动-模-架-现-浇-箱-梁-施-工

动模架现浇箱梁施工吉利黄河桥主桥为2联共计24孔（双幅）50m连续箱梁，此种桥型用我单位具有成熟施工经验的移动模架施工，较之其他设备施工具有无比拟的优势，能够确保施工质量和工期。根据吉利黄河桥在桥端点，我们选择桥面下支承式移动模架逐孔现浇箱梁的施工方案。㈠桥面下支承式移动模架逐孔现浇主要优越性施工时混凝土梁上部无遮栏，上部活动空间大。模板支撑容易，拆装模板自动化程度高，施工周期快。对已浇注好的混凝土梁无影响。地面配合作业容易，风阻力小。适合于吉利黄河桥50m中等跨度的多跨连续PC梁施工。在建桥过程中，对路基和桥梁上的结构无任何影响。逐孔向前具有一次浇注量大、减少设备本身的拆装、移动频率设备易于前移等优点。㈡移动模架的结构及其施工原理1、移动模架（详见本章“地十二节、施工组织设计附图附图九：移动模架施工箱梁总图”）⑴移动模架系统的组成移动模架系统自上而下可分为墩旁托架、支承托盘、主梁、模架横移机构、外模架及外模板、内模、挂梁、平台爬梯等系统。墩旁托架墩旁托架设在墩身两侧，共3套，每一个托架主要包括两个悬臂板梁、斜撑及支撑于承台上的钢立柱。它起着将整机载荷和施工载荷传到承台的作用。托架左右两部分之间用拉杆连接，托架内部设有上下的塔吊。支承机构支承机构包括支承托盘，主梁顶升机构及主梁纵移机构。支承托盘采用框式金属结构，固定安装在墩旁托架上，随墩旁托架—起转移。主梁顶升机构包括大吨位液压千斤顶，千斤顶锁定机构及泵站，千斤顶安装于主梁外侧牛腿底部。主梁纵移机构包括纵移托辊及纵移千斤顶。纵移托辊的托辊直径为ф400。辊轮与轴之间采用滑动轴承，托辊采用平衡梁式安装，使得各辊轮受力均衡。采用液压驱动无极变速完成主梁纵移前进。主梁主梁结构由中部承重钢箱及两端钢桁导梁组成。一套移动式模架系统由两组主梁组成，分设在混凝土箱梁两翼板的下方，是移动模架的主要承载结构。单组承重钢箱梁由6节钢箱梁组成，节与节之间以高强螺栓及钢板相连，梁高3.0m，宽1.8m，腹板厚12mm，上下翼缘轨道板厚80mm。箱梁内部设置纵向及横向加劲，以保证主梁腹板、盖板的周部稳定性。箱梁上部安装模板架横移机构；箱梁下部设置纵移轨道等机构。主梁总长为110m。模架横移机构模架横移机构固定安装在主梁顶面，横移机构的辊轮分别钩挂及承托住模架的下眩。模架开启时靠外力拉动模架在模架横移机构上滑动。模架、底模板及侧模板模架采用，桁架式结构，一套移动模架共12组，为便于说明移动模架过孔步骤，我们将12组模架分成了A、B、C三个区域。每组模架分为左右两节，中间采用法兰螺栓连接。底模板及侧模板按节段制造，以适应施工的制造，以适应施工的需要。底模板及侧模板安装在模架上，二者均自带调整装置，以调节模板的预拱度。内模板及内模小车内模由五块模板组成，两块腹板和三块顶板，每一单元长度为3.3~505m，利用内模小车的油缸伸缩来折叠或展开内模板，使得内模施工空间宽敞。带自力走行机构的内模小车能够实现内模阶段运送安装。内模小车具有多个主动轮和多个被动轮，采用液压马达驱动。墩顶横隔梁若设计要求与箱梁一起浇筑，则内模结构采用散装模板。若设计无要求，则先施工部分横隔梁，以利内模的整体托模移动，待内模移至下一施工段后，再用散模板将横隔梁剩余部分施工完毕。端模板及散模板端模板：顺桥向的前端模靠内、外模板支撑，后端模板利用已完成的混凝土梁端面支撑。散模板：支座附近底模采用散装形式，根据实际情况拼制。现浇时连同支座上底板一起浇筑成型，直接落于桥梁支座上。PC梁内腔有隔板处，留出钢筋头，内模预先考虑浇筑部分隔板，事后用小散模补打隔板。PC梁其他变截面处靠内、外模板铸成形。门型吊架门型吊架包括一个门型工作架及一组预应力钢棒和油压千斤顶，在浇筑混凝土时，主梁的后方部分以门吊悬挂于已浇筑混凝土的箱梁上。门型吊架以油压千斤顶直接支撑在已浇混凝土梁的腹板位置上。钢棒贯穿桥梁翼板的预留孔，固定并连接门吊和主梁。平台及爬梯移动模架设有非常舒适的工作平台及爬梯，可到达支架任何地方。电气系统及液压系统电气系统电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线于机体连接，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，一路给主梁内液压站电气柜供电；另一路通过电缆直接给内模小车液压电气柜供电；第三路给芝承机构液压站电气柜供电。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交压器和整流电路，为控制回路提供24V直流电源。支承机构液压系统启动电机，通过操纵换向阀，可完成2个垂直油缸及一个纵向油缸的伸、缩、停的工况。内模小车液压系统启动电机，通过操纵换向阀，可完成6组油缸的伸、缩、停的工况，小车的走行是通过马达来实现的，该马达带制动器，通过操纵三点定位开关，可完成小车的前进、后退、停止的工况。⑵主要技术参数桥梁跨径30~50m；桥面板最大宽度16.9m；一次现浇梁片重量：1300t（首跨带悬臂重量）现浇一跨平均速度：约12天/孔；桥墩适宜高度9.2m以上；最小平曲线半径800m；整机纵移速度：1m/min；整机自重：550t；工作时最大托架支反力：约1100t；走行时最大托架支反力：约500t；浇注状态时主梁平均挠跨比≤1/700；走行时伸臂状态前后挠跨比≤1/70；浇注混凝土时风速限22m/s（10级）；纵移风速限制12m/s（6级）；钢材质量Q345c/Q235；长途运输：满足铁路、公路车辆限界，单件最大重量≤20t；2、工作原理利用承台作用支撑托架支撑点，横板及施工何在由主梁承担，主梁总长大于两倍跨径，便于支架在各墩之间移动，主梁下设先进的液压设备使得移动更加轻松、方便，模架及模板在模架横移机构的作用下完成模板横移开启及闭合的动作；当浇注第一跨梁时，其主梁于两支撑托架上，当施工以后梁段时，其前支点支于支撑托架上，通过对主梁设计的检算并确认主梁安全后，后支点利用门吊支于已浇注段上。各支点均设有大墩位千斤顶，脱模极其方便。整个模架施工周期短，对本桥施工工期非常有利。3、操作工艺流程第一段箱梁施工前，移动模架安装后即刻模拟压重，测量线形以利底模的预抬高，模架后支点用两个600t千斤顶支于后墩牛腿上，而前支点则用两个800t千斤顶支于前敦牛腿上。当施工标准段时，则将800t顶支点置于前一墩牛腿上，通过对主支承梁设计的检算并确认主梁安全后，后支点变为在已浇注混凝土梁悬臂端用门吊通过钢棒吊起模架主梁，挂梁支于已浇注混凝土梁腹板上，以利新浇混凝土与已浇混凝土之间的线形连接。以标准段为例，施工工序如下：①脱模、准备移位前一跨现场浇筑、养护及张拉完成后，将内模板撑杆拆除，用油缸将其收拢；拆除吊架及吊杆；用支承机构油缸将整机垂直下放，脱模；启动模架横移机构将B区模架及其上的模板分别向左右两侧外插3m。此时已完成整机移位准备工作。拆牛腿至下一跨安装，做张拉前准备工作。②模架移位内模板不动。启动驱动机构，主梁及外模前移。当前移至悬臂最大，即前导梁到达前方墩旁托架并支承在托辊上，关闭驱动机构。启动模架横移机构，将B区模架及其上的模板分别向左右两侧外推3m。继续移位直至模甲移动到位，模架移动到位后，关闭A区及C区模架及模板。调整挂梁位置，穿钢棒，顶600t及800t千斤顶使主梁及模板就位，调底模及腹板摸，装墩顶模，绑扎钢筋、布底、腹板预应力索，扎腹板钩子筋，布内模支撑及内模轨道支撑，调翼板摸。③上跨墩顶横梁装横模、扎上跨墩顶横梁钢筋，浇混凝土。④扎顶板底层钢筋，布顶板横向预应力索，扎顶板顶层钢筋，横向预应力索定位等。⑤扎顶、底板钩子筋，安装并张拉模板后吊点，使模板与已浇混凝土梁有良好接触。预埋泄水孔、挂梁预留孔、预埋板等，装内模倒角模，清场等。⑥浇箱梁混凝土，收浆、养护等。移动模架过孔施工箱梁详见本章：第十二节、施工组织设计附图十；移动模架其始跨过孔步骤图、附图十一；移动模架标准跨过孔步骤图”。4、关键技术——加载与变形移动模架支撑系统为受力明确简支梁体系，其变形很容易通过计算得出，为使支架更加安全，其加载顺序为：先浇注悬臂端及靠近点处的混凝土，再浇注跨中处混凝土，使得支架受力更加合理，实际变形更加接近计算值。为精确控制线形，首先通过理论计算支架变形，并通过模拟压重消除非弹性变形，实测出弹性变形；其次积极与设计单位联系，了解设计逐孔施工的程序和要求；充分考虑混凝土收缩徐变的特性，豫应力的有效性以及温度变形等因素的影响，通过施工过程中的追踪实测，确定立模标高，对线形进行精确的控制。5、施工周期表正常进度为12天/跨，施工周期见下表：123456789101112㈢主桥箱梁混凝土配制及浇筑1、混凝土配制主桥箱梁混凝土为50号，为加快进度。缩短施工周期，对混凝土配合比设计进行优化，保证混凝土和易性好、不离析，具有良好的可泵性，初凝时间为8~10h，根据工期安排，要求混凝土缓凝，早强。所需材料进场后需要经检验合格方准使用，砂石料、水泥、附加剂等计量准确，其中砂石料误差≤2%，水泥、掺合料、附加剂误差≤1%。⑴所用水胶比（水与胶结料的重量比，后者包括水泥及混合材料的重量）控制在0.24~0.38的范围内。⑵水泥重量不超过500kg/m3，水泥与混合材料的总重不超过550~600500kg/m3。外掺混合料中粉煤灰掺量不超过胶结料的30%，沸石粉不超过10%，硅粉不超过8%~10%。掺用混合材料的种类和数量，必须经试验报监理工程师批准后确定。⑶混凝土的砂率控制在28%~34%的范围内。⑷高效减水剂的掺量宜为胶结料的0.5%~1.8%。⑸严格控制用水量，砂石中的含水量仔细测定后从用水量中扣除。⑹高效减水剂采用后掺法，加入减水剂后混凝土拌和剂在搅拌机中继续搅拌的时间，当用粉剂时不少于60s，当用溶液时不少于30s。⑺拌制混凝土使用强制式搅拌机，采用二次投料法拌制。2、混凝土浇筑混凝土采用泵送入模，输送泵管线顺直，转弯平缓，接头严密，泵送前先用适量的与混凝土内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁，泵送混凝土需连续，间隔时间不得超过15分钟，泵送过程中受料斗内须有足够的混凝土，以防吸入空气产生堵塞。泵送混凝土下落高度大于2米时，采用漏斗减速。灌注按水平分层方法逐层进行，分层厚度不大于30cm。随灌随振捣。振捣采用插入式振捣器随灌注逐层振捣，振捣棒头下入下层混凝土5~10cm，以保证层间结合良好。振动棒大小根据钢筋间距选择，振动棒的移动距离为其作用半径的1.5倍，振捣时防止漏振、欠振，避免过振造成离析。振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡，并轻度泛浆为宜。由于腹板较高，为确保混凝土振捣质量，在腹板内模上适当位置开窗口振捣。顶板混凝土浇注时进行刮平，并进行收浆，及时覆盖、浇水养护。㈣箱梁现浇施工控制及质量验收标准1、实施施工控制的必要性连续梁是一种多次超静定体系，施工过程中各种复杂的因素都可能引起结构的几何形状和内力改变。尽管在设计时已经考虑了施工中可能出现的情况，但由于钢材和石料等材料的特征、结构性能及施工过程中不可避免的误差、设计与实际必然存在一定的差异，同时施工中还可能由于施工条件的复杂性，影响因素多，事先难于精确估计结构的实际状态。通过在施工过程中对桥梁结构进行适时监控，可能根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整是完全必要的。另外在已建节段的轴线出现一些误差，及时调整下一节段的移动模架定位标高，以保证结构线形的平顺，并监控实际内力分布，使箱梁始终处于安全受力的受控状态。影响施工过程中桥梁结构线形和内力的因素主要有以下几方面：混凝土及预应力束弹性模量、混凝土方量误差、混凝土方量误差、混凝土收缩徐变、施工临时荷载、温度影响、移动模架变形、预应力索张拉误差。当上述因素与设计不符，而又不能及时识别引起控制目标偏离时，无法采取正确纠编措施、引起误差积累，本桥连续梁单联较长，孔数多，施工过程复杂，为了保证施工质量，对本桥进行施工监测和控制是十分必要的。2、施工控制方法施工控制是一个预告施工量测识别修正预告的循环过程。其技术流程为：前期结构分析计算预告标高施工测量误差分析修改设计参数结构计算预告标高。实施流程为：阶段施工结束现场测试误差分析监控组提数据（设计代表认可）监理组施工单位下一阶段施工开始⑴前期结构计算在设计图纸的基础上，采用各种参数的理论值（或规范规定取值），通过有限无分析程序，用倒拆分析的方法得出个节段施工时相对于设计标高的预抬量，并得出各节段的施工应力。⑵为了获得桥梁施工中的实际状态，除对主梁进行控制断面应力测试外，还须进行标高测量。测点布置：纵桥向每施工节段设多个测量断面，每测量断面布置3个测点。测量工况：①每节段移动模架定位；②混凝土浇注前、后；③预应力张拉前、后；另外须对墩顶水平位置测量，墩顶设2个测点，混凝土浇注前后测量。为清除日照温差对梁体变位影响，采用以下方法：①测量工作安排在早晨日出前进行，可不计日照温差的影响。②当测量工作不能在早晨进行时，对测量数据进行日照温差修正。⑶修正设计参数在获得测量数据后，对比其与理论计算值的差别，采用分离变量法可识别出各参数的真实值。⑷移动模架变形值的确定移动模架变形值开始可根据计算值与荷载试验结果确定，以后各参数移动模架变形值可根据上一节段实测值推算，并与理论值比较确定。⑸控制线形修正在施工过程中，由于结构的实际情况与理论计算的差异以及移动模架定位标高放样的偏差，必须导致已建部分在成桥时呈现的线形曲线不能消除的误差。如果不顾及这种误差继续以后节段施工，可能造成全桥的线形反折突然，波动较大，鉴于这种情况，必须对未施工节段的控制线形作出修改。⑹移动模架立模标高确定移动模架立模标高的控制点选择在待浇箱梁节段底板底模上，由下式计算得出：H=H0+△H+fg+fn式中：H——移动模架模板定位标高H0——箱梁底面设计标高△H—