淺談移動模架現澆梁施工技術在客專中的應用

摘要：隨著鐵路的高速發展，移動模架現澆梁施工技術在客運專線鐵路橋梁項目中發揮了重要作用，現結合鄭西鐵路金銀大橋后張法預應力簡支箱梁施工，對移動模架現澆梁施工技術進行總結。

關鍵詞：上行式 移動 模架 箱梁 后張法 現澆 施工

1 工程概況

鄭西鐵路金銀大橋位于河南省三門峽陜縣境內，線內地勢較陡峭。

金銀大橋下部構造為人工挖孔樁和鉆孔樁相結合，墩柱為實體墩，平均墩高16M。上部構造13片簡支箱梁，箱梁全長32.6M，跨度為31.1M，梁高3.05M，梁體自重為819T，本橋采用2臺上行式移動模架施工。首先施工0#～1#、13#～12#箱梁。

2 施工工藝

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2.1 支座安裝 本橋橋墩支座采用盆式橡膠支座，墊石頂面四角高差不大于2mm，施工嚴格按照廠家說明控制好中線、水平及標高。墩臺帽上的支座墊板安設采用預留錨栓孔的方法，預留錨栓中心及對角線位置偏差不得超過10mm。根據支座型號對照安裝圖進行支座安裝，支座應編號，防止安錯。支座安裝時，精確找平墊石頂面，準確定出下支座螺栓位置，并檢查其孔徑大小和深度。為安裝方便，采取解體安裝的方式，先吊裝下底板，上緊地腳螺栓后再吊裝上座板與梁體聯結，支座上下應對準設計位置。清理預留螺栓孔。錨固地腳螺栓采用與梁體同標號的砼澆注，并注意振搗密實。安裝前對各滑接面用丙酮或酒精仔細清洗干凈，其它部件也應洗凈。支座上各個部件縱橫向必須對中。支座上下板螺栓的螺帽應安裝齊全，并涂上黃油，無松動現象。支座與梁底，支座與支承墊石應密貼，無縫隙。

2.2 移動模架拼裝順序 安裝臨時后支架與兩橋墩之間的臨時拼裝支架→安裝后支腿、各節主梁、聯系梁→安裝中支腿→安裝欄桿、爬梯→安裝液壓泵站及電氣控制系統→拆除中間的臨時拼裝支架→安裝吊掛走道與電葫蘆→安裝挑梁與吊掛外肋→安裝底模及其支撐，預調拱度→安裝腹模、翼模、吊桿→安裝外肋橫向鎖定機構→安裝電氣、橫移液壓系統并調試油缸→安裝前支腿、導梁、梁端連接系→安裝導梁起吊小車→適時安裝端模與內模→過孔安裝后行走機構與爬梯。

安裝前，復測墊石標高，若與設備設計高度相差過大時，要在支腿與油缸之間加墊鋼板調整，要注意螺栓的長度。臨時立柱與橋臺或橋墩等各支撐點的高差小于10mm。要留有安裝主梁下蓋板接頭螺栓和節點板的空間。主梁連接系和另一側主梁要分節安裝，不能一次裝完連接系以免主梁側翻。外肋要對稱安裝，避免單側受立發生側翻。螺栓使用正確，連接要緊固。電氣、液壓控制系統安裝要牢固、位置要合理，調試要符合設計規定。模板要平順，錯位、錯臺要小于1mm，外形尺寸要符合梁體尺寸。

2.3 移動模架預壓 將移動模架安裝好后準備使用的時候，要先進行預壓以便消除非彈性變形，確定彈性變形值，然后依據此來設置預拱度，還可以檢驗模架的安全性能。

預壓最大荷載取120%梁體自荷載+內模重，預壓總重量約為1132t。為保證預壓荷載的合理分布，采用加砂袋。從跨中開始向兩側每隔5m設沉降觀測點，每排設七個點，布設于底板及翼板，并進行編號。

準備預壓時，先調好模板抄平所有點標高后加載，加載順序與混凝土澆筑順序是一樣的，然后每日都要進行觀測，最重要保證支撐變形穩定。支撐變形穩定后，卸掉預壓砂袋，清理好模板之后，測量各觀測點標高。依據每次沉降記錄畫出沉降曲線圖，再通過沉降值來計算出合理的施工預拱度。在確定預拱度時應考慮下列因素：由溫度變化導致撓度；由砼徐變引起的徐變撓度。

我們要更加重視徐變撓度對梁體的撓度影響。有不少因素都會影響徐變撓度：受彎構件，由于被長時間的持續荷載，受到徐變的影響，梁的撓度會越來越大，徐變撓度可能會是彈性撓度的1.5～2倍。

應力的大小和受荷時砼的齡期對徐變的影響最大，所以施工時，不要讓砼結構施加預應力太早，水灰比和水泥用量都要符合相關的要求；骨料要保證質地堅硬，需要具有較好的耐磨性；做好構件養護工作，使灑水養護的時間更長。

梁預應力產生的上拱度為11.89mm，預拱度的最高值即為梁的撓度和支撐的變形所計算出的預拱度之和。其它各點的預拱度應以中間點為最高值，以梁的兩端點為零點，按二次拋物線進行分配設置。

2.4 鋼筋施工 梁體鋼筋在加工廠集中加工，經驗收合格后通過運輸車運至施工橋位處，由汽車吊吊裝至橋面上，人工進行綁扎。施工中嚴格控制波紋管定位鋼筋網位置，確保管道圓順，鋼筋骨架內預埋鋼件支立內模。鋼筋砼凈保護層要滿足設計要求，合理設置墊塊，捆扎牢固。梁體側面和底面的墊塊不少于4個/m2，墊塊采用同標號砼制作，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內。預應力孔道采用波紋管成孔，金屬波紋管的接長采用大一號同型波紋管作接頭管，接頭管長不少于300mm。接頭裝置避開孔道彎曲處，管兩端用密封膠帶纏封接頭，避免混凝土澆筑時水泥漿滲入管內。

2.5 模板施工 根據箱梁的結構設計形式，外模采用整體鋼模板，內模采用大塊定型鋼模板。外模分為底模、側模板及頂模板。底模下設模板橫梁，與機械螺旋相連支撐在橫梁上，底模中間拼縫用普通螺栓聯接。側模設支撐框架和可調支撐杠，支撐在主梁上。底模在橋墩位置處采用組合鋼模或竹膠板通過腳手架支撐在墩頂。內模通過內模框架及鋼管腳手架定位，整個系統通過16#工字鋼底梁支撐于錐形模具上，錐形模具支撐在移動模架底模上。側向定位通過梁體通風孔在內模框架與移動模架外模間設置拉桿來實現。

2.6 混凝土施工 在滿足設計要求的前提下，充分考慮混凝土的耐久性能，且保證結構的強度、彈性模量、混凝土運輸、泵送時的坍落度損失等施工工藝的影響。計劃摻用外加劑、粉煤灰，以減少水泥用量、減少混凝土收縮徐變、防止梁體表面裂紋，并做相應的匹配試驗。采用無潛在堿活性的骨料和低堿水泥，防止堿骨料反應。混凝土由橋下拌合站供應，混凝土通過施工便道由混凝土運輸車運輸，混凝土泵車入模。

梁體砼澆注順序：底板、腹板、然后頂板。澆筑梁體混凝土時，每橫斷面要對稱澆注，嚴禁不對稱澆注。按梁的全部橫斷面斜向分段、水平分層、連續對稱澆筑。上層與下層前后澆筑距離應不小于1.5m，每層澆筑厚度不超過30cm。按照澆注工序進行，嚴格控制每一層砼的澆注厚度和每一次砼澆注后的布料間隔時間。當每一段頂板澆注好后，立即用潮濕土工布蓋好進行養護，防止風吹開裂。每一跨砼澆注時間控制在6-8個小時內。

混凝土采用插入式振動棒搗固，以50型為主，端部鋼筋密集部位以及錨下部位采用30型震動棒。插入式振動器的移動間距不大于50cm，插入式振動器每次插入下層砼的深度宜為5-10cm。使用插入式振動器，每次都必須將架在骨架上的砼搗下去，以防將后灌的砼架空。在灌筑腹板混凝土時，由有經驗的人員在箱梁內用小錘敲擊內模，檢查其填充密實情況，確保混凝土填充密實。振動棒插振的間距和時間，應以保證混凝土密實，不產生離析為宜，振動棒禁止觸碰波紋管。

梁體為泵送混凝土，需要較多的膠凝材料，將會出現較多的水化熱，為了避免出現由于干縮、溫差等因素導致的裂縫，結束混凝土澆筑后，1小時內即以土工布覆蓋養護，并在其上覆蓋塑料薄膜，給梁體灑水的量要保證混凝土表面不干燥，梁體養護要超過28天，梁體養護用水與拌制梁體混凝土用水相同。當環境溫度<5℃時，用養護劑做好梁體表面的養護工作，同時還要采取相應的保溫措施，不允許給混凝土灑水。

2.7 預應力施工 縱向預應力張拉采用兩端對稱張拉。預應力張拉時，需要遵循“對稱、均衡”的原則，編號一樣的鋼束要左右對稱進行，先張拉腹板預應力束，再張拉底板預應力束，底板預應力束張拉時應先張拉長束，再張拉短束，最后張拉頂板預應力束；張拉采用張拉力為主、伸長量作為校核的原則進行雙控。

2.7.1 張拉前的準備工作。張拉機具，錨具在使用前，試驗室按有關規定，對其外形外觀、硬度、錨固性能及工藝性能進行抽樣復檢，合格后，方能使用。千斤頂使用前必須經過校正，校正系數不得大于1.05。校正有效期為一個月且不超過200次張拉作業。壓力表精度不低于1.0級，表面最大讀數為張拉力的1.5～2.0倍，校正期限為7天；當用0.4級時，校正有效期為1個月；壓力表發生故障后必須重新校正。千斤頂、壓力表、油泵配套校正使用，并按相應的管理制度進行使用、維護與保養，并由實驗室建立臺帳。

2.7.2 張拉程序。箱梁預應力施工采用雙控法，以應力控制為主，伸長值作校核，其張拉程序為：0→初應力20%σk（測伸長值初值）→張拉到控制應力σk（靜停5分鐘，測伸長值終值，計算并校核伸長值）→回油錨固（測回縮量）。

2.8 孔道壓漿 結束張拉后要保證預應力筋沒有斷絲、滑絲的情況，然后切除多余鋼絞線，封堵錨頭，封錨水泥漿強度為10MPa時就可以進行壓漿了。壓漿時間以張拉結束后小于48h控制，采用真空輔助灌漿工藝，同一管道壓漿作業不能間斷的進行，需要一次性做好，壓漿時及壓漿后3天內，梁體及環境溫度要大于5℃。

壓漿水泥采用強度等級≥42.5級低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥。漿體水膠比≤0.34，禁止出現泌水現象，流動度控制在30～50s之間。

準備進行壓漿時，先清洗好孔道，用高壓風吹干，管道真空度要求大約是-0.06～-0.10MPa；管道被漿體注滿后，在0.50～0.60MPa下持壓兩分鐘；壓漿最大壓力≤0.60MPa。

啟動電機后，運行攪拌機，加水后慢慢的、均勻地加入水泥，拌合時間≥1分鐘；然后將調好的水泥漿放入壓漿罐，壓漿罐水泥漿進口處安排一個2.5mm×2.5mm過濾網，這樣可以有效的避免雜物堵管。

壓漿順序：自下而上。首先從一端向另一端壓送水泥漿，使用的是0.6MPa的恒壓力，如果另一端溢出的稀漿變濃了，符合稠度要求，保壓超過兩分鐘，封閉出漿口，繼續壓漿一直到壓力為0.6MPa，管道出漿口應裝有三通管，一定要保證出漿濃度與進漿濃度一樣，才可以封閉保壓，管道被漿體注滿后，應在0.50-0.60MPa下持壓兩分鐘，壓漿最大壓力≤0.60MPa。如果沒有漏漿，就可以關了進漿閥門卸下輸漿膠管。

2.9 移動模架過孔 脫模前的準備工作：箱梁初張拉后，拆除內模；工作人員要檢查各液壓泵是不是有異常的情況出現，各支承位置有沒有不對的；解除所有影響豎向移動的約束；水平橫移及縱移油缸處于自由狀態。

脫模：啟動豎向油缸，先行頂升1-3cm，然后再徐徐下落，帶動移動模架主梁一起下落。在主梁前、中、后支腿接觸到支承軌道時，工作人員再次檢查后支腿、中支腿、前支腿位置是否正確，確認無誤后，下落豎向油缸，使模架落至前后支腿軌道上，中支腿脫空。油缸下落過程中，工作人員聽從統一指揮，兩側主梁須同步下落，同步錯位不超過5cm。

移動模架橫移：解除橋軸線處吊掛外肋之間的連接，解除所有影響橫向移動的約束；工作人員檢查各液壓泵是不是有異常的情況出現，水平橫移及縱移油缸處于自由狀態。

移動模架縱移：檢查縱移機構是否固定可靠，解除所有影響主梁縱向的約束。驅動縱移油缸，使主梁前移。主梁前移速度要緩慢而均勻。

后支腿、中支腿、前支腿就位：移動模架縱移到位后，鎖定縱移裝置。調整中、后支腿位置，使中、后支腿就位，使移動模架頂升就位，前支腿、后行走與移動模架脫空。

移動模架合攏：后支腿、中支腿、前支腿均就位后，工作人員檢查前后、兩側是不是一致，然后開動橫移千斤頂，使兩側吊掛外肋向內橫移，帶動模板向中間合攏。

3 施工安全注意事項

認真貫徹實施“安全第一、預防為主”的方針，以“安全為了生產，生產必須安全”為指導，做好安全生產，創造良好的施工生產環境，保證施工生產有序進行。具體措施如下：①進入現場一定要嚴格按照安全生產紀律展開工作。②吊裝前應檢查機械、索夾吊環等有沒有不符合情況的現象，還要提前進行試吊。③吊裝時需要有統一的指揮和信號。

高空作業人員一定要系好安全帶，安全帶生根處做到高掛低用及安全可靠。吊車行走道路和工作地點要堅實平整，以防沉陷發生事故。在墩臺頂設置防護欄，以防作業人員掉落。六級以上大風和雷雨、大霧天氣，暫停露天起重和高空作業。構件在未經校正、焊牢或固定之前，不準松繩脫鉤。吊機駕駛員、指揮員上崗工作時一定要有相關的證。

4 結束語

鄭西鐵路金銀大橋13片箱梁按照工期完成了任務，實踐證明，移動模架現澆梁施工技術在施工中是可行的，可在同類工程中推廣。

參考文獻：

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[3]張威，田野.箱梁后張法預應力施工.《水利水電技術》.2010-

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作者簡介：肖增有（1978-），男，內蒙古呼和浩特人，畢業院校：內蒙古工業大學。研究方向：公路、鐵路。