鳳凰二橋混凝土連續箱梁移動模架一次雙跨整體澆筑施工技術

張蘋 秦星

摘 要：廣州南沙明珠灣區鳳凰二橋引橋混凝土連續箱梁施工，將逐跨施工的移動模架改制成一次雙跨整體澆筑，解決了現澆箱梁梁體線形控制、雙跨模架行走、雙跨澆筑工藝優化等技術難題，經校驗各施工階段橋梁應力、現澆箱梁的標高誤差等指標均滿足設計及規范要求。一次雙跨整體澆筑施工技術有效提高了移動模架工法的工效，降低了施工風險，適合在高墩、軟基、橋幅眾多的橋梁施工中推廣使用。

關鍵詞：連續箱梁 移動模架 一次雙跨

移動模架稱移動造橋機，是一種自行走，自帶模板，并支撐在墩柱或承臺上，而對橋梁上部結構現澆施工的專用設備，近年來，移動模架工藝因為不需要地基處理，在混凝土現澆梁的施工獲得廣泛應用。目前，多采用移動模架進行逐跨施工，但對于一聯小跨度等截面箱梁一次性澆筑兩跨工藝應用的較少。

1.工程概況

廣州南沙鳳凰二橋兩側引橋為30m-40m現澆箱梁結構，總長為1833m，其中北引橋長195m，單幅6跨2聯，北引橋總長為1638m，單幅總計51跨15聯其中南引橋117#墩（K4+334）到72#墩（K3+879）采用移動模架施工，其中30m跨徑現澆梁時采用一次雙跨整體現澆移動模架工法。

2.工程特點及難點

本工程混凝土連續箱梁采用移動模架一次雙跨整體澆筑施工技術，主要存在以下方面技術難點：

（1）移動模架拼裝場地受限、拼裝難度大，施工組織難；

（2）移動模架施工過程中，結構受力形式由逐跨澆筑時簡支梁變化為兩跨同時澆筑時的多跨連續梁，對移動模架性能要求更高，受力情況不同于常規施工，變化復雜；

（3）雙跨施工時，移動模架多點受力，支撐系統受力平衡要求高，施工操作難度大；

（4）如何控制雙跨梁體線性，保證移動模架梁體外觀質量滿足設計及規范要求。

3.移動模架一次兩跨澆筑工藝

3.1 工藝流程

施工準備→模架拼裝→底模、側模安裝調整→底板鋼筋、腹板鋼筋、預應力波紋管的安裝定位→內模板的整體吊裝→頂板鋼筋綁扎固定→砼施工→預應力施工→落模、模架行走開始下一循環施工。

3.2 移動模架拼裝

（1）確定拼裝方案?？紤]到施工現場無大型起重設備，移動模架橋下拼裝整體吊放方案不適用，為了充分利用施工現場現有的起重設備，減小移動模架拼裝在關鍵線路上占用，移動模架需要提前進場，在箱梁現澆原位搭設鋼平臺，與支撐在承臺上的牛腿共同組成拼裝平臺，利用履帶吊將模架散件依次拼裝。

（2）牛腿安裝。支撐牛腿由鋼管柱和牛腿兩部分組成，鋼管柱直接安裝在承臺上，牛腿采用精軋螺紋鋼對拉。支腿安裝前先測放出墩身兩側放置支腿位置及標高值，采用支座灌漿料進行找平。第一個牛腿吊起與支腿螺栓連接完成后，用兩個10t葫蘆掛住三角牛腿上用來臨時固定吊耳，通過葫蘆調節盡量保證牛腿軸線與墩身軸線重合；吊裝另外一只牛腿并附帶精軋螺紋鋼，調整兩側牛腿在同一軸線上，支腿螺栓連接完成后穿牛腿精軋螺紋鋼并進行張拉。張拉時由內向外由下向上順序對稱張拉三次，每根螺紋鋼預受力25T，張拉完成后觀察各個部位是否與墩柱貼緊，否則采用薄鋼板塞墊。最后安裝牛腿對拉梁及銷軸，對拉梁與墩身之間間隙用木楔子打緊。

（3）移動模架拼裝。移動模架拼裝采用逐節吊裝懸拼推進工藝，現場搭設臨時鋼平臺輔助安裝，見圖1所示。

具體拼裝步驟如下：

第一步：安裝主梁5，擱置在牛腿及鋼平臺上，懸臂拼裝前導梁；

第二步：懸臂拼裝主梁4并和主梁5連接，通過縱向千斤頂使主梁向小樁號移動；

第三步：懸臂拼裝主梁3，重復第二步直到完成后導梁的拼裝；

第四步：安裝橫梁、底模、側模；

3.3 箱梁施工

（1）箱梁澆筑。因本工程箱梁為一次雙跨澆筑，調整模板標高、軸線時先在2個固結墩周圍調整；翼緣板則通過支撐撐桿從端頭依次調整。模板調整完畢后，依次模板、鋼筋、混凝土、預應力等工序。

（2）一次雙跨澆筑順序。因箱梁的施工接縫設置在1/5斷面處，懸挑6m，混凝土澆筑從懸臂端向已完成箱梁側進行。按照水平向分層、斜向分段（底板、腹板、頂板）全斷面同步推進，一次澆筑成型的原則進行。

（3）施工縫的處理。與逐跨澆筑相比，該方案一次澆筑兩跨，減少了施工縫，有利于橋梁整體線形及色差控制。本工程在施工縫處采用后支點懸掛，移動模架主梁與已澆筑混凝土側懸臂端變形協同，以較少新老混凝土錯臺。

4.現澆箱梁線型的控制

采用移動模架一次澆筑兩跨的施工工藝，在完成整聯現澆箱梁施工之前，需要進行一次受力體系的轉換。轉換時施加縱向預應力，懸臂端會產生負彎矩，有向上位移，同時考慮混凝土收縮、徐變等綜合作用，現澆箱梁的線型控制顯得尤為復雜，必須掌握現澆箱梁在施工全過程中的位移變化規律（包括移動模架的），并預先設置預拱度。

4.1 模架預拱度設置需要考慮的因素

（1）橋梁結構自身的因素：主要包括現澆箱梁自重、二期荷載、縱向預應力以及混凝土的收縮徐變。其中縱向預應力對箱梁產生向上的變形。

（2）活載：主要是車輛荷載、人群荷載等。考慮到行車舒適性，模架預拱度的設置僅考慮1/2活載變形。

（3）施工因素：移動模架自身的變形（包括主梁、牛腿彈性變形、非彈性變形等）以及為了減少施工縫處錯臺采用移動模架后支點懸掛的方式對已經澆筑箱梁的荷載而產生的撓度。

4.2 預拱度設置

（1）橋梁結構自身的因素、活載等對預拱度的影響值通過有限元計算確定，并在施工中注意測量進行修正。施工因素中移動模架主梁、牛腿變形（非彈性變形、彈性變形）通過預壓以及有限元分析計算綜合確定。

（2）模架預拱度的設置采用按二次拋物線分段擬合。實踐證明這種分段擬合不影響現澆箱梁的外觀線型。其中底模預拱度通過調整底模豎向千斤頂來設置；側模預拱度通過調整每塊模板連接螺栓的松緊程度來實現；翼緣板坡度則利用外模支撐桿的伸縮調整。

（3）施工時，分別在砼澆筑的前后、預應力施工的前后、模架脫模前后等六個步驟對箱梁的線型進行監測，并將測量數據與理論計算值進行較對，對偏差進行相應調整修正，確保箱梁線形正確。

5.實施效果

廣州南沙鳳凰二橋混凝土連續箱梁采用移動模架量跨一次澆筑施工工法，與預制箱梁整孔架設工法相比，可節省制粱場、吊梁、運梁等大型設備投資；與滿堂支架工法相比，減少對基礎加固處理；與現澆單跨梁工藝相比，加快了施工進程，由原來12.5天/跨的澆筑速度提高至8天/跨的架設速度，每聯節省工期5天，節省總工期約1.5個月，模架運行步驟也有部分簡化，雙跨澆筑省掉了一次脫模、系統推進及調整側底模的作業，節省施工人員費和設備費約235萬元，節約項目管理費105萬元。

同時，移動模架雙跨澆筑技術在本工程的成功應用，有效提高了移動模架工法工效，降低了施工風險，對結構質量也有顯著提升，現澆箱梁的各項參數指標均滿足設計和規范的相關要求，獲得了業主、監理、質監站等單位一致好評和肯定，具備了極好的社會效益。

6.結語

鳳凰二橋引橋箱梁施工，成功地將適用于逐跨施工的移動模架改制為雙跨施工，對雙跨一次澆筑工作狀況下移動模架的承載力進行了分析驗算，并對鼻梁、橫梁、支承小車、牛腿的強度及穩定性進行分析，為模架預拱度的設置提供了理論的依據，并依據現場測量數據進行修正，解決了預拱度確定的難題，為國內公路、鐵路橋梁的設計與施工提供了“移動模架雙跨一次澆筑混凝土箱梁”的成功范例，為同類型橋梁上部結構施工提供了參考和借鑒。