平潭海峡公铁两用大桥移动模架整体安装施工技术

周琰

摘要：跨海桥梁建设中，移动模架的安装受大风、波浪等恶劣海况影响大。文章结合平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥铁路箱梁移动模架安装施工实例，总结了在恶劣海况条件下移动模架采用岸上整体拼装、大型浮吊整体吊装就位的安装施工技术，为跨海桥梁的水上大型结构安装以及类似桥梁施工提供参考。

Abstract： In the construction of cross-sea bridge， the installation of MSS is affected by the winds， waves and other severe sea conditions. With the installation example of the move support system of railway box girder of Yuanhong combined highway and railway bridge in Pingtan Strait， this paper summarizes the installation and construction techniques of integrated shore on bank and integral hoisting of large floating crane in severe sea conditions to provide reference for the installation of large bridge structures and the similar bridge construction.

关键词：移动模架；恶劣海况；整体拼装；整体吊装

Key words： move support system；severe sea condition；integral assembly；integral hoisting

中图分类号：U445.463 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0176-03

0 引言

移动模架是一种自带模板、可在桥跨间自行移位，用于支撑和浇筑混凝土箱梁的大型制梁支撑体系，因其施工质量较好、施工操作简便、成本较低廉等优点，在国内外公路桥、铁路桥的现浇梁逐孔施工中广泛采用。近年来，随着我国跨海桥梁建设的飞速发展，移动模架在跨海桥梁施工中已有较多应用。跨海桥梁施工受环境影响大，而移动模架的安装受大风、波浪等恶劣海况影响尤为突出，造成施工困难、安全风险高等问题。根据所处桥位环境以及现场资源配置，平潭海峡公铁两用大桥创新的采用在岸边完成移动模架拼装后用大型浮吊整体吊装到墩顶上的整拼、整吊施工技术，变高空、海上作业为地面、陆上作业，有效的解决了恶劣海况下移动模架安装施工难题。

1 工程概况

平潭海峡公铁两用大桥起于福州长乐市松下镇，经人屿岛，跨越元洪航道和鼓屿门水道，再依次通过长屿岛和小练岛、跨越大小练岛水道抵达大练岛，最后跨越北东口水道上平潭岛，大桥全长约16.338km，是我国第一座真正意义上的跨海公铁大桥。采用移动模架法施工的铁路箱梁跨数共96跨，其中元洪航道桥单位工程SR01号～SR39号墩铁路单建段采用MSS1600-46.48m双主梁上行式移动模架施工，模架结构总重约820t。该移动模架结构总图见图1。

工程桥址区域施工环境恶劣，全年风力≥6级大风天数占82.5%，中浪（≥2.5m）天数占52%。施工船舶受风浪影响很大，中浪条件下有50%左右时间不能施工，大浪和巨浪条件下根本无法作业，这给海上移动模架拼装施工带来了巨大的困难。

2 方案选择

考虑环境影响，结合常规施工方法，移动模架安装拟采取以下三种方案：

方案一：先拼装模架主、导梁，然后将主、导梁吊装到墩顶后安装其余构件。

方案二：在墩位处整体拼装移动模架，然后整体吊装到墩顶。

方案三：在岸上场地将移动模架整体拼装完成，然后通过浮吊整体吊运至制梁墩位安装。

综合考虑安全风险、环境影响、现场资源配置以及经济性，决定选用方案三，安装位置选定为SR39～SR38号墩。

3 移动模架拼装及辅助工作

3.1 岸上拼装场地布置

場地布置的原则是移动模架能够顺利拼装，且能满足浮吊整体吊运要求。选择在距桥址约4.5km松下码头场地内进行移动模架整体拼装。

3.2 墩旁支架的设计

SR39#墩侧支架采用12根800×12mm管桩支架，其中8根支承在承台上，4根支承在墩顶；SR38#墩侧支架采用2根1200×22mm管桩，与前支腿连成整体。支架结构见图3。

因移动模架就位状态时是落在前、中支腿的8台千斤顶上，考虑浮吊整体吊装移动模架时摆幅较大，在两墩支架顶部均设置了用于顶落梁的分配梁，分配梁顶部设置木板缓冲。

支架的设计要满足首孔箱梁各施工工况的要求。

3.3 拼装施工

3.3.1 场内整体拼装

移动模架拼装按照主导梁→挑梁→吊臂→底模及侧模架→吊杆→液压、电气系统的拼装顺序在岸上场地内拼装。

为减少临时支架、方便调整拱度以及减少高空作业，主、导梁在台座上拼装。主、导梁拼装完后，通过2000t浮吊将其吊装至临时支架上（见图4），再拼装其余构件。临时支架的高度要满足其余构件的拼装净空以及机械的有效作业高度，见图5。

主梁拼装要注意设计拱度的控制以及高栓的施拧质量；横联拼装的质量影响两主梁的相对位置，对模架过孔施工时的走行影响大；模板系统的拼装要循序渐进，按照初设预拱度控制好线型。为防止模架在吊装就位时发生碰撞，距墩顶位置的1组吊臂、侧模架及模板先不拼装。

3.3.2 墩位处支腿及支架安装

SR38#墩前支腿、SR39#墩中支腿及两墩旁（顶）支架均采用履带吊安装。见图6、图7。

SR39#墩旁支架做成单原件现场组装，减少吊装次数，并通过抱架与墩身连接。SR39#、SR38#墩身浇筑垫石时提前在墩顶预埋拼装支架所需预埋件。

4 移动模架整体吊装

4.1 吊点设置

模架整体吊装吊点如图8所示，在主梁上共布置4个吊点，每个吊点采用6根40mm精轧螺纹钢与主梁通过转接头连接，单个吊点吊具为500t卸扣及2根120mm钢丝绳。为克服横向水平力对吊点的影响，在两个横向吊点间设置了600×8mm钢管支撑。

4.2 浮吊参数

2000t浮吊船体型宽42.6m，最大吃水深度5.2m，具体参数如表2。

根据2000t浮吊吊重参数，吊臂倾角为45度时，主钩2离船前距离72.4m，吊装净高71.66m，可吊重1000t，浮吊吊距、吊高及吊重可满足要求。

4.3 吊运出海

移动模架在场地内全部拼装完成并检查验收后，吊装出海前先规划出海航线，然后对航线区域进行扫海，确保航线海域有足够的水深，选择风浪较小的天气时段（2-3天浪高不超过2.5m、风力小于5级），利用2000t浮吊将模架整体吊运至墩位附近就位，将浮吊通过8根锚绳固定。在船头设置两根缆风绳拉住移动模架，防止吊运过程中模架摆幅过大。

4.4 模架下放

移动模架吊装下放要选择波浪相对较稳定的平潮时段。因实测吊装下放前模架上下摆幅最高达到4m，下放前将模架高度控制距墩顶支架约6m高位置。首先浮吊绞锚将模架移至墩位上方；再通过浮吊变幅以及横向绞锚调整减少移动模架平面误差，定位至可下放姿态，下放移动模架到前支腿临时支架及后支腿替代横梁上。模架下放时浮吊松钩要连续进行，防止因上下摆动过大对支架造成冲击。

5 移动模架位置调整

根据模架下放后实测结果，两墩顶横向偏差分别为20cm、80cm，纵向偏差为10cm。需对模架位置进行调整至与支腿可连接状态。模架调整分横向和纵向调整。

5.1 横向位置调整

模架下放后，通过支腿千斤顶将模架顶起，将垫在分配梁上的木板拆除，更换为MGB滑板。并在主梁内侧分配梁上布置顶座，通过50t螺旋顶来调节横向偏位，见图12。

5.2 纵向位置调整

横向位置调整后，通过主梁纵移千斤顶来调整纵向偏位。

纵、横向位置调整好后，将模架与前、中支腿千斤顶连接并起顶，拆除墩顶顶落梁分配梁，将模架整体标高调整至制梁状态，移动模架安装完成，进入下序施工。

6 结语

平潭海峡公铁两用大桥SR01号～SR39号墩铁路箱梁移动模架采用岸上整体拼装、大型浮吊整体吊装就位的安装施工方案，尽可能的变高空作业为地面作业、变海上作业为岸上作业，有效解决了大风、波浪等恶劣海况环境下移动模架安装的难题，并且减少了安全风险，拼装质量、进度更可控，为海上桥梁建设中大型结构安装施工积累了宝贵经验。

参考文献：

[1]刘家锋.我国移动支架造桥机的发展综述[J].铁道标准设计，2002（2）：11-15.

[2]黄经纬，黄文超.移动模架施工技术的发展及应用[J].建筑机械化，2007（01）：51-53.

[3]程晔，周翠英，杨凌.大跨度上行式移动模架高空拼装技术研究[J].施工技术，2010（3）：52-55.

[4]周文，武汉天兴洲公铁两用长江大桥移动模架拼装技术[J].桥梁建设，2008（3）：1-4.

[5]刘汝臣，甬台温铁路上行式移动模架制梁施工技术[J].铁道标准设计，2007（3）：35-37.

[6]崔占奎，移动模架造桥机的设计在郑州黄河公铁两用大桥上的应用[J].施工技術，2011（2）：18-22.

[7]刘培林，赵君龙，孙丽萍.深水平台上层模块海上吊装多浮体响应分析[J].中国造船，2011（1）：157-164.