廣州南沙鳳凰二橋移動(dòng)模架拼裝施工技術(shù)

汪倩 艾凌風(fēng)

摘 要：MSS移動(dòng)模架系統(tǒng)（move support system）是世界橋梁施工的先進(jìn)工法，施工時(shí)無(wú)需在橋下設(shè)置模板支架，移動(dòng)模架施工原理其實(shí)就是用大型鋼結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)支架進(jìn)行箱梁施工，模架的選型及拼裝尤為重要，鋼筋混凝土施工與傳統(tǒng)箱梁施工基本類(lèi)似，本文主要介紹移動(dòng)模架的拼裝關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵詞：移動(dòng)模架 拼裝 施工技術(shù)

1.工程概況

廣州市南沙區(qū)鳳凰二橋位于廣州市南沙區(qū)，是連接黃閣、靈山半島、橫瀝半島以及珠江管理區(qū)的主要通道。主線全長(zhǎng)2.145km，高架引橋長(zhǎng)1833m。引橋主要結(jié)構(gòu)形式為30m、35m、40m跨連續(xù)箱梁，采用單箱三室和單箱單室斷面。根據(jù)實(shí)際需要，南引橋46跨現(xiàn)澆箱梁采用移動(dòng)模架進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁施工。采用2套移動(dòng)模架分左右幅施工。

2.總體施工方法2. 1概述

MSS移動(dòng)模架系統(tǒng)（move support system）是世界橋梁施工的先進(jìn)工法，施工時(shí)無(wú)需在橋下設(shè)置模板支架，采用兩個(gè)支撐在牛腿上的鋼結(jié)構(gòu)主梁支承模板系統(tǒng)，兩主梁通過(guò)牛腿支架支撐在承臺(tái)上。

2.2施工工藝流程圖

（1）現(xiàn)澆箱梁移動(dòng)模架法施工流程圖：施工準(zhǔn)備→預(yù)應(yīng)力張拉壓漿→脫模→開(kāi)模→成品砼修飾→牛腿安裝（可提前完成）→模架過(guò)跨→合模→模板調(diào)整到位→模板清理、打磨、上漆→底腹板鋼筋安裝→安裝內(nèi)模→頂板鋼筋安裝→砼澆筑

（2）移動(dòng)模架拼裝施工流程圖：施工準(zhǔn)備→搭設(shè)臨時(shí)支架→拼裝主梁及內(nèi)外橫梁→安裝前導(dǎo)梁→安裝后導(dǎo)梁→合模→安裝螺旋千斤頂→安裝底模及側(cè)模→驗(yàn)收→預(yù)壓→完成

2.3構(gòu)造組成及主要技術(shù)參數(shù)

本模架施工范圍為廣州南沙鳳凰二橋117#-94#墩共46跨，跨度為40m、30m，箱梁高度為1.8和2.2米，根據(jù)工程實(shí)際情況，設(shè)計(jì)方案采用下行非自行式移動(dòng)模架系統(tǒng)，施工過(guò)程中人工倒運(yùn)牛腿就位。移動(dòng)模板系統(tǒng)各組成部分結(jié)構(gòu)功能簡(jiǎn)介如下。

（1）外模板：外模縱向采用兩端懸臂結(jié)構(gòu)，分為底模、側(cè)模及翼緣模。每節(jié)底模延伸出兩根H鋼背筋作為模板橫梁，與機(jī)械螺旋相連支撐在桁架橫梁上。

（2）橫梁：橫梁為桁架結(jié)構(gòu)，橫梁用高強(qiáng)螺栓連接在主梁上，將力傳給主梁。并通過(guò)機(jī)械螺旋系統(tǒng)與模板橫梁連接。調(diào)整機(jī)械螺旋系統(tǒng)用以調(diào)整標(biāo)高。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：承受外模板傳遞的施工及自重載荷。

每一道橫梁設(shè)置6個(gè)可調(diào)支撐，其與底模板相連接，便于底模標(biāo)高及預(yù)拱度的調(diào)整。

（3）鼻梁：主梁前后兩端設(shè)有桁架式鼻梁，長(zhǎng)約為14m，當(dāng)支架向下一孔移動(dòng)時(shí)，鼻梁起到引導(dǎo)和承重作用。為減輕重量，鼻梁采用桁架結(jié)構(gòu)。

（4）主梁：移動(dòng)模架系統(tǒng)主梁為一對(duì)鋼箱梁。根據(jù)計(jì)算，主梁剛度按最大撓度≤1/500施工跨徑控制。主梁截面尺寸為3400mm×2200mm，上、下翼緣板厚為20～40mm，腹板厚為12～16mm，主梁長(zhǎng)度約為67.5m，主梁共分為六節(jié)，節(jié)間用高強(qiáng)螺栓連接。

（5）牛腿：牛腿共有四組，兩榀牛腿上部用精軋螺紋鋼緊固與墩身上，下部支撐于墩身承臺(tái)，牛腿梁為箱形橫梁，牛腿的主要作用是支撐主梁，將施加在主梁上的荷載通過(guò)牛腿傳遞到承臺(tái)上。

（6）推進(jìn)小車(chē)：每個(gè)牛腿頂部滑面上安裝有推進(jìn)小車(chē)。并配有兩個(gè)橫向移動(dòng)液壓缸、兩個(gè)豎向機(jī)械自鎖式頂升主液壓缸，、一個(gè)縱向頂推液壓缸。主梁支撐在推進(jìn)平車(chē)上。推進(jìn)平車(chē)上表面均安有超高分子聚乙烯（UHMW-PE）滑板，通過(guò)液壓油缸使主梁在橫橋向、順橋向及豎向正確就位。

（7）后橫梁：后橫梁為一根鋼箱梁，配兩個(gè)豎向頂升主液壓缸，后橫梁在每一聯(lián)的第二孔及以后各孔時(shí)，通過(guò)吊桿將MSS移動(dòng)模架系統(tǒng)后端吊起，與已澆注完畢的箱梁混凝土鎖緊在一起，防止新舊混凝土接縫處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。

（8）內(nèi)模：移動(dòng)模架系統(tǒng)的內(nèi)模系統(tǒng)采用小塊組鋼模板，采用人工支立。

2.4移動(dòng)模架拼裝

2.4.1拼裝移動(dòng)模架準(zhǔn)備工作

拼裝移動(dòng)模架之前，需要做幾項(xiàng)工作準(zhǔn)備，包括支腿安裝、管樁基礎(chǔ)施工、托板及樁間系梁澆注、鋼支架搭設(shè)、小車(chē)滑移軌道的加工與安裝。

（1）支腿安裝。由于支腿的位置接近承臺(tái)邊緣，為了防止承臺(tái)因集中力而受到局部破壞，需將新制牛腿支腿的支撐位置通過(guò)墊梁重新分配。

（2）鋼支架搭設(shè)。鋼支架的縱向間距是由推進(jìn)拼裝施工工藝所決定的，也就是鋼縱梁的節(jié)段長(zhǎng)度；而鋼支架的橫向間距和排距是充分考慮兩套移動(dòng)模架拼裝的受力情況和所需材料并經(jīng)過(guò)幾輪優(yōu)化后得出的結(jié)果。中間排鋼支架考慮到了兩套模架拼裝時(shí)能共用，以節(jié)約材料和施工準(zhǔn)備時(shí)間。

（3）小車(chē)滑移軌道加工。為了便于移動(dòng)模架能夠順利拼裝，擬在中間兩排鋼管樁上布置小車(chē)滑移軌道。兩套模架需要加工3套長(zhǎng)6m的小車(chē)滑道，小車(chē)滑移軌道采用雙拼HN500×200型鋼拼裝。

2.4.2拼裝移動(dòng)模架

（1）模架拼裝步驟。第一步：平整場(chǎng)地，施工PHC樁基礎(chǔ)和托板、系梁，搭設(shè)臨時(shí)鋼支架，安裝好枕梁，小車(chē)滑移軌道以及117#墩、116#墩、115#墩上的支腿和小車(chē)。

第二步：使用150T履帶吊將主梁5吊起擱置在枕梁B和116#墩的小車(chē)上，通過(guò)搭設(shè)的腳手架平臺(tái)安裝主梁5所對(duì)應(yīng)的內(nèi)外橫梁。

第三步：在地面上將主梁4小樁號(hào)側(cè)的連接板使用部分螺栓固定，再使用150T履帶吊將主梁4吊起擱置于鋼支撐上的小車(chē)與枕梁B上，通過(guò)小車(chē)微調(diào)完成主梁4與主梁5的連接，并安裝主梁4兩側(cè)的內(nèi)外橫梁。

第四步：150T履帶吊將前導(dǎo)梁吊起，通過(guò)銷(xiāo)子與主梁5進(jìn)行連接。

第五步：在地面上將主梁3小樁號(hào)側(cè)的連接板使用部分螺栓固定，再使用150T履帶吊將主梁3吊起擱置于鋼支撐上的小車(chē)與枕梁C上，通過(guò)小車(chē)微調(diào)完成主梁3與主梁4的連接，并安裝主梁3兩側(cè)的內(nèi)外橫梁。

第六步：頂升116#墩以及鋼支撐上小車(chē)的豎向千斤頂，使模架與枕梁B、C脫離，已拼裝模架的重量由兩個(gè)小車(chē)承受。啟動(dòng)縱向千斤頂，將已拼接的主梁向小樁號(hào)側(cè)移動(dòng)13.19m，即當(dāng)主梁4與主梁5中間的拼縫行走至116#墩小車(chē)中間位置。下降豎向千斤頂，使模架主梁與枕梁B貼緊，枕梁B參與受力。

第七步：在地面上將主梁2小樁號(hào)側(cè)的連接板使用部分螺栓固定，再使用150T履帶吊將主梁2吊起擱置于鋼支撐上的小車(chē)與枕梁C上，通過(guò)小車(chē)微調(diào)完成主梁2與主梁3的連接，并安裝主梁2兩側(cè)的內(nèi)外橫梁。

第八步：頂升116#墩以及鋼支撐上小車(chē)的豎向千斤頂，使模架與枕梁B、C脫離，已拼裝模架的重量由兩個(gè)小車(chē)承受。啟動(dòng)縱向千斤頂，將已拼接的主梁向小樁號(hào)側(cè)移動(dòng)6m，即當(dāng)主梁2大樁號(hào)側(cè)梁端行走至枕梁C中間位置。下降豎向千斤頂，使模架主梁與枕梁C貼緊，枕梁C參與受力。

第九步：在地面上將新制主梁小樁號(hào)側(cè)的連接板使用部分螺栓固定，再使用150T履帶吊將新制主梁吊起擱置于117#墩的小車(chē)與枕梁C上，通過(guò)小車(chē)微調(diào)完成主梁2與新制梁塊的連接，并安裝新制主梁兩側(cè)的內(nèi)外橫梁。

第十步：頂升116#墩以及鋼支撐上小車(chē)的豎向千斤頂，使模架與枕梁B、C脫離，已拼裝模架的重量由兩個(gè)小車(chē)承受。啟動(dòng)縱向千斤頂，將已拼接的主梁向小樁號(hào)側(cè)移動(dòng)7m，即當(dāng)新制主梁大樁號(hào)側(cè)梁端行走至枕梁C中間位置。下降豎向千斤頂，使模架主梁與枕梁C貼緊，枕梁C參與受力。

第十一步：在地面上將主梁1小樁號(hào)側(cè)的連接板使用部分螺栓固定，再使用150T履帶吊將新制主梁吊起擱置于117#墩的小車(chē)與枕梁C上，通過(guò)小車(chē)微調(diào)完成主梁1與新制梁塊的連接，并安裝1主梁兩側(cè)的內(nèi)外橫梁。

第十二步：頂升116#墩以及鋼支撐上小車(chē)的豎向千斤頂，使模架與枕梁B、C脫離，已拼裝模架的重量由兩個(gè)小車(chē)承受。啟動(dòng)縱向千斤頂，將已拼接的主梁向小樁號(hào)側(cè)移動(dòng)8.3m，即當(dāng)主梁1大樁號(hào)側(cè)梁端行走至枕梁C中間位置。下降豎向千斤頂，使模架主梁與枕梁C貼緊，枕梁C參與受力。

第十三步：150T履帶吊將前導(dǎo)梁吊起，通過(guò)銷(xiāo)子與主梁5進(jìn)行連接。

第十四步：左右兩側(cè)主梁及內(nèi)外橫梁拼裝完成后，頂升所有小車(chē)的豎向千斤頂，使模架主梁與枕梁B、C脫離，后移模架至設(shè)計(jì)位置，啟動(dòng)117#及116#墩上的小車(chē)橫移機(jī)構(gòu)，合模并安裝螺旋千斤頂、底模板和側(cè)模板，完成模架拼裝。

結(jié)論：模架的安裝屬于大型設(shè)備的安裝，細(xì)節(jié)決定成敗，在起重機(jī)選型及支架搭設(shè)時(shí)應(yīng)將邊界條件考慮充分，出現(xiàn)失誤將造成重大后果。對(duì)于高強(qiáng)螺栓的使用上一定要按照規(guī)范要求來(lái)，編寫(xiě)專(zhuān)用的《螺栓使用規(guī)定》，并做好交底工作。在正式使用之前，一定要按照規(guī)范要求做好驗(yàn)收和預(yù)壓工作。