移動模架現澆預應力混凝土箱梁施工技術

張晨斌

（廈門中平工程監理咨詢有限公司，福建 廈門 361000）

引言

在移動模架施工中，在已經施工完成的橋墩上借助液壓系統進行模架推進，而混凝土現澆模架系統為其常用模架系統，當模架移動到位后，鋼筋、混凝土澆筑、預應力張拉和混凝土養護直接安裝在模架系統上，大大方便了各種惡劣環境的橋梁建設。在標準化移動模架的幫助下，能夠保證多聯橋梁與多跨度的空中施工，且該類施工能夠為整個橋梁工程提供安全與質量保障。筆者所從事監理項目廈門市翔安區溪東路B標大嶝高架橋段連續箱梁即采用了移動模架施工方法。

1 移動模架系統的組成與功能分析

1.1 移動模架系統組成

移動模架系統總體結構主要由前橋、后橋和移動支撐系統（MSS）組成。前橋頭由橋梁標準跨徑確定，移動模架應能在不澆筑梁跨的情況下順利移動到前墩，并能與墩固定連接且不產生翹曲；MSS作為主梁澆筑的主要支撐平臺，通常將其尺寸設置為橋梁的標準跨徑。與此同時，后橋鼻可作為前橋與MSS的平衡部位，其鼻梁的設計能夠有效優化橋鼻的整體結構與具體長度。而結構需要滿足剛度要求，只有這樣才能夠對橋墩起到支撐作用。

1.2 移動支撐系統MSS的功能

MSS能夠給梁體的現場施工提供必要平臺，其主要由橫梁、支架、主梁、牛腿、支撐臺車以及模架系統等部分組成。

a)橫梁作為MSS的傳導力結構，能夠把澆筑梁段的負荷傳遞給MSS的主梁結構。橫梁上預設的模架系統可以有效支撐梁體的澆筑，且其借助液壓系統能夠實現橫向與縱向的自由調整，從而滿足不同應用場景下的具體需求。

b)鋼桁架導梁與承重鋼筋通常是構成主梁的關鍵材料，主梁的制作工藝是分段式制造，且每一段之間都借助高強度的螺栓進行連接，以此來保證主梁的整體性。

c）作為主梁荷載的主要傳遞結構，支架通常會被設計為有效支撐結構，并借助螺紋鋼與橋墩進行連接。支架上通常會設置滑軌，以方便模架能夠進行橫向移動。除此之外，螺旋頂結構也是支架的關鍵結構，該部分能夠保證支架與橋墩的荷載連接。

d）牛腿是設置在支架和支墩上的連接結構，牛腿能夠將荷載有效轉移到橋墩與承重臺上。牛腿一般會配置有液壓升降系統，且系統會配備較為堅固的保護結構，以便于荷載的順利傳遞。

e）支撐臺車能夠快速移動主梁與橫梁，輪對、升降系統、橫移設備以及支撐架是該結構的主要組成部分，其通常具備三向位移功能。整體結構在完成施工以后，會借助支撐臺車對模架進行拆除，同時會控制MSS的前后移動。

f）模架系統通常包括外模系統與內模系統兩部分，該系統能夠借助千斤頂來對梁體進行支撐與固定，模架相互連接并設置支撐內部的裝置。為保證施工中安全，模板上設有欄桿。

2 移動模架施工技術概述

模架組裝、模架施工以及模架前移是移動模架系統施工的主要施工組成部分，考慮到模架拆除的難度相對較低，本文就不再對其展開論述。

2.1 模架組裝

考慮到移動模架涉及的構件種類比較多，使得施工現場的模架組裝工作也比較復雜。首先，必須要預先選定合適的位置對移動模架進行有效拼接，通常該位置會選取標準梁跨的初始位置，并逐漸沿樁的方向進行有效拼接。其次，對移動模架平臺進行固定連接，并對預應力螺紋鋼進行牽拉處理，從而確保其支撐力達到標準。除此之外，主梁按鋼桁梁截面進行現場安裝，采用高強度螺栓固定連接，經常需要與履帶吊配合安裝，由于牛腿梁單側受力，為防止傾覆需要現場制用支腿作為臨時支撐將牛腿撐起。隨后使用汽車吊把橫梁吊裝在主梁上。梁安裝完畢后，分別組裝模架的支撐和液壓系統。最后，安裝模架。模架安裝前，將鋼板與鋼管焊接成安全護欄，形成后續梁澆筑施工的安全作業區，并在護欄周圍設置安全網，形成安全通道和施工作業空間。

2.2 模架施工

在對模架進行正式施工之前，必須要先對施工操作平臺進行多次檢查，反復確認操作平臺是否安全，對應的液壓系統是否處于可控狀態且不同構件之間的連接處是否堅固。移動模架在初澆前需預壓，以消除非彈性變形，同時觀測彈性變形量并將變形數據與理論變形量進行對比，以確定移動模架的預拱度值，使后續施工橋梁線形可控。移動模架混凝土澆筑工藝與常規施工工藝原理大同小異，但仍然要重視預埋件與內外模的連接設計。泵送混凝土施工是移動模架施工最常使用的施工方法，要格外重視泵送混凝土的坍落度與振搗工藝。考慮到內模與外模的不同設置，因此必須要確保混凝土底板與腹板的振搗工作做到位，最后要進行混凝土的養護工作。通常來講，梁體需要進行澆水養護，從而確保混凝土表面保持濕潤，防止其因為干燥而產生變形現象。

2.3 模架前移

每一節段的混凝土澆筑工作完成以后，要及時拆除模架，并且使用支撐臺車吊運移動模架，使整機向前移動。當臺車移動到待澆節段后，就必須要對移動模架進行準確定位，并且確保其與橋墩進行有效連接，同時要借助液壓系統調整移動模架，從而達到梁體的設計線。通過模架前移和模架施工兩個工序的循環，實現各梁段的澆筑作業，覆蓋整個橋區的梁段施工。

3 施工問題分析

移動模架施工相較于其他施工來說優勢比較明顯，是復雜環境下預應力混凝土箱梁橋較好的施工方案。但在實際施工過程中，仍存在許多質量問題，其中梁體線形控制和懸臂端底板開裂問題尤為突出。

3.1 梁體線形控制

考慮到移動模架的支撐點位于懸臂端部，隨著適合于活動模架的梁體跨度的增大，橋梁的預拱度增大，在施工縫處出現明顯的拐點，使得橋梁的線性控制困難。一旦后支點的錨固力偏大，前梁懸臂端就會出現比較多的位移，使懸臂位置線性不規則。此外，活動模架本身的剛度、混凝土的收縮徐變、預應力及結構體系的變化等，提高梁的線性控制難度。為了提高移動模架施工中對梁形的控制，必須正確計算施工過程中梁的位移和成橋的位移，對預拱度值進行合理分析，并綜合考慮現場的監測結果對預拱度進行調整，從而確保每一階段移動模架的科學安裝。與此同時，通過托車液壓裝置和模架系統進行相應調整，設置模架標高，保證梁體施工后達到預期的線形狀態。

3.2 懸臂端底板開裂

在這一建筑面積內，由于錨固需求截面在一定程度上弱化，同時承受三維應力，橫縱向的應力都需要比較突出，施工結束后容易開裂，因此有必要對該部位的結構設計予以重視。

為有效控制懸臂端底板的開裂，可以采取如下措施：a）對底板的結構尺寸進行科學設計，設置端橫隔梁；b）加強底板水平預應力設計，使縱橫向應力傳遞更均勻；c）吊點位置和錨定位置應適當加固或移位，使其轉移到墩頂位置，以減少區域內的應力集中現象。

4 結論

本文結合筆者從事項目的橋梁移動模架施工，對移動模架各個組成部分進行合理分析，總結了預應力混凝土箱梁橋移動模架的施工工藝和施工要點，分析了線形控制、懸臂端底板開裂典型工程質量問題，并提出了相應的對策和方法。