高正偉
(廈門中平工程監理咨詢有限公司, 福建 廈門 361000)
移動模架即為“移動支承系統”,作為現澆箱梁施工的整體模板支架,其主要的支承結構是利用一組鋼箱梁作為承重主梁,在施工現場對箱梁進行混凝土澆筑和預應力施加后,將整孔移動模架向下一孔推移進行梁體施工。采用這種循環施工的方法,使得箱梁逐跨推進,直到整個橋梁施工完成為止。施工過程中移動模架是作為直接支承體系存在的,可以作為施工平臺,也可以作為混凝土箱梁的模具存在,能更好地發揮其價值。
(1)移動模架施工工序簡單,施工進度快、周期短,在第一跨施工的過程中拼裝移動模架并進行預壓,與傳統的支架現澆法施工工藝相比較,僅進行一次拼裝模板,預壓也僅進行一次。
(2)利用移動模架施工,能夠使施工變得機械化,勞動量減少,施工人數也減少。一套移動模架可以多次使用,機械化操作,有很高的自動化程度。
(3)移動模架主要為三個系統構成,即電力系統、液壓系統和結構系統,三個系統一體化運行,各項工作能夠自行完成。如過孔移位,當移動模架安裝上橋之后,不需要再次進行拆卸和安裝,施工的過程中不需要使用其的機械設備,操作方法容易掌握,而且使用中有較強的安全可靠性。
(4)移動模架能夠保證施工的標準化,在保證工程質量的同時,便于進行安全方面的控制。在制造模架的時候,可提前設置好預拱度防止其發生變形,這樣不僅能夠保證梁體尺寸和線形符合要求,還可以保證梁體整體質量。除此之外,由于移動模架具體的施工是在模架內實施,不容易受到外界的干擾,因此會比其他混凝土澆筑的方法更加安全。
(5)移動模架荷載作用在橋墩上或承臺上,橋梁墩承臺發揮受力作用。橋位制梁可以就地實施,工作場地利用率高,施工中不需要占用很大的面積,而且消除了跨間地基處理工作,不會對環境造成很大的影響,減少污染。
(6)使用移動模架進行逐孔施工,能夠獲得比較大的經濟效益。通過多年的實踐可以證明,在橋墩達到一定高度時、地面為軟土層等情況下,使用腳手架或者是支架處理上比較困難,并且費用較高。因此,橋梁孔數超過十孔的情況下使用移動模架進行施工,能夠保證工程高效、經濟地完成。
溪東路(翔安南路-機場快速路段)工程位于福建省廈門市翔安區,工程北起翔安南路互通立交往南延申至濱海東大道。工程全線設連續高架橋,雙向六車道,設計速度80km/h;同時設地面層道路,雙向六車道,設計速度60km/h,全段路基基本為吹填造地,都要進行軟基處理。其中一段采用移動模架進行橋梁施工的為大嶝高架橋長1492m,寬26m,等高預應力混凝土斜腹式連續箱梁,雙柱式H 型花瓶墩。13m 聯布設(4×35m)+4×(3×36m)+(4×31m)+(34m+50m+34m)+(4×35m)+2×(4×36m)+(2×35m +34m)+(35m+43m+35m)+(3×35m),除第七聯需上跨既有道路跨徑50m 較大外,其余箱梁施工采用移動模架施工。
項目采用下行式移動模架施工,施工時使用兩個支撐,在牛腿上的鋼箱梁支承外模板,兩主梁通過牛腿支撐在承臺上。移動模架配置全液壓系統,行走及支模等由液壓系統來完成。移動模架的具體施工中,利用前后兩個支腿上的頂升油缸,調節模板的縱高,保證模板處在混凝土澆筑的準確位置上,同時要注意設置預拱度,預拱度一般是由螺旋頂完成。移動模架施工結構圖見圖一, 移動模架施工工藝圖見圖二。

圖1 移動模架施工結構圖

圖2 移動模架施工工藝圖
移動模架的構成為小車、鼻梁、外模及其支撐系統、液壓系統和電氣系統等見圖三。移動模架拼裝流程見圖四。

圖3 移動模架結構斷面圖

圖4 移動模架拼裝流程
牛腿主要由橫梁、豎向支腿組合而成。橫梁和支腿安裝到位后要與墩柱進行固定,吊裝小車到達指定位置后,再開始試推移動。
移動模架拼裝應符合以下要求:
(1)牛腿梁在正式拼裝之前,需要在承臺上放出一個軸線,安裝時軸線要和橋墩的軸線重合,誤差不大于15mm,保證模架的受力準確。
(2)小車位于主梁與牛腿之間,每套移動模架配6 臺。小車對應主梁滑道處設滑座,滑板下設主千斤頂,可調整小車標高。每臺小車配有兩個63N/mm2推力、行程350mm 液壓缸進行豎向頂推,兩個31.5 N/mm2推力、行程500mm液壓缸進行橫向頂推和一個31.5 N/mm2推力、行程500mm 液壓缸進行縱向頂推。主梁支撐在小車上。
(3)主梁是重要的承重構件, 為一組鋼箱梁,由4 節
(12.6m+12.9m+12.0m+12.9m)鋼箱梁組成,單節最大重量約為32t,截面尺寸為3400mm×2380mm。為安全起見組裝時,采用80t 吊車進行拼裝,第一節主梁就位后,安裝第二節主梁,兩節主梁拼放到一起,先上上下連接板,再上側面連接板,緊固高強螺栓。4 節主梁連接為一個整體后,采用2 臺200t汽車吊吊裝就位到小車上。
(4)主梁整體吊裝時,由于牛腿橫梁存在單側受力,為了防止傾覆,需要設置臨時支腿支撐橫梁。
(5)主梁接裝過程中底部對接位置不允許有錯臺,并保證兩主梁對接時在同一水平位置,主梁對接完成后用水準儀測量是否在同一水平高度。
墩頂有支座等一些其他的設計,因此在移動模架的底模處需要留有一定空洞,這個空洞要在模架底模固定好后,利用竹膠板對底模進行完善。
移動模架組裝后第一次使用前采用砂袋進行加載預壓,以檢驗移動模架各部分結構的承載能力和整體穩定性,并計算其彈性變形和非彈性變形量,以便確定預拱值。
模板安裝完畢并通過監理工程師驗收后即可進行箱梁鋼筋骨架的安裝。鋼筋骨架安裝的順序為先底板鋼板,再腹板鋼筋,最后頂板與翼板鋼筋,具體順序為:底板橫向鋼筋→腹板箍筋→底板底縱向鋼筋及縱向鋼筋網骨架→腹板預應力波紋管、鋼筋定位網→底板頂面縱、橫鋼筋及斜角鋼筋,包括加固筋及縱向筋→腹板內、外側縱向鋼筋→頂板底部鋼筋、斜角鋼筋→縱、橫向預應力波紋管、鋼筋定位網→頂部鋼筋,包括其他鋼筋及預埋件。
內模采用可調節框架支撐小塊組合鋼模板,每個模板構件編好號碼,以便于周轉安裝,每塊重量不超過50kg。按照內模設計圖紙搭設內模支撐,間距約100cm,調節好內模支撐標高后,按照順序逐一安裝小塊內模,并擰緊內模間聯結螺栓,保證內模穩固,不跑模、不漏漿。底腹板鋼筋施工完畢后,即可安裝內模,采用門吊輔助人工安裝。
鋼筋模板檢查合格后安排箱梁澆筑,澆筑順序為先橫梁、底板后腹板再頂板,水平分層厚度為30cm。底板澆注完成后,兩邊腹板對稱澆注,最后澆注頂板及翼板。箱梁混凝土采用土工布覆蓋、噴淋灑水等措施進行保濕養護【2】。
箱梁養護10d,混凝土強度達到100%、彈性模量達到95%,用智能張拉設備和壓漿設備進行張拉壓漿作業。張拉采用伸長量和預施應力雙控制,以預施應力為主,伸長量校核,實際伸長量與計算伸長量差值控在±6%以內。
張拉程序: 0→0.1σ(預張拉)→σCON(終張拉)→持荷5min 錨固
每跨箱梁張拉壓漿完成后,就可以開始移動模架的落模行走過孔程序。首先在落模之前,要檢查液壓系統,保證其能夠正常工作,同時確認墩頂的模板是否已經被拆除。確認各項準備工作都已經完成后,打開電源開關,統一指揮開始啟動液壓缸并且緩慢開始加壓。利用頂升油缸落模,使主梁下移帶動模板脫離橋身,并且在統一指揮下啟動橫移液壓缸,緩慢對其進行加壓帶動外模離開橋身。需要注意的是,在這個過程中,左右移步幅度偏差不可以超過m,避免橫梁受力不均勻。橫移開模的標準是能夠讓橫梁讓開墩身,這時候要開始鎖定液壓缸,啟動縱移液壓缸,緩慢地推動造橋機縱移到下個橋孔中。在縱向移動的時候,注意觀察主梁和小車的接觸點,保證不會發生剮蹭后才可以繼續進行;最后,將造橋機移動到適合位置后,就可以鎖定縱移液壓缸,打開橫移液壓缸,并且開始向內橫向移動,使外模合攏在一起,同時連接模架的橫梁和底模,調整好標高、模板,為接下來的施工做準備。
移動模架過孔前必須對模架進行一次完整驗收,填寫過孔前模架安全驗收表。施工過程中需根據移動模架過孔操作記錄逐項操作,逐項填寫相關施工記錄,每個牛腿指定固定人員操作,并填寫牛腿操作記錄表。在風力分別大于六級、八級和十一級的時候,分別需要采取以下措施:①一造橋機不能進行開模過孔作業;②二需要將造橋機進行合攏并且鎖定在一起;③三造橋機嚴禁實施任何操作,切斷其總電源,保證縱橫液壓缸處于鎖定狀態,并且拉起纜風繩。
在橋梁施工中采用移動模架施工工藝與傳統的施工模式相比較,操作更加簡單、安全,而且施工進度快,節省人財物。本工程施工中采用移動模架施工工藝,施工質量得到有效控制,減少了箱梁施工支架施工工作量,獲得良好的施工效果。