九江大橋連續箱梁寬幅移動模架改裝設計與應用

蘇 年 就

(1.長沙理工大學土木建筑學院，湖南長沙 410000;2.廣東省長大公路工程有限公司，廣東廣州 510000)

0 引言

佛開高速公路擴建工程九江大橋為佛開高速公路擴建工程先行工程，是佛開高速公路擴建工程中最主要的橋梁工程。擴建九江大橋位于現有325國道九江大橋和原佛開高速公路九江大橋兩橋之間。橋梁全長1 820.0 m，橋面寬20.15 m。佛開擴建九江大橋南岸(40+11×50)m水上引橋上部結構采用等高連續箱梁，采用移動模架施工。

由于公司在湛江海灣大橋50 m連續箱梁施工中已有兩套CDMSS50/1200移動模架系統，通過研究分析，基于原兩套CDMSS50/1200移動模架系統可改裝成一套適用于本工程的CDMSS50/2000移動模架系統。

1 移動模架改裝設計

1.1 設計思路

湛江海灣大橋50 m連續箱梁為單箱單室結構，頂板寬12.74 m，箱梁底寬5.56 m，梁高2.6 m;佛開擴建九江大橋40 m，50 m連續箱梁為單箱雙室結構，頂板寬20.15 m，箱梁底寬11.5 m，梁高3m。

通過對湛江海灣大橋與佛開擴建九江大橋箱梁結構尺寸的對比，湛江海灣大橋連續箱梁每跨箱梁重約1 025 t，箱梁由兩條鋼箱(四個托架)支撐，而九江大橋連續箱梁每跨箱梁重約1 865 t，為湛江連續箱梁重的1.9倍，但箱梁可由四條鋼箱梁(8個托架)支撐，箱梁荷載與移動模架承重系統基本一致，因此，對比分析得出結論CDMSS50/1200通過改裝可以作為九江大橋連續箱梁施工移動模架使用。

1.2 主梁布置方案

九江大橋箱梁的重量是湛江海灣大橋的約1.9倍(1 865 t/1 025 t)，湛江海灣大橋箱梁每端由單墩支撐，而九江大橋箱梁每端由雙墩支撐，因此，可以采用2套湛江海灣大橋的移動模架系統主梁作為九江大橋的主梁，在不考慮荷載分配的情況下完全可以達到剛度(撓度)控制的要求。

原湛江海灣大橋移動模架均為單條主梁，單套液壓油缸頂進縱移。九江大橋移動模架中間兩條主梁由于不分開以整體形式進行縱移，必須要保證兩條主梁縱移時的同步，避免因縱移不同步在兩主梁之間的橫梁上產生不利內力。經過研究，決定在原有液壓系統的基礎上進行改裝，使中間兩個液壓油缸使用同一液壓泵站，兩條油路進行串聯，可以有效的解決主梁縱移的同步問題。

通過建立模型模擬移動模架實際受力情況:在澆筑箱梁混凝土時移動模架主梁除牛腿局部等效應力達536 MPa外(進行局部加強)，其余構件的應力均在200 MPa以內，其最大變形為7.6 cm，豎向變形為6.9 cm，滿足受力要求(見圖1)。

圖1 CDMSS50/2000移動模架等效應力計算

1.3 橫梁改裝設計

由于主梁的間距發生變化，箱梁的荷載分布也不相同，CDMSS50/2000的橫梁較CDMSS50/1200的橫梁所傳遞的荷載有所增加，因此，在橫梁上增加一個支撐點，其布置如圖2所示。

圖2 橫梁改裝設計布置圖

通過建立模型模擬計算(見圖3，圖4)，橫梁以及各部分連接結構均滿足設計要求。

圖3 橫梁實體模型

圖4 橫梁實體模型計算圖

1.4 移動模架抗穩定驗算

1)橫移穩定驗算。

橫移過程中考慮7級風力影響，為確保移動模架分模后邊主梁及模板系統的抗傾覆系數不小于2，通過計算在每條邊主梁的外側增加40.7 t的配重。

2)縱移穩定驗算。

造橋機在前移過程中，前中后支點輪流或部分不參與受力，造橋機有時處于大懸臂簡支的工況下，縱向穩定是其中的一個重要控制指標。為保證造橋機在前移過程中有足夠的抗傾覆穩定系數，對前導梁最大懸臂、后導梁剛剛脫離后臺車兩種工況進行傾覆穩定計算。

經驗算:移動模架前移到前導梁最大懸臂時其抗傾覆系數為3.48，后導梁剛剛脫離后臺車時的抗傾覆系數為1.74，均處于穩定狀態。

1.5 后支點懸掛的設計

后支點懸掛的方式也與湛江海灣大橋類似，吊點數量由原來兩個改成四個。

但由于混凝土箱梁結構不同，九江大橋為單箱雙室箱梁，千斤頂位置必須設置在三條腹板位置;且九江大橋移動模架四條主梁相對于后懸掛主梁和千斤頂位置不是對稱布置。為了使四條主梁的后懸掛力均勻分布，上部千斤頂需要重新計算調整頂升力。且頂升完成后需要設置墊塊墊起后懸掛梁預防千斤頂的機械故障。

原CDMSS50/1200移動模架系統經改裝加工形成本工程所用的CDMSS50/2000移動模架系統。改裝后的CDMSS50/2000移動模架系統最大程度的利用了原有材料:主要支點承重結構(外側拖架)，主要荷載承重結構(四條63 m長鋼箱主梁)均未經改裝直接利用了原結構;其他結構也大多是在原有材料基礎上改裝加工而成，只重新購買配備了部分易損連接件(螺栓連接板等)，較好的控制了改裝成本。

2 移動模架施工應用

2.1 施工工藝

本工程使用CDMSS50/2000移動模架進行箱梁施工，外模板一次成型后可重復使用，只需部分調整線形。箱梁鋼筋現場進行綁扎，雙室鋼筋分別展開同時施工。底板、側板鋼筋綁扎好并布設好預應力管道后，即可用內模車運送內模板從移動模架系統前端開始逐段向后安裝。內模板采用內模小車及液壓系統拆裝，內模板為大塊鋼模板，通過液壓系統實現整段拆除，用小車運送到位后通過液壓系統整段安裝就位，最后通過支撐螺桿定位固定。完成全部鋼筋、預應力工程后，進行箱梁混凝土澆筑工作，采用三套混凝土拌和設備生產混凝土，8輛混凝土運輸車三臺混凝土輸送泵輸送混凝土，現場人工振搗澆筑混凝土。混凝土澆筑后養生7 d，且強度達到90%后進行箱梁預應力張拉、壓漿工作。預應力張拉完成后，移動模架可進行脫模，準備橫移就位，再縱移動到下一孔位置進行下一孔箱梁的循環施工。

2.2 施工工藝流程圖

移動模架施工工藝流程圖見圖5。

圖5 施工工藝流程圖

3 結語

設計改裝后的CDMSS50/2000寬幅移動模架在九江大橋南岸50 m寬幅箱梁施工中獲得了成功應用。使用CDMSS50/2000寬幅移動模架施工避免了重復多次搭設箱梁支架，既節約了大量的周轉材料，又節約了支架搭設的大量人工、機械等相關費用。

CDMSS50/2000移動模架的設計與施工安全、合理、技術含量高，提高了箱梁施工的施工效率，降低了施工難度，靜載試驗增加了移動模架施工的安全性。同時也為移動模架在大跨度連續箱梁中的施工應用提供了寶貴的經驗。

［1］ 交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊橋涵手冊［M］.北京:人民交通出版社，1999.

［2］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術規范［S］.