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1、1移动模架（MSS）造桥机施工工艺1 前言MSS 移动模架系统（move support system）简称 MSS，移动模架国外称之为移动支撑系统（move support system）简称 MSS，是桥梁施工的先进方法。施工时利用桥墩墩身或承台安装支撑托架，支撑托架安装有模板的主钢梁系统，在桥跨位置进行梁体混凝土原位现场浇筑的施工设备。移动模架造桥机施工技术在国外得到广泛的应用，在我国随着桥梁建设的飞速发展，也在逐步地得到推广与应用。移动模架法施工具有以下优点：（1）标准化作业、施工周期快、质量好，单孔箱梁整体现浇作业的工期为 1215 天，最快可达到 10 天。（2）可利用牵引设备移动
2、，操作简单，安全可靠。（3）多跨连续浇注，伸缩缝少，行车舒适。（4）不需进行地基的处理，适用范围广；（5）能对高度较大，无法或较难设置满堂支架和钢管桩支架的桥梁进行施工，减少了对环境的依赖性和破坏性。2 连续箱梁移动模架施工方法2.1 移动模架的施工工艺流程图移动模架的施工工艺流程如图 12图图 1 移动模架的施工工艺流程图2.2 施工阶段划分移动模架造桥机墩顶原位现浇连续箱梁，箱梁施工从岸跨墩柱开始（从南向北） ，每次施工缝模架支撑系统模板调整、预拱度设置、施工放样绑扎底、腹板钢筋，布置预应力钢束安装内模绑扎顶板钢筋、顶板预应力钢束浇注混凝土张拉预应力钢束及压浆移动模架第一次落模牛腿自行移动
3、模架第二次落模移动模架开模移动模架纵移至下一孔移动模架合模，进入下一循环内模板整修钢筋下料钢筋下料安装后吊点 混凝土拌合压浆准备张拉设备准备抽出支撑托梁 安装吊杆拆除后吊点预应力钢筋、波纹管下料预应力钢筋、波纹管下料拆除横向连接混凝土养护、等强3设在下一跨的 6m（30m）或 8m（40m）处（L/5）连续施工。以 40 米连续箱梁 3 跨 1 联为例，施工阶段划分如下图 2。图 4 施工阶段划分图2.3 施工方法2.3.1 移动模架第一次落模在已完梁段腹板、底板、顶板的纵向预应力钢束张拉完成后，拆除后吊点横梁吊杆，安置滑移轨道，前移后吊点横梁到位并穿上 8 根吊杆和 C 型梁 2 根吊杆，伸
4、出前横梁油缸（使前横梁支撑在墩身上） ，达到前、中、后三点吊起整个系统主梁及前鼻梁，下降小车主顶（注意整个模架基本同步下降） ，使整个系统主梁及前鼻梁靠前、中、后三点吊起。此时模板与混凝土分离，其分离距离很小。完成第一次落模。设备在落模时应注意到：（1）将竖向主千斤顶回油，待主梁及模板完全落在小车滑板上时方可打开横梁上连接销。切记不能在主梁尚未落到位，为抢时间而提前打开所有的横梁销子，这样易造成设备倾斜失稳。（2）所有小车悬挂油缸活塞杆头部必须错开小车吊耳，避免落模时顶坏油缸活塞杆。4（3）在刚开始落模时，应注意模板与混凝土的粘接情况，避免拉坏模板或设备。（4）落模过程中，各顶升油缸回程不能相
5、差太大，避免设备倾斜失稳。并确认主梁及模板完全落在小车滑板上，C 型梁和后横梁不再受力。2.3.2 牛腿自行在牛腿横梁纵移前，首先应检查小车夹板螺栓是否连接可靠。必须在前横梁下安装辅助支撑（方木或钢架） ，以保证前支撑的稳定性，并应在牛腿横梁纵移过程中，注意观察。如图 5 所示。图 5 牛腿在主梁上自行此时模板与混凝土分离间隙很小，在小车主顶下降到位（保证牛腿悬挂油缸将牛腿横梁及小车提起的间隙） ，穿上牛腿悬挂油缸销子，用薄饼液压千斤顶拆出前、后牛腿横梁穿销并将前、后牛腿横梁稍提离牛腿托梁，连结上机械保险杆（4 根/小车） ，纵移前、后墩两牛腿（不一定要同步）分别到下两墩，合拢牛腿横梁并穿销，
6、穿墩身上的牛腿托梁，将牛腿下降放至牛腿托梁上。牛腿横梁纵移时，同一牛腿横梁上的两小车操作人员必须用对讲机统一行动。同时，小车人员必须随时观察行走轮是否能顺利通过主梁或鼻梁的各段连接板及螺栓。随时注意小车行走轮是否有跳轨倾向，保持轨面清洁无杂物。由于线路存在纵坡，所以小车行走时，应用三角木垫塞行走轮，防止纵移油缸回程时，小车及牛腿一起后滑，危及安全。在牛腿横梁纵移到位调平时，各悬挂油缸动作尽量均衡、逐个调整，使牛腿横梁水平穿销，避免悬挂油缸动作因参差太大而憋坏。2.3.3 移动模架第二次落模将各小车主顶升至接触主梁下滑面，完全下降吊点横梁及 C 型梁油缸（有定位销孔） ，收回前横梁支撑油缸，使整
7、个主梁落至 4 个小车主顶上、由各小车主顶及 C 型梁承受主梁及模板的力量，拆除后吊点横梁吊杆并利用各小车主顶及 C 型梁主顶将整个主梁及模板落至小车滑面上，进行二次落模。然后抽出 15 根模板横梁销子、拆除底模中缝连接螺丝，利用 4 个小车及 C 型梁上横移油缸将主梁和模板横向打开到位。2.3.4 移动模架开模解除两组模架横向移动的所有约束（拆除前横梁、外模横梁上的横向连接销） ，检查各液压元件，清除牛腿轨道上杂物并涂润滑油，通过 C 型梁上的横移液压油缸和小车横移油缸横移，使主梁及模板分别向外基本同步水平移动。每次移动小于千斤顶行程，直至满足过孔宽度要求。此动作因为参与人员较多，重点在动作
8、统一。具体要求如下：（1）进一步检查模板横梁销及模板中缝连接螺丝是否全部拆卸完毕。（2）必须指定专人在 C 型梁上用对讲机统一指挥，使梁面 C 型梁和箱梁下 4 个小车操作人员动作同步。（3）开模时，应尽量保持两边模型同步；如要采用分侧先后开模，两侧位移不能相差太大5（不能大于 2 个行程） ，避免系统失稳，造成倾斜侧翻。（4）模板打开过程中，同一侧面的前、后两个小车的位移应基本保持一致。C 型梁横移轨面应保持清洁，同时应有足够的润滑脂。2.3.5 模架纵移检查液压元件和牛腿的安全情况，解除所有影响其纵向移动的约束，同步牵引模架纵向就位。两组模架不同步误差不得大于 1m。操作过程中，涉及人员多
9、，牵涉面多，应由现场技术人员统一指挥，应注意到：（1）模架纵移前、必须用方木塞紧牛腿横梁与墩身之间隙，防止主梁纵移时，牛腿横梁位置偏移，造成危险。（2）确认所有吊杆是否拆除、前横梁油缸是否收回。（3）小车人员必须随时观察主梁或鼻梁的各段连接板及螺栓，是否能顺利通过小车、注意有无构件阻碍。（4）主梁行走时，随时给主梁滑面涂抹润滑脂，减少对小车上 PE 板的磨损。（5）两侧主梁行进时，主梁与主梁之间、主梁与 C 型梁之间速度、位移应基本保持一致。（6）桥面 C 型梁行进时：应注意纵移轨道是否平整、润滑脂是否足够。同时观察翼板上防撞墙预埋钢筋是否阻碍 C 型梁前进。（7）主梁及模架纵移到位时，应尽量
10、使小车液压主顶对准主梁内横向加强筋位置，保证主梁良好受力。检查左右主梁与墩身中线距离是否相等，避免偏载。如图 6 所示。图 6 模架纵移2.3.6 合模纵移就位后，横移油缸伸缸，使两组模架分别向内水平移动，横向合模。当接近合拢时，外模横梁各联接点处有人检查，时刻注意各处对位情况，合拢后连接横梁，顶升至浇注位置。合模与开模为反向过程，在合拢模板、穿模板销子后，升模至标高，调整外模及校正模型曲线，并在浇注混凝土之前装上后横梁 8 根吊杆，并均匀收紧到预紧力（使新旧箱梁连结处无错台） 。同一侧面的前、后两个小车的位移应基本保持一致。注意模板工作面是否存在其他作业人员及物件。上升模架时，各小车液压主顶
11、位移应基本保持一致，顶升到位后及时锁定油缸机械锁紧装置。2.3.7 模板调整、预拱度设置模架合模后，要调整各支点处模板的纵向标高，使模板处于浇筑混凝土时的正确位置，与此同6时设置好预拱度。预拱度设置由安装在横梁上的机械支撑来完成，预拱度值由模架自身挠度和连续箱梁预拱度两部分组成。（1）移动模架系统挠度值的组成理论预拱度是整个移动模架系统的理论挠度值与设计预应力张拉反拱值综合计算而得，主要由六部分组成：1）整机自重和主梁弹性、非弹性变形产生的挠度值。2）混凝土自重产生的挠度值。3）牛腿、小车沉降产生的挠度值（预压实测结果：H 牛腿 =2 mmH 设计 =13.5mm， H小车=1mmH 设计 =
12、2.78mm，按实测值计算） 。4）后悬臂吊杆伸长产生的挠度值（第二孔以后各孔考虑：实测值2mm ，理论值7mm ， ） 。5）由后悬臂杆集中提升（力）产生的挠度值。6）预应力钢束张拉产生的反拱值（支点间按二次抛物线计算） 。其曲线方程如下：； ：表示跨长； ：表示梁段最大矢高。2)(Lxfy 拱f另外，还要考虑混凝土的收缩、徐变以及路面层及桥面附属设施等后期施加的永久荷载对挠度值的影响。（2）立模标高的确定Hi= H 设计 + 支架 + 施工荷载 + 使用荷载预拱值 + 其他 -H 理论预应力其中 支架 H 2H 3+H1 为支架在现浇梁、模板及支架自重作用下的弹性变形； H1-主梁在自重下
13、的位移；H 2-主梁加载后的最终位移；H 3-主梁卸载后的位移。 施工荷载 移动支架对已浇梁作用的变形，由设计提供； 使用荷载预拱值 汽车+ 其他活载作用下的变形，本桥由于预应力产生的反拱值均大于活载变形，本项取 0；设计院要求 30 米跨张拉反拱度施工单位不需要考虑，设计希望有反拱度（根据设计年限） 。 其他 包含施工过程温度变化、支架非弹性变形、牛腿、小车沉降值、移动模架 C 梁吊带伸长（C 型梁安装后，进行第二跨浇注时，要计算吊带的伸长值）等。考虑到本次仅浇注第一孔箱梁， 支架 已经得出， 使用荷载拱值 为 0； 施工荷载 暂时按悬臂端 12mm考虑，如加载时主梁是上翘，就不设； 其他
14、目前计入牛腿、小车沉降值、C 梁吊带伸长，在施工中调整即可。初步得到本次立模标高： 130 米 Hi= H 设计 + 支架 ，3036 米 Hi= H 设计 + 支架 + 施工荷载 ，其中 施工荷载 012mm(见表 1)。40 米跨 A 梁段立模标高是根据 30 米跨施工中收集的参数推算而得，具体结果见表 2。表 1 64#63#墩左幅 A 梁段（36m）挠度汇总表主梁净挠度（mm）测 点整机（含牛腿、小车）沉降值（mm） 理论 实测理论反拱度（mm）实设预拱度值（mm）纵距（mm）附注横梁 1 试压测算 -4.87 -5.0 0 -5.0 1430横梁 2 试压测算 -15.28 -15.
15、0 0 -15.0 3800横梁 3 试压测算 -21.25 -20.3 0 -20.3 28007横梁 4 试压测算 -26.07 -24.5 0 -24.5 3800横梁 5 试压测算 -26.86 -26.5 0 -26.5 2800横梁 6 试压测算 -24.61 -24.0 0 -24.0 3800横梁 7 试压测算 -20.81 -20.0 0 -20.0 2800横梁 8 试压测算 -13.37 -13.0 0 -13.0 3800横梁 9 试压测算 -6.62 -6.0 0 -6.0 2800横梁 10 试压测算 2.32 2.4 0 2.5 3800横梁 11 试压测算 8.
16、14 8.0 0 8.0 2800注：（1）主梁净挠度在施工载荷下主梁的净变形量；(2)理论反拱度混凝土梁张拉后最大反拱度值（梁跨中）0mm 计。其余分部点按二次抛物线型计算反拱值。表 2 59#58#墩左幅 A 梁段（48m）挠度汇总表(mm) 测 点整机（含牛腿、小车）沉降值主梁净挠度理论值C 梁吊带伸长实测值理论反拱度实设预拱度值纵距附 注横梁 1 -3 -8.94 -2 2.9 -11.0 1430横梁 2 -3 -31.34 -2 9.4 -26.9 3800横梁 3 -3 -45.74 -1 13.2 -36.5 2800横梁 4 -3 -60.81 -1 17.0 -47.8 3800横梁 5 -3 -67.99 0 18.9 -52.1 2800横梁 6 -3 -72.41 0 20 -55.4 3800横梁 7 -3 -72.63 0 20 -55.6 2800横梁 8 -3 -67.23 0 18.1 -52.1
