桥23移动模架造桥机施工工艺.docx

1、桥23移动模架造桥机施工工艺移动模架造桥机施工工艺1 前言MSS移动模架系统（move support system）简称MSS，移动模架国外称之为移动支撑系统（move support system）简称MSS，是桥梁施工的先进方法。施工时利用桥墩墩身或承台安装支撑托架，支撑托架安装有模板的主钢梁系统，在桥跨位置进行梁体混凝土原位现场浇筑的施工设备。移动模架造桥机施工技术在国外得到广泛的应用，在我国随着桥梁建设的飞速发展，也在逐步地得到推广与应用。移动模架法施工具有以下优点：（1）标准化作业、施工周期快、质量好，单孔箱梁整体现浇作业的工期为1215天，最快可达到10天。（2）可利用牵引设备移

2、动，操作简单，安全可靠。（3）多跨连续浇注，伸缩缝少，行车舒适。（4）不需进行地基的处理，适用范围广；（5）能对高度较大，无法或较难设置满堂支架和钢管桩支架的桥梁进行施工，减少了对环境的依赖性和破坏性。2 连续箱梁移动模架施工方法2.1移动模架的施工工艺流程图移动模架的施工工艺流程如图1 图图1 移动模架的施工工艺流程图2.2施工阶段划分移动模架造桥机墩顶原位现浇连续箱梁，箱梁施工从岸跨墩柱开始（从南向北），每次施工缝设在下一跨的6m（30m）或8m（40m）处（L/5）连续施工。以40米连续箱梁3跨1联为例，施工阶段划分如下图2。图4 施工阶段划分图2.3 施工方法2.3.1 移动模架第一次

3、落模在已完梁段腹板、底板、顶板的纵向预应力钢束张拉完成后，拆除后吊点横梁吊杆，安置滑移轨道，前移后吊点横梁到位并穿上8根吊杆和C型梁2根吊杆，伸出前横梁油缸（使前横梁支撑在墩身上），达到前、中、后三点吊起整个系统主梁及前鼻梁，下降小车主顶（注意整个模架基本同步下降），使整个系统主梁及前鼻梁靠前、中、后三点吊起。此时模板与混凝土分离，其分离距离很小。完成第一次落模。设备在落模时应注意到：（1）将竖向主千斤顶回油，待主梁及模板完全落在小车滑板上时方可打开横梁上连接销。切记不能在主梁尚未落到位，为抢时间而提前打开所有的横梁销子，这样易造成设备倾斜失稳。（2）所有小车悬挂油缸活塞杆头部必须错开小车吊耳

4、，避免落模时顶坏油缸活塞杆。（3）在刚开始落模时，应注意模板与混凝土的粘接情况，避免拉坏模板或设备。（4）落模过程中，各顶升油缸回程不能相差太大，避免设备倾斜失稳。并确认主梁及模板完全落在小车滑板上，C型梁和后横梁不再受力。2.3.2 牛腿自行在牛腿横梁纵移前，首先应检查小车夹板螺栓是否连接可靠。必须在前横梁下安装辅助支撑（方木或钢架），以保证前支撑的稳定性，并应在牛腿横梁纵移过程中，注意观察。如图5所示。图5 牛腿在主梁上自行此时模板与混凝土分离间隙很小，在小车主顶下降到位（保证牛腿悬挂油缸将牛腿横梁及小车提起的间隙），穿上牛腿悬挂油缸销子，用薄饼液压千斤顶拆出前、后牛腿横梁穿销并将前、后牛

5、腿横梁稍提离牛腿托梁，连结上机械保险杆（4根/小车），纵移前、后墩两牛腿（不一定要同步）分别到下两墩，合拢牛腿横梁并穿销，穿墩身上的牛腿托梁，将牛腿下降放至牛腿托梁上。牛腿横梁纵移时，同一牛腿横梁上的两小车操作人员必须用对讲机统一行动。同时，小车人员必须随时观察行走轮是否能顺利通过主梁或鼻梁的各段连接板及螺栓。随时注意小车行走轮是否有跳轨倾向，保持轨面清洁无杂物。由于线路存在纵坡，所以小车行走时，应用三角木垫塞行走轮，防止纵移油缸回程时，小车及牛腿一起后滑，危及安全。在牛腿横梁纵移到位调平时，各悬挂油缸动作尽量均衡、逐个调整，使牛腿横梁水平穿销，避免悬挂油缸动作因参差太大而憋坏。2.3.3 移

6、动模架第二次落模将各小车主顶升至接触主梁下滑面，完全下降吊点横梁及C型梁油缸（有定位销孔），收回前横梁支撑油缸，使整个主梁落至4个小车主顶上、由各小车主顶及C型梁承受主梁及模板的力量，拆除后吊点横梁吊杆并利用各小车主顶及C型梁主顶将整个主梁及模板落至小车滑面上，进行二次落模。然后抽出15根模板横梁销子、拆除底模中缝连接螺丝，利用4个小车及C型梁上横移油缸将主梁和模板横向打开到位。2.3.4 移动模架开模解除两组模架横向移动的所有约束（拆除前横梁、外模横梁上的横向连接销），检查各液压元件，清除牛腿轨道上杂物并涂润滑油，通过C型梁上的横移液压油缸和小车横移油缸横移，使主梁及模板分别向外基本同步水平

7、移动。每次移动小于千斤顶行程，直至满足过孔宽度要求。此动作因为参与人员较多，重点在动作统一。具体要求如下：（1）进一步检查模板横梁销及模板中缝连接螺丝是否全部拆卸完毕。（2）必须指定专人在C型梁上用对讲机统一指挥，使梁面C型梁和箱梁下4个小车操作人员动作同步。（3）开模时，应尽量保持两边模型同步；如要采用分侧先后开模，两侧位移不能相差太大（不能大于2个行程），避免系统失稳，造成倾斜侧翻。（4）模板打开过程中，同一侧面的前、后两个小车的位移应基本保持一致。C型梁横移轨面应保持清洁，同时应有足够的润滑脂。2.3.5 模架纵移检查液压元件和牛腿的安全情况，解除所有影响其纵向移动的约束，同步牵引模架纵

8、向就位。两组模架不同步误差不得大于1m。操作过程中，涉及人员多，牵涉面多，应由现场技术人员统一指挥，应注意到：（1）模架纵移前、必须用方木塞紧牛腿横梁与墩身之间隙，防止主梁纵移时，牛腿横梁位置偏移，造成危险。（2）确认所有吊杆是否拆除、前横梁油缸是否收回。（3）小车人员必须随时观察主梁或鼻梁的各段连接板及螺栓，是否能顺利通过小车、注意有无构件阻碍。（4）主梁行走时，随时给主梁滑面涂抹润滑脂，减少对小车上PE板的磨损。（5）两侧主梁行进时，主梁与主梁之间、主梁与C型梁之间速度、位移应基本保持一致。（6）桥面C型梁行进时：应注意纵移轨道是否平整、润滑脂是否足够。同时观察翼板上防撞墙预埋钢筋是否阻碍

9、C型梁前进。（7）主梁及模架纵移到位时，应尽量使小车液压主顶对准主梁内横向加强筋位置，保证主梁良好受力。检查左右主梁与墩身中线距离是否相等，避免偏载。如图6所示。图6 模架纵移2.3.6 合模纵移就位后，横移油缸伸缸，使两组模架分别向内水平移动，横向合模。当接近合拢时，外模横梁各联接点处有人检查，时刻注意各处对位情况，合拢后连接横梁，顶升至浇注位置。合模与开模为反向过程，在合拢模板、穿模板销子后，升模至标高，调整外模及校正模型曲线，并在浇注混凝土之前装上后横梁8根吊杆，并均匀收紧到预紧力（使新旧箱梁连结处无错台）。同一侧面的前、后两个小车的位移应基本保持一致。注意模板工作面是否存在其他作业人员

10、及物件。上升模架时，各小车液压主顶位移应基本保持一致，顶升到位后及时锁定油缸机械锁紧装置。2.3.7模板调整、预拱度设置模架合模后，要调整各支点处模板的纵向标高，使模板处于浇筑混凝土时的正确位置，与此同时设置好预拱度。预拱度设置由安装在横梁上的机械支撑来完成，预拱度值由模架自身挠度和连续箱梁预拱度两部分组成。（1）移动模架系统挠度值的组成理论预拱度是整个移动模架系统的理论挠度值与设计预应力张拉反拱值综合计算而得，主要由六部分组成：1）整机自重和主梁弹性、非弹性变形产生的挠度值。2）混凝土自重产生的挠度值。3）牛腿、小车沉降产生的挠度值（预压实测结果：H牛腿=2 mmH设计=13.5mm， H小

11、车=1mmH设计=2.78mm，按实测值计算）。4）后悬臂吊杆伸长产生的挠度值（第二孔以后各孔考虑：实测值2mm，理论值7mm，）。5）由后悬臂杆集中提升（力）产生的挠度值。6）预应力钢束张拉产生的反拱值（支点间按二次抛物线计算）。其曲线方程如下：；：表示跨长；：表示梁段最大矢高。另外，还要考虑混凝土的收缩、徐变以及路面层及桥面附属设施等后期施加的永久荷载对挠度值的影响。（2）立模标高的确定Hi= H设计+ 支架+ 施工荷载+ 使用荷载预拱值+其他-H理论预应力其中支架H2H3+H1为支架在现浇梁、模板及支架自重作用下的弹性变形；H1-主梁在自重下的位移；H2-主梁加载后的最终位移；H3-主梁

12、卸载后的位移。施工荷载移动支架对已浇梁作用的变形，由设计提供；使用荷载预拱值汽车+其他活载作用下的变形，本桥由于预应力产生的反拱值均大于活载变形，本项取0；设计院要求30米跨张拉反拱度施工单位不需要考虑，设计希望有反拱度（根据设计年限）。其他包含施工过程温度变化、支架非弹性变形、牛腿、小车沉降值、移动模架C梁吊带伸长（C型梁安装后，进行第二跨浇注时，要计算吊带的伸长值）等。考虑到本次仅浇注第一孔箱梁，支架已经得出，使用荷载拱值为0；施工荷载暂时按悬臂端12mm考虑，如加载时主梁是上翘，就不设；其他目前计入牛腿、小车沉降值、C梁吊带伸长，在施工中调整即可。初步得到本次立模标高： 130米Hi=

13、H设计+ 支架，3036米Hi= H设计+ 支架+施工荷载，其中施工荷载012mm(见表1)。40米跨A梁段立模标高是根据30米跨施工中收集的参数推算而得，具体结果见表2。表1 64#63#墩左幅A梁段（36m）挠度汇总表测 点整机（含牛腿、小车）沉降值（mm）主梁净挠度（mm）理论反拱度（mm）实设预拱度值（mm）纵距（mm）附注理论实测横梁1试压测算-4.87-5.00-5.01430横梁2试压测算-15.28-15.00-15.03800横梁3试压测算-21.25-20.30-20.32800横梁4试压测算-26.07-24.50-24.53800横梁5试压测算-26.86-26.50-

14、26.52800横梁6试压测算-24.61-24.00-24.03800横梁7试压测算-20.81-20.00-20.02800横梁8试压测算-13.37-13.00-13.03800横梁9试压测算-6.62-6.00-6.02800横梁10试压测算2.322.402.53800横梁11试压测算8.148.008.02800 注：（1）主梁净挠度在施工载荷下主梁的净变形量；(2)理论反拱度混凝土梁张拉后最大反拱度值（梁跨中）0mm计。其余分部点按二次抛物线型计算反拱值。 表2 59#58#墩左幅A梁段（48m）挠度汇总表(mm) 测 点整机（含牛腿、小车）沉降值主梁净挠度理论值C梁吊带伸长实测

15、值理论反拱度实设预拱度值纵距附 注横梁1-3-8.94-22.9-11.01430横梁2-3-31.34-29.4-26.93800横梁3-3-45.74-113.2-36.52800横梁4-3-60.81-117.0-47.83800横梁5-3-67.99018.9-52.12800横梁6-3-72.41020-55.43800横梁7-3-72.63020-55.62800横梁8-3-67.23018.1-52.13800横梁9-3-59.98016.0-47.02800横梁10-3-51.65011.6-43.03800横梁11-3-45.3807.4-41.02800横梁12-3-12.

16、4201.0-14.43500横梁13-36.440-6.810.23500横梁14-337.590-14.048.62800横梁15-350.220-24.271.43500注：（1）主梁净挠度在施工载荷下主梁的净变形量；（2）理论反拱度混凝土梁张拉后最大反拱度值（梁跨中）20mm计。其余分部点按二次抛物线型计算反拱值。（3）竖曲线段立模标高的控制本桥32#墩42#墩(K2+079K2+479)位于直线段，其间K2+079K2+477.60为R=28000m、T=666.60m、E=6.441m的凸型竖曲线，连续箱梁竖曲线的设置对梁的预拱度并无影响。其基本计算式：H=竖曲线+坡度+模架系统沉

17、降、变形+梁体预拱值；1）坡度：计算各跨相应位置标高；2）竖曲线：计算各跨模板分节里程竖曲线值；3）模架系统沉降、变形：指牛腿沉降、主梁挠度、后悬臂吊杆伸长，通过试压求得，并与造桥机设计提供校核；4）梁体预拱值：指梁体混凝土重、弹模、预应力张拉、活荷载、混凝土收缩徐变，由设计院通过计算提供。故综合以上几项其立模标高计算公式：H竖曲线=x2/2RHi= H设计+ H牛腿+ H小车+HC型吊梁+ 支架+施工荷载-H理论预应力-H竖曲线（5）悬臂端立模标高的控制本桥30米跨A、B梁段悬臂端长度均为6米，40米跨A、B梁段悬臂端长度均为8米。根据移动模架自身结构设计的特点，与主梁相接的前鼻梁的重量远小

18、于主梁的重量，对悬臂端挠度的影响忽略不计（设计院结构检算决定）。悬臂端立模标高的调整通过横梁的整体升降完成。计算公式仍然采用：Hi= H设计+ 支架+ 施工荷载+ 使用荷载预拱值+其他-H理论预应力（6）模板调整挠度值存在于主梁上，然后表现于模板，故预拱度调整均由调整模板来完成，模板调整分为三个阶段四步程序：1）三个阶段：安装预调（理论值）；预压后复调（实测值）；制梁（第1、2孔）后终调（施工预拱度值）。2）四步程序：松开支于主梁上的支撑螺杆；调节螺旋顶，达标后固定；注意横坡的控制；锁紧支撑螺杆；模板表面铺设不锈钢板（试压以后施作）。2.3.8 钢筋和预应力钢束安装（1）钢筋绑扎 调整模板线型

19、完毕后，进入箱梁钢筋模板预应力施工。钢筋绑扎顺序为：先底板、腹板钢筋，待内模立完后再绑扎顶板钢筋。钢筋加工全部在钢筋加工场完成，运至现场绑扎成型。但要注意以下几个问题：1）施工缝处的钢筋要为下一梁段施工留有足够的搭接长度，使搭接头在同一断面上不超过50。 2）钢筋与预应力束有干扰的，允许对有干扰的钢筋进行位置上的调整，但不允许直接割断或割除该处钢筋。 3）预应力的定位钢筋可以与腹板或底板架立钢筋合并使用，以减少钢筋的密集程度，以利于混凝土的浇注。 （2）预应力索安装 预应力钢绞线安装顺序为：先底板，后腹板，最后顶板纵向、横向预应力束。1）预应力管道定位 预应力管道定位必须准确、牢固，严格按照图

20、纸所示的形式设置定位筋，除各转折点必须固定外，在转点间距过大的地方按直线段不大于1m、曲线段不大于0.5m的要求进行加密布置，保证预应力管道位置的准确。纵向预应力管道位置的坐标偏差不大于1cm，横向预应力管道坐标偏差不大于0.5cm。 预应力管道铺设完成后，仔细检查其表面是否有孔洞或裂缝，如有要立即更换或用胶带纸封补。 2）预应力钢绞线的布设（成束）预应力钢绞线应严格按照图纸所提供的长度进行下料，同时充分考虑千斤顶张拉的工作长度，以500t 千斤顶为例，工作长度应不小于70cm。 由于纵向及横向预应力均为一端张拉，因而在预应力钢绞线穿入预应力孔道时，应先用钢绞线挤压机对其一端用钢绞线连接头进行

21、挤压。将挤压好的钢绞线逐根人工穿入或用卷扬机整体穿入管道内。 预应力穿束完成后，要将预应力管道口进行封堵，并将裸露在外的钢绞线进行包裹，防止水泥浆漏入波纹管或污染张拉端，影响预应力束的张拉。2.3.9 浇筑混凝土采用全断面快速浇注混凝土，混凝土浇筑顺序纵向由悬臂端向施工缝分段进行，每段梁横断面混凝土浇筑顺序为先浇底板，再浇腹板，最后浇顶板。混凝土的振捣采用插入式振动棒和平板式振捣器。另需准备部分插钎用于箱梁下倒角振捣。 （1）底板浇注 底板混凝土一般领先腹板混凝土1.02.0m，浇筑时泵车输送管道通过内模预留窗口，将混凝土送入底板。下料时，一次数量不宜太多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满混

22、凝土并振捣密实，以防浇腹板混凝土时冒浆。（2）腹板浇注 在超前浇筑的底板混凝土未初凝（一般浇筑完2h左右）时，即开始斜层浇筑腹板混凝土。两侧腹板混凝土要同步进行，以保持模板支架受力均衡。每层混凝土浇筑厚度不得超过30cm，且要振捣密实，严禁漏振和过振。（3）翼板及顶板浇注 当腹板浇筑到箱梁腋部后，开始浇筑顶板混凝土。其浇筑顺序为：先浇中间，后浇筑两侧翼板，两侧翼板要同步进行。为控制桥面标高，必须按测量抄平高度进行混凝土浇筑。混凝土收浆前，对表面进行拉毛处理。混凝土终凝后，及时用土工布覆盖洒水养生。（4）收浆、抹面及标高控制 在箱梁顶板及翼板的浇注过程中，为确保箱梁顶面的平整度符合规范要求，必须

23、按测量抄平高度进行混凝土浇筑。可在箱梁顶面纵向每隔5m布置一个高程点，全断面共5排，并在标高点上焊接水平钢筋，利用铝合金水平尺和木抹将混凝土面收平。混凝土收浆前，对表面进行拉毛处理。混凝土终凝后，及时用土工布覆盖洒水养生。2.3.10 内模、侧模托模及端模拆除一段箱梁的混凝土全部浇筑完24小时后，先拆除端模、侧模，在张拉前，防止张拉时内模对梁体变形影响，应先拆除内模，内模的拆除顺序是：从两个接口向端横隔梁，从顶板向两侧；另外，为了不影响造桥机第一次落模，应在第一次落模前拆除端横隔梁处的托模。2.3.11 预应力张拉（1）钢束张拉顺序腹板钢束张拉顺序为N3N2N4N1N5（以40米梁为例），左右

24、腹板对称张拉；顶板、底板束按上下、左右对称张拉。锚具布置如图7所示。图7 箱梁预应力钢束布置图（2）后张法的张拉工艺30m、40m箱梁采用夹片式具有自锚性的锚具，钢铰线采用低松驰预应力钢铰线，具体张拉程序为： 010%20%con(持荷2min 锚固)。钢束张拉以张拉力控制为主，伸长值作为校核（预应力伸长值按设计）。要求理论伸长量与实测伸长量之间的误差不超过6，超过此值时，应分析原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。2.3.12 孔道压浆、封锚压浆工作宜在张拉完毕后尽早进行，一般预应力混凝土构件，在张拉完毕，停10h 左右，观察预应力钢束和锚具稳定后即可进行。采用真空法压浆。对于埋置在构件内的

25、锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛，然后按设计要求设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度等级应符合设计要求。2.4 移动模架的现场拆卸2.4.1 移动模架拆卸原则移动模架拆除原则：始终坚持对称拆卸的原则，防止拆卸时整体结构失衡失稳。2.4.2 拆除工艺（1）移动模架拆除工艺流程为：由于梁体受力所限，故采用分部拆卸。具体流程图如图6：（2）移动模架拆除步骤1）拆除前支撑横梁。34#33#跨混凝土张拉完成后，牛腿自行至33#、32#墩完成后，拆除前支撑横梁。2）拆除一、二节悬臂鼻梁。开模，模架纵移，依次拆除一、二节悬臂鼻梁。3）拆除悬臂端模板（8米）及横梁。移动模架继续纵移，在悬臂端模板

26、至32#墩时，利用停放在31#32#梁面上的吊车拆除悬臂端模板（8米）及横梁。4）拆除第三节悬臂鼻梁。移动模架纵移到位后，拆除第三节悬臂鼻梁。5）埋设吊杆孔。在浇筑33#32#跨箱梁时，在其翼缘板上预埋吊杆孔。6）拆除模板、支撑杆、横梁、配重块等。在33#32#跨箱梁张拉完成后，模架横移，利用链条葫芦配合吊车拆除模板、支撑杆、横梁、配重块等钢箱梁以上部分结构。7）拆除支撑托梁。先用两组贝雷梁吊架（每组吊架由单层8片贝雷梁组成）和精轧螺纹钢(四个吊点每个吊点4根，模架总吊重320t，下吊点利用1#、4#钢箱梁的吊孔，上吊点由扁担梁承担)将移动模架整体吊挂于贝雷梁上，利用提升小车，将牛腿提升5cm

27、，拆除支撑托梁。8）整体下放模架，拆除牛腿三角架。利用吊架吊杆下放模架，待牛腿三角架接近平台表面时，拆除牛腿三角架后。9）拆除模架。继续下放模架于平台上，拆除吊挂系统。用2台25t浮吊，对称拆除模板和横梁，再由北向南的顺序，拆除4、3、2、1主梁。主梁拆除完毕后，最后拆除推进平车、牛腿横梁。10）运输和存放。用船舶运输至指定场所堆放整齐。3劳动力组织移动模架人员配备见表3：表3 移动模架所需劳动力序号作业组主要作业内容人 数技术员技工普工1技术组施工、技术指导432实验组各种材料试验2113造桥作业组移动模架作业220104钢筋组钢筋加工、制作4605模型组模型加工、安装及混凝土施工2406张

28、拉组预应力张拉、压浆2184 机具设备配置移动模架所需机具设备见表4。表4 主要拼装设备配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1吊车40/25吨台1/2用于移动模架拼装及拆除2载重汽车15吨辆13装载机Zl-50台14电焊机400台35气割设备套26横移镐50-80t台47扭矩扳手1500N.M台28电动扳手1500N.M台39手动千斤顶10吨/32吨个4/210手拉葫芦5吨/10吨个4/311超薄液压顶20-30吨台412千斤顶24/26吨台2/2箱梁张拉13千斤顶100/150吨台2/214千斤顶500t台215压浆泵台1用于压浆作业16真空泵台117挤压机台218净浆搅拌机台119汽车吊

29、25t辆2用于材料吊装、转运等20弯曲机台2用于钢筋作业21切断机台222砂轮切割机台123插入式振动器台14用于混凝土作业24混凝土拌和站座125混凝土卧泵60m3/h台226混凝土输送车9 m3台35 质量控制要点5.1 混凝土浇注质量40m连续梁每4孔1联，每联第一施工阶段浇筑48m梁长，混凝土量478m3，中间施工阶段浇筑40m梁长，混凝土量392m3，最后施工段梁长32m，混凝土量约305m3。根据移动模架造桥机的结构特点和本施工方法要求，在每孔箱梁施工阶段，混凝土首先从悬臂端开始向后依次斜向分段水平分层进行，在施工缝处与上一阶段箱梁合龙。为保证混凝土在灌注过程中不出现分层冷缝，一方面延长混凝