移動支架在預應力砼現澆箱梁施工的應用

張元春

中交第三航務工程局有限公司廈門分公司 福建廈門 361006

1 工程簡介

東風大道快速化改造工程（二期）工程，路線全長7.45公里，主線采用高架橋+地面輔路的方式，設計時速80km/h，主線高架橋標準段為跨徑35m、寬33m的現澆預應力混凝土箱梁，墩高為12m-15m，單聯跨徑為42m+35m+35m+28m。

2 移動支架結構及特點

結合本工程實際情況，經過多方面地比較選擇，采用下行自行式移動支架。該支架是針對市政快速路整孔橋梁施工而設計，為下行式結構，地面設置基礎和走行軌道，采用電機驅動，邊、中區移動支架分開走行。

2.1 移動支架系統

本移動支架主要由模板系統、縱橫梁系統、支架系統、液壓系統、走行系統等構成。其受力結構形式為梁柱式結構，混凝土澆筑時其傳力途徑為：模板系統→縱橫梁系統→支架系統→基礎。移動支架在橫向分為邊區移動支架和中區移動支架，邊區移動支架和中區移動支架之間通過橫梁采用法蘭連接為整體。走行方式：電機驅動，邊、中區移動支架分開走行。過墩方式：邊區底模翻轉，中區支架下落[1]。

2.2 模板系統

模板系統由面板、背肋、模板桁架組成；面板為8mm厚鋼板；背肋為[8，混凝土梁翼緣下背肋間距為0.5m，底板下背肋間距為0.35m；模板桁架由I14a和I20a焊接而成，桁架在縱橋向墩頂實心段間距為0.875m，其它位置為1m和1.25m。在橫梁位置處，側模設有活動模板。

2.3 縱橫梁系統

縱橫梁系統由縱梁、橫梁組成；縱梁為HM400×300的型鋼，其上翼緣與模板系統桁架采用φ16mm螺栓相連，其下翼緣與橫梁采用φ22mm螺栓相連，縱梁在橫向分三種類型，在橋橫斷面共布置24根，間距為1、1.2、1.4、2.2m不等；橫梁為焊接鋼箱型，橫梁A、B為等截面鋼箱梁，高、寬均為0.5m寬，橫梁C為變截面鋼箱梁，跨中截面高、寬均為0.5m，橫梁通過橫移微調限位裝置固定于支架外套筒頂。橫梁A、B、C之間通過法蘭相連。示意圖如上所示。

2.4 支架系統

全套移動支架中含A、B、C三類支架，支架A適用于邊區移動支架，支架B、C適用于中區移動支架。單個支架由內套筒、外套筒、套頭、連接系、平聯、反力梁及地梁等組成。外套筒為φ630×10mm鋼管，內套筒為焊接鋼箱梁，截面尺寸為360×360mm，板厚為20mm，開孔位置采用貼20mm厚鋼板加固。連接系為φ325mm、φ245mm鋼管焊接而成桁架結構；地梁采用2根I45a上下翼緣貼板焊接而成的箱型結構；反力梁1由2根[36a型鋼焊接而成，反力梁2由2根[32a焊接而成。內外套筒通過套頭由φ90mm銷軸固定它們之間相對位置，連接系及平聯與外套筒采用φ40mm銷軸固定，內套筒立于地梁之上，采用φ22mm螺栓與地梁相連。

2.5 液壓系統

液壓系統由支架伸縮千斤頂、調高千斤頂、翻轉千斤頂等組成，單組支架采用同一套PLC控制系統。單個支架A需2個支架伸縮千斤頂和2個模板翻轉千斤頂，單個支架B需要2個支架伸縮千斤頂，單個支架C需要3個支架伸縮千斤頂。

2.6 走行系統

走行系統由主動輪、從動輪、手動夾軌器等組成，單個支架由2個主動輪、2個從動輪、2個手動夾軌器組成。

3 移動支架施工

3.1 地基處理

本工程主線高架橋位于武漢市東風大道上，為G318國道，面層為厚度7cm瀝青混凝土路面，基層以水泥穩定碎石為主，其承載力按公-I標準進行評估取值，可滿足支架搭設及受力要求。原路面縱橫向坡度保持良好，滿足排水要求。

3.2 路面處理

對于完整的路面，地基承載力滿足要求，直接在原路面施工移動支架基礎標準件。基礎標準件安放時用砂漿按計算縱坡找平路面，確保基礎標準件的底部平整密實。

對于已經破壞的路面和施工承臺時開挖的基坑，在回填前，為保證梁體施工時支架基礎穩定，要徹底排干基坑底積水，清除軟弱土層，承臺基坑采用級配碎石加摻10%水泥，回填后基礎地基承載力檢測不小于400kpa，回填料封層采用C20混凝土，厚度30cm[2]。

3.3 基礎標準件鋪設

移動支架基礎為C30鋼筋混凝土條形基礎標準件，采用場地預制。在預制場地先成型標準件鋼筋，成型后放入制好的模板中，并按設計圖紙尺寸埋設基礎螺栓。砼澆筑時采用小型振動棒振搗密實，砼初凝前進行表面平整收光，確保表面平整。

基礎標準件分為4種標準件，分別為4.0m×1.0m×0.8m，5.5 m×1.0m×1.0m，3.0m×1.2m×0.6m，4.5m×1.2m×0.6m。

基礎標準件鋪設前，在擺放場地內，測量本套移動支架各條基礎中心線既有路面標高，繪制每孔每條移動支架基礎中心縱斷面圖，對范圍內縱斷面圖進行比較后確定軌面標高，并確定基礎下的墊層厚度。按計算厚度在基礎件鋪設范圍內，澆筑找平砂漿，確保砂漿密實、頂面平整。

按設計圖紙要求，在基礎調平層上測放出各條基礎中心線，技術人員在現場根據測量點，拉線用油漆在調平層上標記出基礎中心線，縱向用卷尺量出每個基礎件的位置，并作出標記。

基礎件運至現場，用吊機按現場指定位置安裝，對于基礎件底局部縫隙，用薄鋼板抄墊。確保基礎件安放在設計位置，基礎件頂面標高滿足設計要求。

3.4 軌道鋪設

（1）鋼軌安裝前鋼軌的質量和扣件的規格須滿足相關要求。

（2）軌道安裝時，測量按設計要求放軌道安裝控制線，每隔3-5米做一個控制點。

（3）鋼軌安裝時，按定位線精確調整后，立刻把壓板夾緊固。當整根鋼軌完成調整后，重新檢查壓板螺栓是否擰緊。

（4）確保軌道橫向位置偏差不大于5mm，鋼軌接頭用魚尾板聯結，且需處理順滑，安裝鋼軌壓板固定鋼軌。

3.5 移動支架拼裝

移動支架拼裝時利用中區作為材料、桿件及零配件臨時堆放，小型構件組拼及吊機作業場地，先拼裝一側邊區支架，待一側邊區支架安裝完成，其下方恢復交通后再安裝另一側邊區支架，最后安裝中區支架[3]。

3.6 移動支架預壓

（1）預壓目的。①拼裝完成后檢驗移動支架結構強度、剛度、穩定性是否滿足要求；②通過試驗得出移動支架結構及地基的非彈性變形；③收集移動支架底模各部位變形數據，以便根據需要設置預拱度。

（2）選擇預壓孔跨。本工程采用移動支架施工的各孔跨之地基均為既有公路路面，地基承載力及地基沉降情況基本一致。移動支架結構形式除支架高度有所差異外其余結構均相同。根據以上特點，本工程僅對第一套移動支架的第一孔位置進行預壓。其余各孔箱梁施工時可據此孔預壓情況及理論計算相結合的形式，進行支架施工預留拱度的設置。

（3）加載方法。①預壓重量根據設計要求取箱梁混凝土重量的1.1倍。②按堆載布置圖堆載.堆載材料用袋裝砂子，荷載較大處采用鋼筋。③每個砂袋內裝砂子量應基本相同，過磅取平均值作為砂袋的計算重量。④堆載前應按梁重的1.1倍換算底模、側模各部位需堆載砂袋的層數和高度。⑤加載分四級進行，分別為總荷載的50%、80%、100%、110%。前兩級采用均布，后兩級局部加載。⑥堆載時應按計算層數堆碼整齊，從中間向兩邊對稱均勻加載。箱梁腹板處如砂袋過高不易堆碼，可用鋼筋替代。

（4）預壓監測。

①預壓監測分變形觀測和應力測試兩類，預壓的全過程還要有人觀察移動支架局部穩定性和整體穩定性，以及其他可能出現的意外。②監測斷面分五個，均設置在移動支架立柱橫斷面上。③每個監測斷面均設置底模沉降觀測點5個；立柱頂沉降觀測點3個；立柱底沉降觀測點3個；地基沉降觀測點3個；立柱應力測試點3個。

3.7 移動支架落架

混凝土箱梁預應力施工完成后，即開始移動支架的落架，落架過程按邊區、邊區、中區三個支架分3次落架；按設計圖位置在每個支腿下放置50噸千斤頂，使每個50T千斤頂活塞頂到地梁但不受力。千斤頂布置完成后，側邊區支架的所有砂筒放砂，使該側邊區支架重力全部轉換由50T千斤頂承受。模板及支架間連接解除后，所有50T千斤頂同步回油，使支架慢慢降落，直至所有走行輪箱落到鋼軌上。用夾軌器臨時固定支架，將所有50T千斤頂倒至另一側邊區。利用35t千斤頂或橫移限位裝置將該側邊區模板及縱橫梁向外橫移5cm；利用橫移限位裝置將該側邊區橫梁A橫向位置固定，解除橫梁A和橫梁B之間的連接，利用35t千斤頂將底模B及橫梁B向下翻轉80°，使邊區移動支架能過下一墩身。

3.8 移動支架走行

移動支架走行前檢查軌道和夾板固定情況，支架前進時段內無可能出現的阻礙，檢查機械制動系統良好；在確認完好無誤時，鳴笛前進；8.2移動支架的邊區、中區支架落架后，分別行走至下一跨施工段。

移動支架行走時，應有專人指揮。移動支架前后左右頂部均要設置防護崗。操作人員要聽從指揮，嚴守工作崗位；移動支架行走過程應平穩緩慢，嚴禁生拉硬拽，強行前進或后退；夜間走行時，設置足夠的照明設施，照明裝置采用低壓照明。邊區、中區支架同步走行至下一跨待澆孔位置，精確定位后，用夾軌器臨時固定。

3.9 移動支架走行后調整

中區移動支架利用35t千斤頂同步起頂粗調中區支架立模標高，在中區支架地梁下方按設計圖位置放置50噸千斤頂，將砂筒安放到設計位置，所有50噸千斤頂同步起頂，精調立模標高，砂筒頂面抄墊，抄實后千斤頂回油落頂。安裝中區單元支架之間的連接系下部的所有銷軸。完成中區支架的安裝。

利用35t千斤頂同步起頂粗調一側邊區支架立模標高。在該側邊區支架地梁下方按設計圖位置放置50噸千斤頂，將砂筒安放到設計位置，所有50噸千斤頂同步起頂，精調立模標高，砂筒頂面抄墊，抄實后千斤頂回油落頂。安裝該側邊區單元支架之間的連接系下部的所有銷軸。

3.1 0移動支架拆除

最后一孔箱梁預應力張拉完成后開始移動支架的拆除工作。

在該側邊區支架地梁下方按設計圖位置放置50噸千斤頂，使每個50T千斤頂活塞頂到地梁但不受力；該側邊區支架的所有砂筒放砂，使該側邊區支架重力全部轉換由50T千斤頂承受；解除一側邊區支架在縱梁斷開處的底模及側模之縱向連接；解除單元支架（以一個臺車為一個單元）間連接系A和B的下方兩個銷軸；解除橫梁B、C之間的連接；

該側邊區支架所有50T千斤頂同步回油，使支架慢慢降落，直至所有走行輪箱落到鋼軌上。用夾軌器臨時固定支架。在保證滿足交通要求的前提下，把支架高度降至最低；拆除側模與底模之間的連接螺栓，拆除側模與縱梁之間的連接螺栓。用吊機和倒鏈相互配合起吊側模，使側模慢慢移出梁底拆除。用同樣的方法將該側邊區所有側模全部拆除；用倒鏈將底模D慢慢移出，用吊機起吊底模D外側，用吊機和倒鏈相互配合起底模D，使底模D慢慢移出梁底拆除。用同樣的方法將該側邊區所有底模全部拆除；用吊機和倒鏈相互配合，將該側邊區所有縱梁逐根移出梁底，全部拆除；利用35t千斤頂或橫移限位裝置將該側邊區橫梁A向外橫移一定距離。利用橫移限位裝置將該側邊區橫梁A橫向位置固定，解除橫梁A和橫梁B之間的連接，利用35t千斤頂將橫梁B向下翻轉80°。用倒鏈拆除橫梁B并下放至地面。用同樣的方法將該側邊區所有橫梁B及35t千斤頂全部拆除并下放至地面；用倒鏈拆除單元支架之間的連接系A并下放至地面；用吊機和倒鏈抬吊橫梁A，順橋向移出單元支架，下放至地面，將該側邊區所有橫梁A全部拆除；臨時固定支架及地梁，用倒鏈拆除支架橫橋向連接系；用吊機拆除單片支架，拆除地梁及走行輪箱；用吊機拆除鋼軌及基礎。同法拆除另一側邊區移動支架；邊區支架落模，下降至最低高度；用吊機將中區支架，至上而下全部拆除。

4 結語

通過武漢東風大道跨十字路口箱梁施工中對于移動支架施工的應用和分析，箱梁施工進度、質量、安全得到預期的實施，在本項目得到成功的應用，對后續同類箱梁施工有著較好的借鑒作用。