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1、1移动模架制梁施工技术王晓光（中铁二十二局集团四公司，河北高碑店073000）【摘要】移动模架（Move Support System ,简称 MSS）施工技术是世界桥梁施工的先进技术，成功应用于石太客运专线，克服了大吨位箱梁预制、运输和架设的困难。本工程的移动模架采用整体液压系统驱动，工效高，本文详细了介绍移动模架的工作原理和主要施工工艺。【关键词】客运专线 箱梁 移动模架 施工工艺1工程概况新建石太客运专线是一条时速 200km/h(远期 250km/h)客货共线铁路，东起石家庄北站，止于太原站，正线全长 189.93km。冶河特大桥中心里程为 DIK35+995，全长 1688.82m；
2、上部结构为 45跨 32m简支双线箱梁，4 跨 24m简支双线箱梁和一联 32+48+32m现浇变截面连续梁。桥梁上部结构为双线简支箱梁,单孔 32m箱梁重达 900吨。该梁型结构新，工艺复杂，体积大；该地区地处山区,若采用传统预制架设方案,梁场建设费用以及运输架设费用巨大；受隧道施工干扰大,很难保证工期。因此，经过综合比较，最终采用移动模架法施工。2移动模架简介DXZ32/900下承自行式移动模架系统针对铁路客运专线双线整孔桥梁施工而设计，为下行式结构，能够自行倒装支撑托架（见图 2） 。主要由主框架、外模系统、主支腿、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、内模系统、电气液压系统及辅助设施等部
3、分组成，内模为独立系统。主框架部分由并列的 2组纵梁组成，主框架通过四台 400吨支撑千斤顶支撑在主支腿上。外模系统通过支撑梁以及可调支撑系统与主梁相联为整体，可沿桥梁轴线处分合。主支腿设置两套，锚固在桥墩上部（桥墩设预留孔） ，主支腿支撑油缸可实现模架的升降,主支腿上纵横移千斤顶利用主梁以及主支腿上设置的销孔实现模架的纵横移动。前、中辅助支腿与纵梁连接为一个整体，可临时支撑主框架，实现主支腿吊挂过孔，模架横移时无支撑作用可以从中间剖开。后辅助支腿可吊挂主框架，实现后主支腿自行过孔，吊挂并实现主框架横向开启，吊挂主框架后端并在桥面上行走，实现移动模架的过孔作业。其他电气、液压系统配套满足上述各
4、部分功能。全自动整体液压内模（见图 3）主要组成有底部支腿、走行轨道、内模支架、竖向油缸、斜向油缸、顶模、上角模、下角模、液压操作台，支架和顶模通过定向千斤顶连接，顶模与上角模铰接布斜向油缸，上角模与下角模铰接布斜向油缸，内模系统支撑在轨道上，轨道通过支架支撑于底模上,收拢作业：先下角模合拢，再上角模.最后顶模整体下落，内模收拢后停在梁体2内，待下一孔钢筋骨架成型后拖入。箱梁要求设反拱，移动模架在荷载作用下产生挠度变形，故外模板应设置起拱，起拱度的设置应按造桥机主梁承受的由实际混凝土荷载（包括钢筋）+内模自重产生的曲线特征值进行，以使成桥后桥梁曲线与设计值吻合,为克服塑性变形并合理设置起拱值，
5、需对模架进行等效荷载预压。3移动模架制梁施工对于铁路客运专线简支箱梁移动模架施工,需要专门设计,对桥墩、箱梁施工均有特殊要求,因此合理选择工艺流程和施工方法，完备检测手段，对产品质量、施工安全、生产进度和经济效益控制及混凝土施工技术水平的提高至关重要。31 施工工艺流程（见图 1移动模架制梁施工工艺流程图）32 施工方法(1)钢筋工程钢筋加工安装,除前两孔箱梁钢筋在专项钢筋场地加工,其余在已经成型梁面上加工弯制。主体钢筋骨架绑扎:翼缘板钢筋采用网片结构,预先绑扎,采用吊车将钢筋吊装到模板上,（墩高低于 30m的采用 16t或 25t吊车,墩高大于 30m小于 40m采用 35t吊车吊装） 。梁
6、体钢筋在移动模架内绑扎。(2)支座制作要求及安装支座板面板严格控制平整度及几何尺寸，每米平整度允许偏差小于 2mm，边长允许误差-30；图纸要求预埋件外露部分采用锌铬涂层防锈处理，该部分委外加工；支座安装：每孔梁支座分为固定支座、横向活动支座、纵向活动支座、多向活动支座，固定支座设在下坡方向，并严格按照施工图布设。支座倒运提升采用吊车配合，放到对应垫石位置，要求垫石凿毛，预留孔清理干净，全站仪事先逐个定位，放出轴线标高，施工中垂球定位，钢楔子调整标高，支座顶面坡度与线路坡度一致，施工中注意支座的坡度、方向轴线位置和地脚螺栓锚固情况。支座安装核对合格后立模具，用无收缩高强度灌注材料灌浆，用水量:
7、灌浆材料为 0.12:1，砂浆搅拌机搅拌 6分钟，采用重力灌浆方式，用胶管从支座中心部位向四周灌浆，该灌浆材料要求 8小时强度大于 20MPa，应注意初凝后取出钢 图 1 移动模架制梁施工工艺框图楔,防止开裂。 支 座 安 装移 动 模 架 过 孔 合 龙模 板 调 整 、 预 拱 度 设 置绑 扎 底 、 腹 板 钢 筋布 轨 道 、 立 内 模绑 扎 顶 板 钢 筋初 张 拉 预 应 力 钢 束落 架 脱 模主 支 腿 纵 移 过 孔模 架 滑 移 至 下 一 孔终 张 拉压 浆 、 封 锚 、 封 端浇 筑 混 凝 土 、 养 生3（3）移动模架施工步骤：步骤一：造桥机就位支撑于前后主支
8、腿上，绑扎钢筋、内模、端模就位，浇筑混凝土、养生、脱内模、初张拉。移动模架拱度值确定，移动模架制梁施工前进行了等梁重预压，实测主梁荷载挠度 40mm,箱梁反拱要求 22mm, 故模架设正拱 18mm。(预压塑性变形 15mm左右,若不进行预压可设 33mm正拱)；要求移动模架轴线偏差 3mm。步骤二：脱模。前中辅助支腿和后辅助支腿在墩顶和桥面支撑。拆除主支腿对拉精轧螺纹钢，主支腿主千斤顶回缩，主支腿通过移位台车（见图 2）上下勾挂吊挂在走道上。后辅助支腿设走行轮作用在 120 起重轨上，起重轨安放位置对应箱梁腹板位置。步骤三：液压工在主支腿平台上操作液压泵站，通过纵移千斤顶顶推主支腿吊挂前行到
9、位并在墩身安装主支腿主千斤顶支撑主框架。2010图 2 移动模架结构图步骤四：前、中辅助支腿解除支撑，移动模架主框架由主支腿支撑，主支腿支撑油缸回缩，造桥机由主支腿移位滑道和后辅助支腿支撑。4步骤五：拆除前、中辅助支腿横向连接，拆除模架横向连接，主框架向两侧横向打开。见图 2 造桥机开启状态。步骤六：造桥机前移就位。步骤七：主框架横移合龙，模板调整就位，进行下一孔梁业。32m 与 24m梁的变跨比较简单，只需调整中、前支腿、前端模位置即可实现变跨；(4)内模施工过程全自动整体液压内模（见图 3） ，主要由底部内模支架、走行轨道、内模走行架、竖向油缸9组 18个、斜向油缸 9组 36个、顶模、上
10、角模、下角模液压操作台等组成。支架与内模走行架连接，保证内模不上浮；液压操作台设置在前方，前后设短轨保证操作空间；模板接缝均增加 3mm厚石棉垫，连接螺栓设弹簧垫圈，要求所有弹垫处于微紧态，保证内模的竖向变形正常；内模顶部要定位。操作步骤如下：步骤一：安放活动支腿及内模支架：移动模架底模对应箱梁梁底泄水孔位置作为活动支腿安放位置，底模焊 10mm 高的定位钢环，大小为内卡支腿钢管，钢管间隙最大允许值 2mm.对应钢环放入活动支腿，然后安放泄水孔 PVC 管，外安放螺旋筋。再放好活动支架，支架定位钢管与活动钢管搭接 10cm，钢管间隙小于 0.5mm。步骤二：安放走行钢轨：采用倒链等将钢轨吊入，
11、与整体液压内模存放处钢轨对接，要求钢轨高度误差 3mm，轴线误差 3mm。步骤三：拖入整体内模系统：在移动模架导梁安放 2t卷扬机一台(定滑轮、动滑轮各一个,钢丝绳 100米),将内模利用卷扬机整体拖入对位。步骤四：内模支立：首先,利用 18只竖向同步平行定向油缸升起模板，满行程后自动到位；其次用同步多向油缸打开上角模，最后打开下角模，安装压浆角钢。5图 3 整体液压内模结构图步骤五：内模支撑以后就可进行顶部钢筋的绑扎作业，内模支撑丝杠可同步进行。内模拆除过程与安装过程操作程序相反，这里从略。(5)制孔制孔采用塑料波纹管,对应 32m箱梁有内径 80mm 塑料波纹管(可穿束 9-75 钢绞线)
12、以及内径 90mm 塑料波纹管(可穿束 13-75 钢绞线)。塑料波纹管分节段由厂家加工，在现场穿束连接，接头为旋转接头，波纹管环节直径大于锚垫板口最小内径，将波纹管出端模部分做成喇叭口，采用塑料胶带包裹严密。为保证混凝土水泥浆不回流，要求波纹管深入锚垫板口不小于10cm，混凝土施工前应将钢绞线穿束完成，有利于保证孔道顺直。管道定位采用定位网法控制管道坐标，每 50cm一个，定位网采用中心线控制法安装，主体钢筋就位后，将塑料波纹管穿入满足设计要求，预留芯管在任何方向的偏差：跨中 4米范围内4mm，其余部位6mm。定位网要求与主体钢筋连接在内模推进就位之前，全面检查管道,确保无偏位、定位不牢固、
13、孔壁破损现象。(6)混凝土灌注混凝土拌制：采用阜新生产的 HZS90B2-X型自动计量拌和楼两台(备用 2台)。梁体混凝土设计强度等级 C50，水泥采用邯郸太行强度等级为 42.5R的普通硅酸盐水泥，并采用井陉微水电厂粉煤灰、钢信 S95矿粉双掺施工,砂、石采用地材，减水剂为瑞邦 NF-2型，混凝土理论配合比为 0.64:1.42:0.48:1.90:0.21:0.15:0.013:0.26(水泥:沙:石 1:石 2:矿粉:粉煤灰:外加剂:水)，混凝土出料坍落度 180210mm。混凝土运输：采用 8m3混凝土运输罐车水平运输，混凝土自拌和站运工地泵车入模。混凝土布料：采用两台 48m汽车泵配
14、出料软管，人工拖移进行混凝土灌注。6混凝土灌注方案：混凝土灌注采用左右并进,水平斜向结合分层灌注法，分层厚度 30cm左右。灌注顺序：先从一端腹板一侧距梁端头 3m左右开始向前灌筑 3m距离,然后自另一侧灌筑6m距离，依次向前推进，依次循环；水平方向主要分为底板、腹板、顶板三层，对于 高 频 整 平 机 电 动 机 高 频 整 平 机图 4整平机腹板采用斜向分层灌注施工，左右并进，一次完成。灌注底板混凝土时，腹板上振动棒导入,底板插入式振动棒振捣密实。底板灌注完约 90分钟，腹板灌注 50cm高后，底板混凝土丧失一定流动性，开始对底板进行第一次找平，超高部分混凝土人工铲除，最后，人工压光抹平，
15、底板厚度一定要以两侧下角模底为准，以防底板过薄或过厚。底板灌注完成后应及时对腹板灌注，间歇时间不得超过混凝土初凝时间。在腹板混凝土灌注时，一定要严格分层；振动方式全部以插入式振动器为主，在振动过程中严格布振间距及快插慢拔、振动时间的要求，随后以 30型振动棒沿保护层混凝土插入，清除表面气泡，采取此振动方法之后，有效地改善了梁体表面施工缝的问题。最后，桥面混凝土采用自一端全断面灌注，插入式振动器振动密实,高频振动整平机振动整平形成流水坡，再用木抹子初步抹平，待混凝土丧失流动性后，进行二次压光抹平，形成桥面流水坡,人工抹面作业人员站在移动抹面支架上,不得踩踏混凝土面。移动抹面支架与高频振动整平机(
16、见图 4)走行轮轨道均采用翼缘板外模骨架(200 槽钢)上。(7)梁体混凝土养护混凝土灌注完毕后,进行二次抹面压光,压光后立即采用薄膜保水养护，初凝后覆盖土工布。当梁体表面温度与环境温度之差在 15以下时，可以拆模。拆模后，洒水养护 14天，洒水次数以使混凝土表面潮湿为宜。一般白天每 2小时，夜间每 4小时洒水一次。夏季气温较高时，应增加洒水次数。(8)张拉工艺张拉作业采用拉锚式张拉体系，采用 AM群锚，UB4-500 电动油泵，YQC2600 型穿心式内卡7千斤顶张拉，配以 0.4级精密压力表监控。分初张拉和终张拉两阶段完成，初张拉完成后要求下降移动模架防止卸载后的上拱力。(9)压浆封端终张拉完毕后，用环氧树脂涂封锚具，并用砂轮切割机切除外露钢绞线。压浆采用真空辅助压浆工艺；压浆泵采用连续式压浆顺序自下往上进行，一孔箱梁一次性连续压完。封端底模采用竹胶板,两侧为定型钢模板,封锚前混凝土凿毛,封端混凝土采用梁体灌注同
