移動模架合模施工工藝探究

唐濤 劉友清

摘 要 隨著中國經濟的穩步增長，國家高度重視交通運輸的發展。在過去，沒有先進的橋梁建設技術，浪費了金錢和時間，經濟效益不會增長。因此，對橋梁的需求正在增加。橋梁是跨越障礙的通道，是龐大的交通網絡的重要組成部分。它們在國家的政治、經濟和其他方面發揮著重要的作用。在現代橋梁施工技術中，移動式模架造橋機在橋梁施工中的應用越來越廣泛。采用造橋機施工，不僅能有效地高速完成施工，而且在一定程度上提高了經濟效益，在我國橋梁建設中取得了新的突破。本文以茂名水東灣大橋引橋移動模架箱梁施工為例，介紹不同的合模方式在施工中的應用。

關鍵詞 移動模架造橋機;橋梁;施工工藝;合模

1 移動模架簡介

1.1 移動模架定義

移動模架是一種自帶模板，利用承臺或墩身作為支承，對橋梁進行現澆的施工機械。其主要特點：施工質量好，施工操作簡便，成本低廉，對地勢環境影響小等特點[1]。

1.2 移動模架組成結構簡介

移動模架主要組成結構為：主梁系統、底橫梁、推進小車、支撐托架、前鼻梁、模板系統、吊架系統等部分組成。

（1）主梁系統是移動模架模架最重要的承重結構，由2組并列的縱梁組成。每組縱梁由6節承重鋼箱梁組成，相鄰兩組縱梁之間中心距為9.8m，全長63m。承重鋼箱梁每節長9～12米，高約3.4米，寬約1.9米。主梁接頭采用高強螺栓連接板聯結。

（2）底橫梁設置在兩根主梁之間，縱向分布為11個節段，主梁上每隔5.5米設置一道底橫梁。底橫梁一分為三（東側移動模架底橫梁是一分為二），兩側分別與主梁采用高強螺栓連接，中間段與一側橫梁鉸接。底橫梁間為可分合形式，采用高強精軋螺紋鋼連接。底橫梁構造為型鋼梁桁架形式，每一節段底橫梁設置4個支撐點，以完成預拱度的調節，并把模板承受的力通過底橫梁傳給主梁。橫梁中間分合接頭的法蘭板一邊設置錐形導向銷、一邊開孔，依靠銷孔間的導向作用保證平穩快速合模。橫梁間設置有縱向聯系桿，帶鉸接端聯系桿為上下兩層，不帶鉸接端只有上層，聯系桿主要作用是使橫梁左右部分連成整體，防止橫梁縱向偏移。

（3）推進工作小車是移動模架主梁和支撐托架過跨的倒向結構，且為移動模架系統的重要組成部件。推進工作小車僅在移動模架支撐托架和主梁過跨階段承受荷載。

（4）支撐托架俗稱牛腿，通過接地支撐或者剪力鍵支撐在承臺上或橋墩中部剪力孔。支撐托架附著在墩身兩側并支撐在承臺頂面或剪力孔，用18根精軋螺紋鋼連接，每根高強精軋螺紋鋼需施加預緊力張拉預緊，張拉時兩側應同步分級張拉。支撐托架是移動模架造橋機的基礎，共設2對，每對支撐托架由相同的左右兩部分組成。支撐托架上設置有千斤頂支頂主梁，把主梁上的荷載通過千斤頂傳到支撐托架再傳遞到墩身或者承臺上。支撐托架的支撐處，進行了局部加強，并經設計計算確認。

（5）前鼻梁前鼻梁采用鋼桁架結構（由H型鋼及角鋼組成），分3個節段，總長約33.5m，主要用于前支撐托架過跨及前導主梁過跨[2]。

（6）模板系統包括底板、腹板、翼緣板、可調撐桿等幾大部分。底板通過螺旋頂支撐在底橫梁上。腹板和翼緣板通過可調撐桿支撐在主梁上。所有外模板均應根據設計要求調節預拱度，預拱度的設置應按移動模架主梁承受的實際施工箱梁總荷載外加內模自重產生的曲線特征值進行計算，以使成橋后橋梁曲線與設計值吻合。外模系統為移動模架最直接承載系統，外模通過撐桿和底橫梁將載荷傳遞到主梁。

（7）吊架系統分為前吊架、中吊架及后吊架，移動模架過跨時，前中后吊架作為主要受力體系吊起整個移動模架從而實現支撐托架過跨。

2 合模工藝簡介及對比

2.1 工況簡介

省道280線水東灣大橋新建工程是水東灣綜合整治開發五個子項目之一，項目位于水東灣通向南海的壺口處，連接水東灣西側南海片區和東側旦場片區。本項目由跨海特大橋和接線道路工程組成，全長6.613km，其中跨海特大橋長3.333km，接線道路長3.28km;茂名水東灣大橋40m跨箱梁共53跨，分別位于通航主橋的東西兩側：東側65#～75#墩共10跨采用支架現澆施工，36#～65#墩共29跨、西側6#～33#墩共27跨，各自分左、右兩幅采用移動模架現澆施工[3]。

2.2 合模定義簡介

水東灣大橋東西兩側箱梁施工采用移動模架造橋機施工，本次介紹東西兩側移動模架過跨中的一道施工工序-合模。東側移動模架底橫梁由左右兩段組成，左右兩段直接用螺栓固定在主梁上，合模時依靠底橫梁上定位銷精準定位直接合模到位，我們稱之為“剛性”合模;西側底橫梁由三段組成，即左右段和中間段，左右段同樣用螺栓固定在主梁上，但中間段鉸接于右段底橫梁上。合模時，通過翻折中間段，依靠定位銷來完成合模，稱之為“柔性”合模。

2.3 合模工藝簡介

“剛性”合模施工工藝：主梁過跨到位→驅動前后牛腿橫移小車液壓系統進行合模→合模到位連接左右底橫梁及底模→整體頂升模架及調整標高。

“柔性”合模施工工藝：主梁過跨到位→驅動前后牛腿橫移小車液壓系統進行合模→左右段底橫梁相距約3米（中間段底橫梁長度）時停止合模→翻折中間段底橫梁及底模→合模到位連接底橫梁及底模→整體頂升模架及調整標高[4]。

2.4 工藝對比

（1）“剛性”合模施工工藝流程比較簡單;底橫梁及底模的直接開合大幅度簡化了施工流程，為整個過跨流程節約時間;

（2）“剛性”合模節約勞動力;“柔性”合模底橫梁的翻折需要2-3人共同完成，而“剛性”合模則只需要1人觀察即可;

（3）“剛性”合模對其他結構要求較嚴格;“剛性”合模由于是兩側底橫梁直接合攏對接，因此對支撐托架和底橫梁自身結構改造（制造）及安裝精度要求高，如精度超出使用說明書規定范圍，會給合模過程造成很大困難;相較于“剛性”合模，“柔性”合模對于支撐托架和底橫梁安裝的精度要求反而低，底橫梁中間段的鉸接，讓中間段有了很小的垂直方向活動的空間，對于支撐托架微小的安裝精度誤差，則可通過調節中間段底橫梁來達到順利合模;

（4）“剛性”合模中沒有了底橫梁的翻折，同樣也沒有了底模的翻折，也就沒有了底模翻折的液壓系統，在制造及使用過程中也能大大降低項目成本。

（5）“柔性”合模更平穩;“剛性”合模時，不能保證所有底橫梁定位銷能剛好順利插入銷孔，有的會存在一定的錯臺，錯臺的存在會造成合模產生沖擊載荷從而造成模架整體晃動[5];

（6）“柔性”合模適用的工況更廣泛;現在橋梁大多存在曲線，曲線的存在使得移動模架的左右側支點定位會存在偏差，為了能更好地適應橋梁曲線，前后微調主梁從而達到最好施工狀態是常有的，“柔性”合模中，底橫梁中間段的鉸接能保證主梁前后微調后依然能順利合模，“剛性”合模中底橫梁左右段直接固定在主梁內側，主梁前后微調后產生的縱向錯臺會是合模無法完成。

移動模架的通用性較差，需要根據不同的工況來選擇不同形式的移動模架，但無論哪種移動模架，在移動模架整個過跨過程中，最重要的環節仍然是支撐托架的安裝，支撐托架被視為移動模架的“基礎”，只有基礎打得足夠牢固、安全，才能保障后面工序的安全施工。因此，按使用說明書和規范要求安裝支撐托架，控制好標高及對拉精軋螺紋鋼張拉力大小、均勻，成為主梁過跨和合模工序的重要的安全保障。

隨著使用的廣泛化、現場對設備要求的提高，移動模架施工工藝也會越來越成熟、精簡，根據不同的工況選擇不同形式的移動模架會為施工帶來方便、為企業創造效益，加強對移動模架施工工藝的研究具有重要的意義，需要引起我們的重視[6]。

3 結束語

通過對移動模架造橋機施工工藝的分析，了解了移動模架造橋機的施工工藝流程。在實際工作中，可以解決各種施工技術難點，改進施工工藝，從而保證施工質量、施工安全和經濟效益。在今后橋梁建設工程中，我們可以有效地使用合適的移動模架造橋機進行橋梁施工，保證工程質量，提高經濟效益。移動模架造橋機技術是一種先進的橋梁施工技術，但由于我國技術發展相對較晚，設計水平仍然較低，與國際上設計方法比較單一，為了使移動架模技術得到更好的改進和更廣泛的應用，適應我國橋梁建設發展的需要，結合我國的實際情況，吸取國內外對移動模架造橋的設計、施工、養護等方面的經驗，提出了一套工作指南或規程。

參考文獻

[1] 羅向暉.橋梁移動模架施工技術[J].中國西部科技，2008，（18）：35-36.

[2] 劉運化，王振華，程俊松.淺談移動模架現澆箱梁的高程控制[J].公路交通科技（應用技術版），2007，（08）：129-132.

[3] 師健，拓守盛，張文格.移動模架法在橋梁上部結構施工中的應用技術[J].鐵道建筑技術，2007，（S1）：8-10.

[4] 舒大勇，張中鋒.2500t-50m移動模架過主橋施工技術[J].中國港灣建設，2016，（11）：59-60.

[5] 齊春峰.上行式移動模架造橋機提前過孔施工控制技術[J].鐵道建筑，2008，（12）：30-33.

[6] 項貽強，張少錦.移動模架設計、施工與養護技術指南[M].北京：人民交通出版社，2011：51.