MSS滑移模架造桥技术.doc

现浇连续箱梁MSS滑移模架造桥技术介绍一、前言由中铁十八局集团公司承建的济南顺河高架桥北延工程第三合同段，全线采用高架桥形式，主线桥全长1483，上部结构设计为五孔一联的大悬臂单箱单室断面纵、横向预应力砼现浇连续箱梁，共11联51孔，实行逐孔浇筑逐孔张拉，跨径30，箱高1.5，单幅顶板宽12.24，底板宽5.5，箱梁顶板悬臂2.62，单孔箱梁砼2203，重量约5800KN。该桥顺西泺河而建，河宽22，有36孔连续梁位于河道上，采用传统的碗扣式满堂支架施工方法难度较大。根据该桥的地理环境和等截面连续梁的结构特点，对各种跨河方案进行比选，引进了两套滑移模板支架系统（Move Support System，简称MSS）逐孔现浇造桥设备，采用奥地利VCE技术制造，该系统在施工中取得了优异效果。二、技术特点1该系统机械化程度高，功能完善，整体移动，施工效率高，文明施工程度高。2滑移模架主梁采用箱形钢结构，载荷能力强，抗弯刚度大，主梁工作时弹性变形为L/750(L为桥跨)，可事先根据梁体自重计算出预留的拱度，便于梁体线型和标高控制。3滑移模架操作系统为工厂化生产，标准化作业，重复熟练的工序，无需传统的碗扣支架，使用辅助设备少，施工周期快，质量易于控制。4该系统主梁为受力明确的简支梁体系，其弹性变形为已知量，施工预拱度可控可调。5可利用滑移模架两侧的护栏设置防雨、防寒、防晒的顶棚围护措施，保证施工期间不受天气的影响。三、适用范围1适用于河道或高墩身使用支架或其它施工方法不经济的情况下建造桥梁上部连续梁，无需传统的碗扣支架，不限制桥下的净空，特别适合城市立交桥或高架桥施工。2适用于多跨等截面连续梁。3适合地面为软弱土层，支架地基处理困难且投资费用高，如海滩、河滩等地区修建的现浇砼连续梁桥。四、工艺原理滑移模架系统施工技术是世界桥梁施工的先进工法，架空施工和移动除牛腿外在桥下无需设置任何支撑，该设备以箱形钢结构的主梁支承横梁和外模板，两主梁通过两对牛腿支架支撑在桥墩承台上（深水高墩亦可支承在墩身预埋件上），主梁两端加上鼻梁，其总长大于两倍桥梁跨径，便于模架在各墩之间移动。两对牛腿顶部滑面上共安装有四个推进平车，主梁支承在推进平车上，模板系统与主梁联为一体，并于单幅桥轴线处可分合。主梁通过各推进平车上安装的横、纵、竖向三套液压千斤顶实现模架在横桥向的分合、顺桥向的移动及标高上的调整。五、基本构造 本系统从下至上由牛腿、推进平车、主梁、横梁、外模、内模及后横梁组成。各组成部分结构和功能简介如下：1牛腿：牛腿为三角形结构，附着在墩身上并支撑在承台顶面上。牛腿共配有三对，每对重约15吨，它的主要作用是支撑主梁，将施加在主梁上的垂直荷载通过牛腿传递到承台上，移动时墩身也承受部分水平推力。每对牛腿在箱梁纵轴线处用高强螺栓连接，以抵抗系统在工作中产生的翻转力矩。三角形结构的下部设四根型钢支柱，型钢支柱分2m、1m、0.5m、0.2m不同高度以调整牛腿高程。 2推进平车：推进平车是移动支撑系统滑移、调整的关键部分，设于牛腿顶部滑面上，各平车配有一台25吨行程500横向移动液压千斤顶、一台280吨行程350竖向位自锁式液压千斤顶和一台25吨行程1200纵向移动液压千斤顶。主梁在施工时支撑在竖向千斤顶上，移动时支撑的滑移支柱上，滑移支柱的上表面安有聚四氟乙烯滑板，以减小纵向移动的摩擦系数。每对牛腿上设两套推进平车。系统的纵移、横移均为滑动式，通过液压千斤顶交替动作来实现。3主梁：滑移模架支撑系统主梁为一对钢箱梁。钢箱梁断面的宽和高尺寸为1.4m2.2m，长度为38.01m，分为三节组成，每节长12.67m。节间用高强螺栓连接。主梁两端设有鼻梁，每个长为14m， 起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。4横梁：横梁为桁架结构，设在两主梁之间，间距3.75m，两端与主梁联接，中间设计为分合形式，上弦杆采用2个高强螺栓连接，下弦杆采用4个高强螺栓连接。横梁上设外模板支撑梁，同一断面上每对横梁间为销连接，外模板支撑梁上设有销孔，以安置外模支架。横梁通过液压系统进行竖向和横向调整。5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，沿桥轴线一分为二，该系统纵移时可分开，以避开墩身。底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板由这部分带丝杠的外模板支撑梁支撑，并通过丝杠调整定位。6后横梁及后吊杆：用于每联第二孔及以后各孔，后横梁置于已完箱梁尾端，用千斤顶顶起后横梁带动吊杆，将主梁悬挂在上一施工段箱梁的悬臂端，防止前后施工段箱梁混凝土出现错台，梁体事先按设计位置预留吊杆孔。吊杆采用8根F32精轧螺纹钢筋，通过两个280吨液压自锁千斤顶施加顶力。六、系统操作系统的操作主要包括落架、横移、纵移、主千斤顶顶升就位、调整等。简易操作规程如下：1卸落模架：梁体砼浇筑、养护、张拉完成后，主千斤顶稍微顶升，以松自锁螺旋装置，千斤顶回油，模架随着整体下落，主梁下落到推进平车的滑移支柱上。2解开横移：解除横梁中间联接，用25横移液压千斤顶拉动平车使模架分离并对称外移，直至底模能顺利通过墩身为止。3纵移：通过推进平车上的纵移千斤顶卡住主梁下部销孔推动主梁前移，逐销孔交替工作，将支架滑移至下一施工段。4合并横移：通过横移液压千斤顶横移主梁使横梁合拢，上高强螺栓。5顶升就位：安装后横梁及千斤顶，穿紧轧螺纹，顶后横梁，主千斤顶顶升使主梁就位达到控制标高，用翼板支撑丝杠调整翼板模板高程。七、关键技术1标高控制滑移模架系统施工标高控制是较复杂的工作，其预拱度设置是施工中重点，该系统的挠度值主要有四部分组成：梁体混凝土自重产生的挠度值；系统主梁在砼浇注后产生的变形；由后悬臂吊杆产生的挠度值（浇注第二孔以后各孔时方考虑此值）；预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算；另外还有牛腿沉降产生的沉降值。根据以上五种因素计算出每根横梁位置的变形值，通过调整横梁来设置预拱度来调整模板标高。在施工中及时测出实际变形值，及时调整下一施工段的标高。2曲线段外模板的调整针对本合同段的两处大半径平曲线（分别为R=2000m和R=5000m）施工，为保证施工质量和外观美观，外模及上横梁沿径向水平向外做微小移动，以保证箱梁内外翼缘的平滑性。为此，将外模板沿施工方向分为三大组，与上横梁一起作径向移动（在2000m半径上移动最大80mm，在5000m半径上最大约移动16mm），组间设楔形钢板，并用平头螺丝固定在横肋间的方木上。待曲线段施工完毕进入直线段施工后，将楔形钢板取出，用螺栓将两片模板拧紧复位即可。3每个伸缩缝两侧翼板加肋的制作梁体翼板在伸缩缝处设计加肋，在施工到此处时需将侧翼缘板钢模拆除，在外模骨架上预设挂篮，架设H25型钢纵梁，在型钢纵梁上铺小方木，用竹胶板现场制作此处加肋模板。4模架的前移模架的横向分合状态及纵向位置状况见图二及图三。事先安好已定高度的第三对牛腿，按前述操作规程进行卸落模架解开横移纵移合并横移顶升就位调整标高，然后按前述施工工艺流程做好各工序工作。全部工序经验收合格后浇筑箱梁混凝土。5砼浇筑箱梁混凝土整孔一次浇筑完成，由悬臂端向已浇梁段推进。每一孔箱梁悬臂端翼缘板位置设置八个吊杆预留孔。针对25m、27m及29.5m的非标准段的施工，移动模架主梁上设若干个支点位置，以满足不同工况下的施工要求。图二八、施工周期表从表二可以看出，影响滑移模架施工进度的关键工序是钢筋绑扎、内模安装和砼养生增强。加快施工进度主要从这两道工序上争取时间，一是组成技术熟练的钢筋班，钢筋绑