

长度

±2

尺量检查

2

外模

侧模长

±2

尺量

模板高度

±2

尺量

上翼缘（桥面板）内外偏离设计位置

±5

尺量

腹板垂直度

每米不大于2

吊线尺量检查

平整度

±2

1m靠尺测量

3

内模

侧模长

±2

尺量

模板高度

±2

尺量

模板内各倒角部位尺寸

±2

尺量

腹板垂直度

每米不大于2

吊线尺量检查

平整度

±2

1靠尺测量

4

端模

预应力钢绞线预留孔道位置偏差

±2

尺量

垂直度

每米不大于2

吊线尺量检查

模板高度

±2

尺量

6.3.6预埋件在模板上的允许偏差应符合下表规定：

序号

部位

允许偏差（mm）

检验方法

1

支座板

箱梁每一端两块支座板的高差

2

尺量检查

每一支座板四角高差

1

每一支座板的十字线或相交边缘的扭转

1

支座板中心偏离设计位置

3

2

螺栓

螺栓外露长度

10

0

支座螺栓中心位置

2

6.4钢筋加工及安装

6.4.2梁部钢筋安装方式

梁部钢筋加工在钢筋加工场地内集中加工，分批吊装入模，采取模板内原位绑扎的方式进行梁部钢筋安装。

6.4.2钢筋加工工艺

（1）钢筋加工的一般要求:

①钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和利用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等应清除干净。

②钢筋应平直、无局部弯折。

③加工后的钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

（2）钢筋切割工艺

①将同规格钢筋根据不同长度搭配，统筹排料。

一般先断常料，后断短料，以减少短头和损耗。

②断料时避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。

为此，应在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。

③钢筋切断机的刀片，应由工具钢热处理制成。

安装刀片时，螺丝应紧固，刀口应密合（间隙不大于0.5mm）。

固定刀片与冲切刀片刀口的距离：

对直径≤20mm的钢筋应重叠1～2mm；对直径＞20mm的钢筋应留5mm。

④在切断过程中，如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头必须切除；如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入，应及时向场实验室反映，查明情况。

（3）钢筋的弯制

钢筋的弯制采用钢筋弯曲机与手工弯曲相结合的施工方法。

手工弯制采用手摇扳手弯制刚箍。

卡盘与板头弯制粗钢筋。

①划线

钢筋弯曲前，对形状复杂的钢筋，根据钢筋设计尺寸用石笔将各弯曲点位置划线。

划线时应注意：

a.根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值，具体从相邻两段长度扣一半。

b.钢筋端部带半圆弯钩时，该段长度划线增加0.5d（d为钢筋直径）；

c.划线工作应从钢筋中线开始向两边进行；两边不对称钢筋，应从一端开始划线，如划到另一端有出入时，则重新调整。

d.第一根钢筋成型后与设计尺寸核对一遍，完全符合或符合限差要求后，再成批生产。

②钢筋弯曲成型

钢筋再弯曲成型时，心轴直径应是钢筋直径的2.5倍，成型轴应加偏心轴套，以便适合不同直径的钢筋弯曲需要。

弯曲细钢筋时，为了使弯弧一侧的钢筋保持平直，挡铁轴应做成可变挡架或固定挡架（加铁板调整）。

由于成型轴和心轴同时转动会带动钢筋向前滑移，因此钢筋弯90°弯曲点约与心轴内边缘齐，弯180°弯曲点距心轴内