无支架施工技术在双碑大桥引桥的选择与应用

李洪涛，杨寿忠，朱光华，张天许

无支架施工技术在双碑大桥引桥的选择与应用

李洪涛，杨寿忠，朱光华，张天许

（重庆建工集团桥梁工程有限责任公司重庆400060）

在城市桥梁建设中，对和谐施工、环境保护的要求越来越高。无支架施工技术由于对桥梁下方的绿化、建筑、交通影响非常小，越来越受到建设各方的青睐。重庆双碑嘉陵江大桥西引桥原设计为现浇支架逐联施工箱梁桥，通过施工方案比选、设计变更等工作，重庆双碑大桥西引桥项目选择了无支架施工技术，实现了和谐、环保、安全、优质、价省等多项目标。

无支架施工技术；移动模架；选择；应用

1 前言

无支架施工技术是指在桥梁施工中，相对于支架施工的一种施工技术，无支架施工技术主要包括：钢结构桥梁施工、钢混叠合梁结构桥梁施工、混凝土结构桥梁预制拼装施工、顶推施工、悬臂浇筑施工、移动模架施工等。

无支架施工技术在城市高架桥跨越繁华地区保护桥下交通、保护桥下风景区既有绿化环境有着特殊意义，在发达国家和地区广泛应用。

香港红磡绕道与公主道连接路的无支架施工技术是城市高架桥建设中的典范，见图1。

图1 香港红磡绕道与公主道连接路

在风景区，美国卡罗莱纳州国家公园内的Linn Cove桥出于环境保护的特殊要求，桥墩、箱梁均采用了节段拼装技术，将施工对环境的影响减少到最小，如图2。

图2 美国卡罗莱纳州国家公园风景区内的Linn Cove桥

采用无支架施工技术，对桥梁周边的环境和人文影响非常小，因此该技术越来越受到国内工程师的青睐。

在无支架施工技术体系中，钢结构或钢混叠合梁结构桥梁作为城市无支架、快速施工的一种结构型式，目前应用逐渐增多，这主要是由业主和设计主导的无支架施工技术。

混凝土桥梁的预制拼装、顶推、悬臂浇筑等无支架施工技术，一般在设计阶段就已经确定，设计单位往往需要为特定的施工技术进行特殊的结构设计。

移动模架施工技术对设计单位依赖较少，相对支架施工基本上不改变结构原设计的施工过程受力模式，是施工阶段可以替代支架法施工的一种较常用无支架施工技术。

重庆双碑大桥西引桥项目，原施工技术方案未采用无支架施工技术，施工单位通过施工方案比选、设计变更等工作选择了移动模架无支架施工技术。

2 双碑大桥西引桥概况

双碑嘉陵江大桥西引桥全长1019.5m，双幅8联24跨，桥面宽14～20m，墩间距35～60m，墩最高约45m。

双碑嘉陵江大桥西引桥跨越厂区及居民区，五处跨越詹家溪，一处跨越现有杨双路，施工干扰大，施工条件复杂，原设计为现浇支架逐联施工。

按投标时施工方案，箱梁采用落地万能杆件支架和满堂式钢管脚手架施工，需要对局部河道进行改河，需要对原有地面进行处理，整个施工措施复杂，支架种类多，对原有地貌环境影响大，支架拼拆劳动力强度大，机械化程度低，成本高，进度慢。

3 无支架施工技术研究

针对双碑大桥西引桥的情况，施工单位对上部结构施工进行了无支架施工技术研究，希望找出技术可行、对环境影响小、机械化程度高、成本低、施工速度快的施工技术方案。

3.1 技术可行性研究

由于已进入施工阶段，难以对设计图进行大的修改，在不改变原有桥型结构的基础上，可以选用的无支架施工技术首选移动模架施工技术。

移动模架，是一种不落地的模板支架平台，有的地方也称之为移动造桥机，是一个可在桥墩顶面上移动的混凝土工厂。移动模架浇筑时，承重支腿不落地，支撑在桥墩、盖梁或已浇的混凝土梁上，行走时，通过已浇桥面的轨道、支腿上的滑道、前导梁行走。移动模架在把桥梁上部结构预制变为在桥墩原位现浇，是除桥梁预制安装（拼装）外的一种无支架施工技术。

现有的移动模架，按其结构形成分为上行式移动模架和下行式移动模架，也有逐跨浇筑的移动模架，也有逐联浇筑的移动模架。

一般的移动模架施工，均采取逐跨浇筑，浇筑时除当前跨混凝土外，还要包括与当前跨连续的下一跨4～8m的悬出部分，即将一联多跨箱梁的分段施工缝设置在距墩顶4～8m位置（结构弯矩相对较小处）。浇筑完成后，需要在分段的施工界面上张拉预应力，并采用预应力连接器与下一段梁体预应力连接。这与原设计整联浇筑、预应力束整联张拉有出入。

从技术上分析，逐跨浇筑、分段张拉预应力，相对整联预应力张拉，可以减少预应力损失，更好地保证预应力施工效果，对原结构设计不会产生不利影响。

从局部结构调整方面分析，逐跨浇筑、分段张拉预应力，会增加预应力的连接头，相应接头位置混凝土截面尺寸会有所变化，预应力束的线型、长度均有所变化。

根据以上分析，采用移动模架施工，技术是可行的。将原设计整联支架浇筑改为逐跨移动模架浇筑，对原结构设计不会产生较大的影响，相反有利于减少预应力损失。而增加的预应力连接头、局部截面尺寸调整、预应束调整，对设计单位和施工单位而言，影响并不大。

现在有的移动模架，也能完成一联混凝土的施工，但相对一跨的移动模架而言非常庞大，结构更复杂、造价更高，并且本工程每一联跨度变化较大，有三跨一联，也有四跨一联，整联浇筑的移动模架设计难度将非常大，因而仅考虑在采用逐跨施工的移动模架技术设计变更难以通过时，作为一种备选的施工方案进行研究。

3.2 施工成本分析

原设计的施工方案主要包括对河道改造、清淤、地表植被清除、建筑垃圾清除、支架基础混凝土封闭、支架柱脚垫石、支架拼装、支架试验、混凝土浇筑、养护、张拉、支架拆除等工作，机械化程度底，劳动强度大。

采用移动模架后，主要内容包括结构设计图变更、移动模架研制、移动模架运输安装、荷载试验、混凝土浇筑、养护、预应力张拉、移动模架拆除等工作，相对而言机械化程度高、劳动强度低。

通过施工成本对比分析，采用移动模架方案一次性投入资金比支架方案略多，并集中在施工准备阶段，资金压力大于支架方案，但总体上采取移动模架后施工成本有所节约。

3.3 施工进度分析

现浇支架施工的进度与一次性投入的人工、周转材料数量有关，综合考虑，本工程按二联、双幅桥两幅同时施工，工期最短。

有支架施工时，最快达1跨/20天，总工期约16个月。

采用两套移动模架施工，最快达到1跨/15天，总工期约12个月。

相比较，采用移动模架节约工期4个月。

经过技术、成本、进度比较，采用移动模架技术上可行、成本节约、施工速度快，并且采用无支架施工技术，适应于城市交通发展需要，适应于环境保护、和谐施工的要求，适应于机械化施工的要求，从长远角度考虑，施工单位决定在双碑大桥西引桥采用移动模架施工技术。

4 结构设计变更和施工方案变更

施工单位先将引桥的施工方案变更意向向监理单位、业主单位汇报，并与设计单位沟通，在各方初步同意的情况下，提出正式变更洽商和移动模架总体施工方案，委托设计院出具设计变更图，完善相关变更手续。

与此同时，施工单位着手进行研制移动模架，深化移动模架施工方案和施工准备。

5 移动模架的研制

移动模架施工技术较为成熟，针对本桥的情况，控制设计按跨度46m，1500t设计。

移动模架按下行式设计，总体设计图见图3。

图3 移动模架结构图

在常规移动模架设计的基础上，本工程进行了部分改进，主要包括以下几方面：

（1）由于本桥与主桥连接的24号过渡墩完成时间较晚，设计上增加了移动模架双向行走的措施，即先施工第21跨，然后施工第22跨，一直施工至24号过渡墩。施工完第24跨后，再反向行走，退回第21跨，施工其余各跨。

（2）由于移动模架不是从桥台位置逐跨推进，材料运输难以解决，本移动模架设计上在尾部增加了一座转臂吊机，负责部分材料垂直提升到桥面，不需要额外的材料垂直运输设备。

（3）双幅桥之间间距小，翼板部位模板开合会形成影响，设计成折叠式翼板模板。

（4）牛腿设计成分段式，可适应不同的墩柱宽度。

（5）牛腿可悬挂在移动模架主梁上电动前移就位，不需要吊机辅助安装。

（6）跨度不等的连续箱梁施工时，前端模架固定，模架主梁后支撑位置加强带加宽，以适应不同跨度的支承点变化。对后端模架利用增设的转臂吊机进行模架局部拼拆，可以使施工更为简便。

6 移动模架施工

6.1 移动模架安装

移动模架在第21跨安装，安装工序为：主纵梁、小牛腿一次性安装→主横梁安装→模架安装→鼻梁安装→模板安装→机电安装→辅助设施安装。

两主纵梁和牛腿为一次安装完成，采取两墩柱盖梁上设置吊架和钢绞线吊索，利用液压千斤顶，将两主纵梁同时提升至安装位置。当牛腿固定在墩柱上后，放松钢绞线，主纵梁落位固定，然后拆除墩上吊架。

移动模架主横梁及模架、模板等构件或设施均采用现有塔吊分节分段依次安装到位。

鼻梁采用大吨位汽车吊进行安装。

6.2 移动模架荷载试验

移动模架安装完毕以后，进行空载试验。将安装好的移动模架左右半幅拆分开，然后向前进方向及后退方向各进3m，同时上下调试0.5m，以检查移动模架的强度、刚度、稳定性。

堆载试验采用钢材按实际混凝土荷载分布情况进行堆载试验。

空载试验和堆载试验结果表明，结构安全，运行可靠，变形符合设计要求。

6.3 起始跨浇筑

本工程起始跨为21跨，移动模架在20号墩与21号墩之间完成试验后，进行预拱度设置。预拱度设置通过模板下方的千斤顶顶升，使模板各个控制断面、各点位标高符合设计要求。模板标高确定后，安装钢筋，进行混凝土浇筑、养护和预应力张拉。移动模架施工如图4。

图4 移动模架施工图

6.4 移动模架纵移

起始跨混凝土浇筑完毕后，向22号墩纵移，纵移步骤为：

去除内外模板间的对拉连接钢筋→穿入中支点吊杆→前横梁油缸伸缸下降→牛腿分开→倒运牛腿→牛腿合拢→抽走吊杆→收前辅助油缸→落模→拔前横梁销子→拆除横梁销子开模→纵移→合模→插横梁销→顶升模板。

纵移到21跨，模板调校后，即进行22跨混凝土施工。

6.5 移动模架反向行走

本工程移动模架浇筑到24号过渡墩位置后，需要反向行走到第21跨位置，再向第20跨推进。

反向行走时，用两根C形梁吊挂移动模架主梁，在已浇箱梁轨道上行走，行走到21跨，将原来的前导梁拆到原来主梁的后端，形成新的前导梁，然后纵移模架到第20跨进行施工。

7 结语

重庆双碑大桥西引桥从有支架施工变更为采用移动模架技术进行无支架施工，通过对无支架施工技术的研究和成功应用，达到了预期的效果，在保证施工质量安全的同时，为环境保护、和谐施工做出了贡献。

随着城市立体交通网络发展，环境保护、和谐施工的要求越来越高，移动模架施工技术作为一种适应现浇桥梁的无支架施工技术，将成为城市现浇桥梁施工技术的发展趋势。

[1]杨寿忠，陈明华，李斌等.节段桥梁技术在重庆市新牌坊立交桥中的应用[C].第十七届全国桥梁学术会议论文集，北京：人民交通出版社，2006.

[2]胡安祥，雷江洪，镇亦明，等.国内外MSS移动模架系统在苏通大桥的应用及比较[J].施工技术，2006，（3）.

[3]祝朝旺.浅谈移动模架造桥机施工[J].桥梁建设，2007年增刊.

[4]姚红英.桥梁工程无支架施工技术探讨[J].城市道桥与防洪，2005，（6）.

[5]王少勇.客运专线移动模架原位造桥施工技术[J].铁道建筑，2008，(7).

责任编辑：余咏梅

能工巧匠

门锁巧加固

我们在住宅楼工程安装的门锁多为"弹子插芯"门锁。经一段时间的施工使用，门锁已经损坏多把。经检查发现，是扳手背面一个金属钢片因承受不了扳手扭矩而断裂，使扳手失灵。

经研究，找出了一个解决办法，即把扳手的一颗内螺丝卸掉，把螺孔用电钻打成通孔，用一颗M4的螺栓及盖形螺母把扳手固定。这样锁就修好了。因为用的是盖形螺母，虽然螺母外露，但不影响美观，且经济适用，不仅增加了锁的牢固性，还延长了其使用寿命。

门锁这样一修、一加固，既美观适用又延长了使用寿命，索性把好锁也全部卸掉都进行了加固处理。经过一年多的使用，没有发现损坏，收到良好效果。

（摘自：《建筑工人》）

The Selection and Application of the Non-bracket Construction Technology in the Approach Bridge of Shuangbei Bridge

In the city bridge construction,harmonious construction,environmental protection have become increasingly demanding.Non-bracket construction,which produces little influence on afforestation,construction and traffic,is therefore favoured by all construction parties.The West Approach Bridge spanning Chongqing's Shuangbei Jialing River Bridge was an originally designed cast-in-situ bracket continuous box girder bridge. After selecting the construction programs and changing designs,the non-bracket construction technology is applied in Chongqing's Shuangbei Bridge West Approach projects,which successfully realizes its multiple objectives of being safe,thrift,harmonious,environmental protective,and qualifiable.

non-bracket construction technology;movable frame;selection;application

U445.464文献标识码：A

1671-9107（2012）03-0024-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.3.024

2011-11-28

李洪涛（1972-），男，高级工程师，主要从事施工技术管理工作。