谈移动模架的拼装及过孔

刘 阳

(中铁二十二局集团有限公司，北京 100043)

移动模架制梁法自从1950年联邦德国在考勃林茨近郊克钦卡汉桥施工以来，得到了广泛应用，它是一种可自行脱模、移位过孔的桥梁施工专用设备。它就像一座“桥梁预制工厂”，沿桥移动，逐孔施工。一般分为上行式和下行式。采用移动模架施工桥梁，我国近10年在公路桥上有过先例，但是在铁路桥上采用移动模架施工却没有可循的经验。我项目部承建的石太客运专线Z7标冶河特大桥简支箱梁采用了DXZ32/900下承自行式移动模架施工。其主要由主梁、前导梁、导梁平台、牛腿(包含托盘、抱墩构件、承重键板、张拉构件及螺纹钢)、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、外模系统、内模系统、电气液压系统及辅助设施组成。冶河特大桥简支箱梁跨径分别为32.6 m及24.6 m，梁高均为3 m，桥面宽度均为13 m，梁重分别为876 t，679 t，均为预应力简支箱梁。现结合冶河特大桥移动模架的拼装和过孔过程对移动模架拼装及过孔作简要的描述。

1 移动模架的拼装

移动模架对于大部分人属于新兴事物，因此施工准备工作尤其重要，施工准备的内容包括技术准备及施工前其他准备等准备工作，具体介绍如下。

1.1 技术准备

技术准备在移动模架拼装准备过程中占有很重要的地位，其直接影响拼装施工的成败或进度。技术准备包含如下内容:

1)详细阅读移动模架说明书及安装图纸，熟悉移动模架的工作原理、过孔原理和构件图纸，为制订拼装方案做准备。

2)针对移动模架牛腿支撑在桥墩上需预留孔洞的特征，在桥墩施工时应注意该预埋件底面安放必须保证高程准确，四角水平，以免因预埋件底面高程过高而导致移动模架底模高程无法调整或过孔前脱模无法进行和无法横向分离。

3)结合拼装场地具体的地貌特征分别对具体移动模架制订不同的拼装方案。由于实际施工场地地貌具有多样性，因此我们在制订拼装方案时要因地制宜，针对不同的地貌特征制订相应的拼装方案，以方便组织施工为标准。冶河特大桥1号移动模架的拼装属于低位拼装，移动模架的拼装及就位全在地表通过吊车协助完成。而2号及3号移动模架的拼装属于高位拼装，大部分构件的拼装在高空完成。故两种拼装方案在构件的拼装顺序以及整个施工过程方面都有所不同，所以两种拼装方案也不尽相同。

冶河特大桥1号移动模架拼装点所在0号台台背四周是丘陵，无法满足安装移动模架所需的空间要求及横向开模过孔的空间要求，在制订拼装方案时首先考虑要将这部分多余的土清除保证有足够的工作空间。又0号台原设计承台顶面距支承垫石顶面高差为2.85 m，不满足移动模架安装最小拼装施工高度要求，后变更为3.35 m，且只能安放托盘。故拼装方案在0号台处采用将托盘直接平放于承台顶面。通过托架上的竖向油缸直接将荷载传递给承台。此时为防托盘位置过于靠外，使承台受偏心荷载作用而对承台外围混凝土产生不良影响，需要承台受力进行检算或加固以保证承台不被偏心荷载损坏。

0号台拼装示意图见图1。

图1 0号台拼装示意图

1号移动模架在1号墩处其预留孔下底面距承台顶面高差为4.5 m，无法满足全牛腿净高4.85 m的空间要求，制订方案时采用只安装一节高2.85 m牛腿并将牛腿下承台局部加高至牛腿底的牛腿拼装方法，通过牛腿和其下方混凝土将荷载传递给承台及墩身。2号墩牛腿安装采用与1号墩牛腿安装同样的方法。

1号墩及2号墩牛腿拼装示意图见图2。

图2 1号墩及2号墩牛腿拼装示意图

2号及3号移动模架高位拼装时，墩顶在空间上是满足施工要求的。由于只有部分构件拼装在地表完成，故其拼装方案又与地表拼装时有异。首先在地表拼装好移动模架主梁和部分外模后，采用加固后的前导梁作为承重支架置于加固后的墩顶，使用牛腿张拉用的精轧螺纹钢连接移动模架主梁和承重支架上的提升油缸。利用油缸的反复伸长将主梁体系提伸至预定位置后，拼装牛腿、托盘等下部承重构件并通过吊挂系统将其挂于主梁下方滑道上，最后将主梁体系提伸至设计位置张拉牛腿后拼装余下的外模。图3为高位拼装示意图。

图3 高位拼装示意图

1.2 施工前准备

拼装方案完成后开始进行拼装施工前准备，有如下内容:1)清除移动模架拼装场地四周的障碍物体及平整场地，保证移动模架构件和拼装机械顺利进入场地。2)施工主梁、牛腿、托盘等安装时下部需设临时混凝土支撑块。保证移动模架拼装及过孔过程的受力结构体系安全。配重块可与临时混凝土支撑块同时施工。3)复测牛腿预留孔底面高程，若发现其底面高程过高应提早制订解决方案。4)购置拼装时必需的工具及准备大型吊车，组织拼装人员(约10人)进行技术及安全培训，使拼装工作人员有一个感性的认识。5)根据移动模架制造商提供的设计资料组织人员对移动模架进行受力检算并与制造商技术人员进行施工过程中各方面细节的沟通。

1.3 拼装施工

待各方面拼装条件成熟后移动模架进入拼装施工。移动模架的构件可依据拼装方案的拼装顺序陆续进场，以保证场地不积压过多构件影响拼装空间。构件进场后拼装人员需尽快熟悉各构件并检查构件的外形尺寸，发现问题提早解决，以免影响拼装进程。由于低位拼装与高位拼装施工顺序不一样(前述拼装方案中已提及)，具体的拼装程序在移动模架使用说明中有详细的说明，在此不做赘述。但在低位拼装施工时，对于安装完成后不能调整其平面位置的承重构件，在安装时一定要保证这部分承重构件的平面位置的准确性，以免造成梁的平面位置的偏差。此外拼装时对移动模架主梁的各接点在地面投影的平面位置应精确放样在地表的主梁安装临时混凝土支撑块上，安装主梁时精确对位各接点平面位置，保证其在拼装时平面位置准确;并可根据桥梁的竖曲线对其设置坡度;以减少拼装完成后的调整工作量。中辅助支腿和后辅助支腿可在梁体混凝土浇筑完成后拼装。

在导梁平台拼装完成后，拼装外模系统的同时可组织人员在导梁平台上拼装内模系统，交错施工以缩短拼装工期。

拼装完成后应对移动模架的连接螺栓进行全面检查，保证每个螺栓连接牢固可靠，提高设备使用安全性。

螺栓检查完成后进入对移动模架的平面位置及高程的调整，平面位置调整时若构件间相对移动时为滑动摩擦，则在第一次使用时应对摩擦面进行必要的打磨及润滑以保证滑动的顺利进行(高位拼装时这部分工作在地面完成)。

拼装调整完成后外模底板及翼板的预设拱度在预压前完成(由制造商提供)。预压采用与梁体等重量分布荷载预压，通过观测提供较可靠的拱度数据，待预压完成后对外模底板及翼板拱度进行全面调整。

1.4 拼装工期

冶河特大桥移动模架整个拼装施工过程约为25 d。

2 移动模架的过孔

移动模架调整完成后可进行钢筋安装、内模安装、混凝土浇筑。待梁体初张拉完成后即可进行过孔。过孔作业流程包括如下内容:步骤1:桥面铺设后辅助支腿的走行钢轨;点动前牛腿、后牛腿的承重油缸，解除机械锁紧螺母，前牛腿、后牛腿的承重油缸少量回收，依靠设备自重脱模;中辅助支腿、后辅助支腿在桥面支撑，前辅助支腿在墩顶支撑;前牛腿、后牛腿承重油缸完全回收;解除前牛腿、后牛腿的对拉高强精轧螺纹钢筋;吊挂油缸回收，将牛腿提高挂在走道上。步骤2:利用纵移油缸前牛腿、后牛腿前进至下一桥墩处就位(若在低位未安装牛腿时可不需解除前牛腿精轧螺纹，使其在原位不动;直接在前牛腿前一墩处安装另一牛腿把托盘倒至该牛腿上使该牛腿成为前牛腿，原前牛腿成为后牛腿)。前、后牛腿上的横移油缸回收使前、后牛腿与桥墩就位(剪力键在桥墩预留孔中就位);张拉前、后牛腿的对拉高强精轧螺纹钢筋;后牛腿上的承重油缸与移动模架的主梁顶紧。步骤3:解除中辅助支腿、前辅助支腿支撑;后辅助支腿、牛腿的油缸回收使移动模架主梁底部的轨道放在支撑滑道上。步骤4:解除底模横梁、底模、前辅助支腿的连接螺栓后辅助支腿、后牛腿、前牛腿的横移油缸循环伸缩使两侧移动模架向外横移开启让过墩宽。此时需注意由于移动模架自重引起的弯矩不一定完全使其能保持水平方向的平衡，而对横向开启产生影响，在移动模架设计配重和后辅助支腿的位置选择上应谨慎处理以确保移动模架能顺利向外横移。步骤5:同时启动后牛腿上的纵移油缸，循环伸缩使模架向前移动，当前移一半时改用前牛腿纵移油缸循环伸缩使模架前移一跨。不宜采用四纵移油缸同时工作，以免因油缸不同步使模架发生扭曲。步骤6:模架横移合龙就位，底模、前辅助支腿连接;牛腿承重油缸顶伸就位并机械锁紧;模板调整。此外由于冶河特大桥梁形有两种32.6 m及24.6 m。故存在变跨过孔的问题。变跨过孔分为9步，步骤如下:步骤1:待32.6 m张拉完成后转移墩旁托架。步骤2:移动模架前、中辅助支腿后移8 m。步骤3:移动模架横向开启。步骤4:纵移到位后拆除8 m底模。步骤5:移动模架合龙。步骤6:进行23.6 m梁施工。步骤7:施工完32.6 m梁后，前辅助支腿前移8 m。步骤8:转移墩旁托架。步骤9:前中、辅助支腿前移8 m，移动模架就位，安装已拆除模板。至此，移动模架的整个拼装及孔描述就完成了，希望专家们斧正。