连续梁桥移动模架施工案例讲解

主讲：曹梦强青岛海湾大桥50m移动模架施工案例红岛互通立交匝道桥施工范围：(1)A匝道AK0+149.85～AK0+949.85,长度为800.0m，共计4联，最大施工跨度为50m，最小平曲线半径R平=600m，最小竖曲线半径R竖=12000m；(2)B匝道BK0+000～BK1+531.9,长度为1531.9m，共计9联，最大施工跨度为60m，最小平曲线半径R平=350m，最小竖曲线半径R竖=9000m；(3)C匝道CK0+149.9～CK1+780.757,长度为1630.957m，共计11联，最大施工跨度为60m，最小平曲线半径R平=350m，最小竖曲线半径R竖=3800m；(4)D匝道AK0+390.9～AK1+075.5,长度为684.6m，共计4联，最大施工跨度为50m，最小平曲线半径R平=600m，最小竖曲线半径R竖=12000m。一、工程概况(5)红岛连接线（K0+000～K1+310，长度为1310m，其中起点设平交口与泉大公路连接，K0+100处设收费站，桥梁范围K0+160～K1+310，共计5联，其中第1～4联为5×50m，第5联为3×50m，最小平曲线半径R平=3000m，最小竖曲线半径R竖=35000m。）设计方案共采用四台移动模架，其中A、D匝道与连接线共用两台，B、C匝道各一台。A、D匝道施工起点从主线桥相接处开始向连接线方向施工，B、C匝道施工起点从A、D匝道相接处向主线桥方向施工。一、工程概况本工程的50m跨箱梁墩高从7m～24m不等，根据工程情况，采用下行式移动模架系统，共设置三对牛腿，施工时只用其中二对牛腿，另一对牛腿在造桥机纵移前预先安装在下一孔桥墩承台上，以缩短施工周期。移动模架系统主要由牛腿、推进平车、主梁、鼻（导）梁、横梁、后横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分结构功能简介如下：（1）牛腿牛腿采用横梁式钢箱结构，钢板材质为Q345B，为横梁、竖向支腿组合而成，通过竖向支腿支撑在承台上，并与墩柱通过螺旋丝杠和对拉丝杆抱紧固定。牛腿共设置三对，它的主要作用是支撑推进平车，将施加在推进平车上的荷载通过牛二、主要结构件组成腿传递到承台上。每对牛腿左右共设有两台推进平车，每台平车上配有两台横向顶推液压缸、一台水平旋转液压缸、两台竖向顶升主液压缸和一台纵向顶推液压缸。主梁安放在推进平车上。推进平车与牛腿之间、牛腿与主梁之间共有四个滑动面，其中牛腿上表面与推进平车下表面分别镶有不锈钢板和塑料滑板，推进平车上滑动面安有聚四氟乙烯滑板，主梁下滑动面镶有不锈钢板,整个操作系统通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及竖向正确就位。二、主要结构件组成（2）主梁移动模架系统主梁为一对钢箱梁，钢板材质为Q345B，主梁刚度按最大净挠度≤1/500施工跨径控制，最大净挠度控制在100mm以内。主梁截面尺寸为2000mm×3000mm,上、下翼缘板厚为20～40mm，腹板厚为12～16mm，A、D匝道的主梁长度约为65.5m，分为六节，B、C匝道的主梁长度约为72m，分为七节，主梁节与节间用高强螺栓连接。主梁两端设有前后鼻梁，A、D匝道每根长约为26m，B、C匝道每根长约为31m，分为三节，节间也用高强螺栓连接，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。二、主要结构件组成（3）鼻梁鼻梁为桁架式结构，A、D匝道移动模架鼻梁每根长约为26m，B、C匝道移动模架鼻梁每根长约为31m，分为三节，节间也用高强螺栓连接，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。因本项目的平曲线R平=350m，竖曲线R竖=3800m，相对较小，为了适应纵移过孔时的高差，减小前、后鼻梁的受力，前、后鼻梁与主梁连接间采用铰接，铰接处通过液压千斤顶实现鼻梁的水平旋转和竖向旋转。二、主要结构件组成（4）横梁横梁为钢板焊接的箱形型式，钢板材质为Q345B，同一断面上每对横梁间用销子连接，横梁下面设有支撑螺旋顶，横梁上面以安置底模板和侧模支撑框架。螺旋顶底座直接安装在主梁上翼缘板上面，螺旋顶顶面设有滑道，模板横梁可以在滑道上横桥向滑动，横梁还能通过支撑螺旋顶进行竖向调整。在移动模架行走时，因施工便桥预留的净空较小，移动模架主梁系统不能按传统方式整体打开，（主梁系统横桥向只能作微小调整，调整范围不大于1m）须首先通过横梁带动模板系统水平开模，直到让开箱梁底板后并锁定，再在主梁系统的带动下纵移过孔，纵移到位后，横梁再带动模板系统水平合模并锁定，达到绑扎钢筋的使用状态。二、主要结构件组成（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。每对底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板也与横梁相对应，并通过在横梁设置的模板支架及支撑来安装。二、主要结构件组成（6）后横梁后横梁为一根钢箱梁，它的主要作用有两个：①在每一联的第二孔及以后各孔时，通过吊杆将移动模架系统后端主梁吊起，将主梁及外模板系统与已浇注完毕的箱梁混凝土锁紧在一起，使已浇混凝土与新浇混凝土共同变形，以防止新、旧混凝土接缝处出现错台；②在移动模架过孔时作为抵抗设备横向倾覆的平衡机构。二、主要结构件组成（7）平衡C型梁平衡C型梁为桁架结构，主要作用是在施工匝道桥时平衡外模板开模前后产生的横向倾翻弯矩。（8）内模移动模架系统的内模系统采用小块组钢模板或木模板以方便拆装，加快施工速度。二、主要结构件组成移动模架造桥机是世界桥梁施工的先进工法，施工时无需在桥下设置模板支架，而采用两个支撑在牛腿上的钢结构主梁支承外模板，两主梁通过牛腿支架支撑在桥墩承台上。三、施工原理三、施工原理（1）模板的调整移动模架造桥机预拱度的调整是施工中重点，该移动模架造桥机的挠度值主要有五部分组成：a、混凝土自重产生的挠度值；b、预应力钢铰线张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算；c、各系统之间钢材压缩产生的变形值；d、后一孔箱梁混凝土自重对前一孔箱梁的影响值；e、每一联箱梁第二孔以后各孔的悬臂端施加的集中力产生的影响值；三、施工原理(2)荷载预压造桥机拼装完成后，首先根据计算书中提供的理论挠度值进行预拱度调整。调整横梁下面支撑在主梁上翼缘板上的支撑螺旋千斤顶。模板预拱度调整完成后即可进行预压试验。荷载可以采用砂袋与钢筋组合堆载的预压方法，也可以采用砂袋与水组合进行预压。通过先底板，再腹板，最后堆载顶板和翼板的顺序进行，总荷载量控制13000KN在右（首浇注的混凝土量为500m3），持荷时间24小时即可，最多不超过48小时，通过测量计算出堆载前后的实测变形挠度值。对比理论挠度值与实测挠度值的差值，修正理论计算预拱度值，以此作为第一孔箱梁浇注时的预拱度值。三、施工原理（3）混凝土的浇注及模板的行走将第三对牛腿预先用吊机、拖车倒运安置在下一孔的桥墩上，待每孔箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，通过主顶升液压缸使移动模架整体落模300mm，然后在横移液压缸作用下向外横移带动外模脱离桥身约500mm。因施工半径曲线较小，整个移动模架需作多次调整才能纵移就位。三、施工原理四、施工工艺（1）主梁的拼装移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。连接板连接之前，应先检查主梁及连接板连接面是否喷砂。高强螺栓终拧完毕后，将部分抽检螺栓做好标记，用标定过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧固力检测。检测值不小于规定值的10%，不大于规定值的5%为合格。对于主梁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的20%，否则应继续抽检，直至达到累计总数80%的合格率为止。对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。五、拼装方法（2）横梁的安装用吊机将对接好的横梁一片片吊起直接放置在主梁上方的支撑螺旋千斤顶上。先装靠近墩身的横梁，保持平衡，横梁安装好后，再装各连接撑杆。（3）外模板的安装、调整及过孔1）顶升千斤顶，使主梁脱离支架，拆除支架顶垫块，拧紧螺旋支撑、锁定。2）纵移主梁至模架浇注位置。3）调整两侧主梁，使横梁对接，用螺栓固定。4）安装机械调节支撑座、侧模支撑梁。5）参照外模平面展开图，将外模的底模、侧模及翼板底模依次吊装在外模支撑架上，并边安装外模边调节其预拱度直至满足其精度要求。五、拼装方法6）外模安装完毕，用拉杆将侧模与侧模支撑梁对拉。7）模板的调整：移动支撑系统预拱度的调整是施工中的重点，移动支撑系统挠度值的影响因素要考虑周全，挠度值的计算要尽量结合实际情况。8）设备的加载试验及测试方案：待MSS滑移模板支架系统全部拼装完成后，即可做设备的加载试验。试验可以采用砂袋堆载的方法逐级加载，直至加至与混凝土等载后，观测设备的挠度变形值。砂袋堆载时应注意箱梁腹板与顶底板处荷载不同，以保证MSS滑移模板支架系统的受力与实际浇注混凝土时一致。加载试验完毕后，现场可根据实际测量值与理论计算值对比决定第一孔的预拱度调整值，浇完第一孔后测量实际值，以后浇注可根据实际值调整。五、拼装方法（9）外模板纵向行走当滑移模架纵向行走时，因为另一幅桥已浇注，在正常桥墩处，滑移模架开模行走时，模板不会与已浇注桥发生干涉，在过伸缩缝处桥墩时，如果此处已加厚，行走前应将桥内侧翼缘板模板先旋转一定角度，行走通过伸缩缝后，再转回原位置。以上每个构件在拼装前及每道工序在安装后均需验收合格后方可进行下道工序施工。移动模架安装完成后，应检查所有的安装，确认安装无误。在浇筑混凝土前应抽查5%的受力螺栓。五、拼装方法1、对进入现场的UNMW-PE型滑板，应避免直接与地面接触。2、主梁运至现场后再拼装成一根主梁，其各节之间用螺栓连接，每一螺栓需施加相同预压力。3、在起吊、安装过程中无论何时都需安全操作。4、主梁不容许直接存放在地面上，可采用混凝土垫块或方木垫放其四角，使其悬空。以防止主梁下轨道及其它部件污损。5、所有机加工件需防止雨水、灰尘等，包括螺栓、螺母及垫片。6、所有液压件需防止雨水、灰尘等，液压软管应存放在室内，长时间