移动模架造梁机适用性研究

◎ 广东省西北城际轨道交通有限公司 巫 环

1、移动模架造梁机概述

移动模架又称滑移支架、无支架模板系统等，国内一般称之为移动模架造梁机，是一种自带模板、自动行走，利用2根纵梁支承、对混凝土桥梁上部结构进行墩顶原位浇筑的施工机械，在水上、高墩、城市立交等支架搭设困难的地方施工比常规模架施工更具优越性。19世纪50年代，移动模架技术起源于欧洲，现已经推广于全世界并成为最主要的桥梁施工方法之一。70年代出现在挪威，相继在世界各地广泛用于桥梁工程梁部施工。80年代，我国开始引进移动模架设备进行公路桥梁的施工。90年代，我国实现了移动模架造梁机的设计、加工国产化。移动模架引入我国后，依次进入公路或市政桥梁工程和铁路工程的施工中。继台湾高速铁路采用移动模架造梁机开始铁路桥梁施工后，在高速铁路桥梁施工中，开始大量使用移动模架造桥技术，同时结合各地区不同的特点，对这项施工技术进行不断的完善和再创新。

2、移动模架造梁机的类型和主要技术指标

2.1 移动造梁机主要类型

移动模架造梁机一般由模架支承系统、主梁析架系统、模板系统及液压走行系统组成。按照造梁机主梁的支承位置，移动模架造梁机可分为下行式(支架主梁位于PC梁之下)、上行式(支架主梁位于PC梁之上)。

下行式移动模架主承重梁支撑于设置在桥墩边的牛腿上，牛腿采取直接支撑于桥墩承台或采取桥墩身预留孔的方式设置，主承重梁上安装支撑系统，支撑模型进行桥梁施工。下行式移动模架的优点是:模型采取的直接支撑方式便于对底模线形的调整，因此桥下占用净空相对较小。其缺点是:模架移动时需要横向打开，桥梁两侧占用空间大；由于有前后导梁的存在，在施工桥梁首末孔时难度较大。

上行式移动模架主承重梁支撑于桥墩墩顶及已成梁的梁面上，利用安装在主承重梁上的吊杆、吊臂等吊挂模型系统进行桥梁梁部的施工。上行式移动模架造梁机的优点是：结构受力明确，力学模型简单；支撑于桥墩墩顶有利于高桥和桥梁首末孔的施工。其缺点是：众多的吊杆和吊臂在施工中造成不便；采用下翻的方式打开底模，要求桥下净空较大，使用范围受到限制。

2.2 主要性能指标

以MZ900S型移动模架为例，主要技术性能参数如表1：

表1 移动模架造梁机性能参数

3、移动模架造梁机的操作事项和技术控制要点

3.1 脱模

箱梁初张拉完成后，拆除内模；检查各液压站是否正常，各支撑位置是否正确；解除所有影响竖向移动的约束，使水平横移油缸处于自由状态。启动竖向油缸，先行顶升然后再徐徐下落，带动移动模架主梁一起下落。在主梁前、中、后支腿接触到支撑轨道时，工作人员再次检查确认后支腿、中支腿、前支腿位置准确无误，下落竖向油缸，使模架落至前后支腿轨道上，中支腿脱空。

操作要点如下：脱模前，先解除影响竖向下落的约束，除吊杆外应特别注意检查模板与箱梁是否有连接；油缸下落时，应有专人同一指挥，两侧油缸同步下落，缓慢进行。

3.2 移动模架横移

解除桥轴线处吊挂外肋之间的连接，解除所有影响横向移动的约束；开动横移千斤顶，使移动模架向两侧打开，将吊挂外肋与模板从中间分开。横移过程中，注意同一侧主梁的吊挂外肋应同步操作，两侧的吊挂外肋应对称横移。

操作要点如下：横移时，注意前后2个油缸同步操作，两侧的吊挂外肋应对称横移；应有人随时检查挑梁与主梁的连接螺栓是否紧固，若有松动现象，立即停止横移，待螺栓紧固后再行操作。

3.3 移动模架纵移

检查纵移机构是否固定可靠，解除所有影响主梁纵向移动的约束。驱动后走行机构，使移动模架前移，速度控制在1.5m/min左右。

操作要点如下：纵移前，先在桥面上放线，使纵移轨道与模架前移方向一致，并设置横向固定措施，始终保持纵移轨道的轨距不变；纵移过程中，应有人观察左右行走机构是否发生偏移，若发生偏移，及时纠正。

3.4 后支腿、中支腿、前支腿就位

移动模架纵移到位后，锁定纵移装置。调整中、后支腿位置，使中、后支腿就位，开动中、后支腿竖向油缸，使移动模架顶升就位，前支腿、后行走与移动模架脱空，利用吊挂小车将前支腿吊挂前移就位。

操作要点如下：中支腿、前支腿就位前，应事先测量放线，使中支腿、前支腿就位在指定的范围内。

3.5 移动模架合拢、重新调整就位

后支腿、中支腿、前支腿均就位后，工作人员检查前后、两侧是否同步，然后开动横移千斤顶，使两侧吊挂外肋向内横移，带动模板向中间合拢。开动横移油缸对移动模架进行横向调整，确使模板中心线与桥轴线重合；驱动竖向油缸，对模架进行顶升，使两端高程与设计相符。检查各部位的预拱度是否满足要求，若不满足时进行调整。

操作要点如下：每次合拢后，都应对模板中线进行检查调整，使其与桥轴线重合。

4、移动模架造梁机的适用性情况

移动模架法施工是在可移动的支架或模板上完成桥梁浇筑的全部工序，集模板工程、钢筋工程、混凝土浇筑工程等于一体。它采用的是原位现浇施工，免去了大型运输和吊装设备。同时它又具有工厂预制生产的特点，可以提高机械设备的利用率和生产率。采用造梁机施工主要有如下优点：

(1)不需要设置地面支撑，不影响通航和桥下交通，施工安全可靠，适用范围广。既可架设简支梁，也可架设连续梁；既可采用预制梁节拼装，也可采用混凝土现浇成梁；既可用于铁路桥梁、城市立交的施工，也可用于公路混凝土桥梁施工。

(2)施工环境良好，施工质量有保证，模架可重复使用。梁段采用节段预制拼装，预制和拼装可以同时作业，平行推进；整个施工过程可以分成若干条作业线，利于推行标准化作业；重复作业便于熟练技术，大幅度提高工效，加快施工进度。

(3)桥跨结构更合理。与悬灌、顶推、悬拼等施工工艺相比，造梁机技术减少了大量的临时预应力钢束，梁体构造相对简单。采用现场浇筑可进一步减少施工接头，提高梁体结构的整体性。

(4)综合效益好。采用造梁机架设桥梁免去了厂制梁的长距离运输，不但可以缓解铁路运输的压力，还克服了一般架桥机难以架设的困难，其社会、经济效益显著。

5、总结

移动模架制梁施工技术是世界桥梁施工的先进方法，可广泛的应用于用地紧张、运输条件不便、跨越江河及交通线路、地形条件复杂的桥梁工程施工中。在国内还处在应用推广阶段，在今后的施工中，针对移动模架的特点，逐步完善施工操作规程，优化设计，使移动模架施工更安全、方便和快捷，这将是我们今后施工研究的方向。