来榜大桥施工技术探析

郝祥宝

摘 要：国内所进行的下行式移动模架现浇箱梁施工中，箱梁曲线半径多为1 000 m以上，G318岳西现场至白帽“瓶颈路段”改建工程来榜大桥在半径500 m的圆曲线及两段缓和曲线段上进行了下行式移动模架现浇箱梁施工，施工过程中通过对模架结构进行一系列改造，使这一小半径现浇箱梁移动模架施工取得成功，并达到了较快的施工速度。本文探讨了小半径移动模架施工技术，并对施工中的注意事项进行分析。

关键词：移动模架;施工技术;小半径;纵向移动

1 工程概况

来榜大桥（K13+657.00-K14+183.00）全桥共有13跨，桥跨布置为3+4*40+3*（3*40）+3 m，全桥长526 m。全桥钻孔桩基础分为摩擦桩与嵌岩桩，承台12个，桥台2个，墩柱14个。全桥共有四联，其中0～4#墩四跨一联，4～7#墩、7～10#墩、10～13#墩三跨一联，每联首跨浇筑48 m、中间浇筑40 m、末尾浇筑32 m。来榜大桥下部采用薄壁空心墩接群桩基础（2～11号墩）和桩柱式墩结构（1、12号墩），桥台为桩柱式桥台（0、13号墩），墩高最高为38.5 m。梁部采用下行式移模现浇法施工。笔者全程参与该桥建设，现探讨小半径移动模架施工技术，以期供类似工程借鉴。

2 施工难点

由于桥墩墩高壁薄，移动模架过孔推进过程中，如何保证桥墩结构安全、如何施加顶推力、施加多大顶推力成为第一个需要解决的难题。

本工程的另一个难点在于半径500 m小曲线箱梁移动模架施工在国内尚属首次，模架设计和过孔方法无成功经验参考，能否解决这一难点，直接关系到国内首次半径500 m小曲线箱梁移动模架的应用能否成功。

3 桥墩加固及预留孔洞

在桥墩墩顶向下9 m位置开洞，洞口的大小为高1 100 mm×宽600 mm×深500 mm，洞口下方通过设计单位增加横隔梁，增加桥段的稳定性。牛腿通过横向移动，将牛腿的剪力块插入墩柱预留孔中。安装牛腿精轧螺纹钢并张拉。要认真测量牛腿的标高，保证前墩、中墩及后墩处的主箱梁轨道和鼻梁轨道在同一平面上，防止某一处的标高太高或者太低，使主箱梁和鼻梁受力不均而损坏。

4 移动模架施工技术

4.1 主要结构组成

MSS40型移动模架造桥机是用于跨度30 m～48 m预应力混凝土连续箱梁现浇施工的专用设备。本工程的40 m跨箱梁墩身高度从14 m～38 m不等，设计方案考虑48 m跨与40 m、32跨箱梁通用。施工时从48 m过渡到40 m、32 m时只需作微小变动即可满足40、32 m跨施工要求。根据工程情况，移动模架设计方案采用下行式移动模架系统。移动模架系统主要由牛腿、推进小车、主箱梁、底模横梁、鼻梁、内模、端模、外模及其支撐系统、前吊架、中吊架、后吊架、液压系统和电气系统等。

4.2 移动模架拼装控制要点

4.2.1 高强螺栓连接施工一般规定

（1）高强螺栓连接在施工前应对连接实物和摩擦面进行检验和复验，合格后才能进行安装。表面上和螺栓螺纹内有油污或生锈的应以煤油清洗，清洗后于螺母的螺纹内及垫圈的支承面上涂以少许黄油，以减小螺母与螺栓间的摩擦力。

（2）拼装用的冲钉其直径（中间圆柱部分）应较孔眼设计直径小0.2 mm～0.3 mm，其长度应大于板束厚度。

（3）对每一个连接接头，应先用螺栓和冲钉临时定位。对一个接头来说，临时定位用螺栓和冲钉数量的确定，原则上应根据该接头可能承担的荷载计算，并应符合下列规定：①不得少于接头螺栓总数的1/3。②临时螺栓不得少于两个。③穿入的冲钉数量不宜多于临时螺栓的30%。

（4）高强螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，力求一致。安装时要注意垫圈的正反面，螺母有圆台面的一面应朝向垫圈有倒角的面;对于六角头高强度螺栓连接副靠近螺栓头一侧的垫圈，有倒角的一面应朝向螺栓头的方向。

（5）高强度螺栓安装时应能自由的穿入，严禁强行穿入。如螺栓不能自由的穿入时，孔应该用绞刀进行修整，修整后的孔最大直径应小于1.2倍螺栓直径。

在修整孔前，应将四周螺栓全部拧紧，确保连接板紧贴，防止铁屑落入板缝内。其后再进行绞孔，严禁使用气割法扩孔。

6）高强度螺栓在终拧以后，螺栓螺纹外露应为2至3扣。

4.2.2 大六角头高强螺栓连接施工

（1）大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数。对于大六角头高强度螺栓连接副，拧紧螺栓时，加到螺母上的扭矩值M和倒入螺栓的轴向紧固力（轴力）P之间存在对应关系：

高强度螺栓连接副的扭矩系数K是衡量高强度螺栓质量的主要指标，是一个具有一定离散性的综合系数。该值由厂家根据试验数理统计值取得并提供。

（2）主梁拼装检查。①移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。②连接板连接之前，应先检查主梁及连接板连接面是否喷砂。

高强螺栓终拧完毕后，将部分抽检螺栓做好标记，用标过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧固力检测。检测值不小于规定值的10%，不大于规定值的5%为合格。对于主梁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的20%，否则应继续抽检，直至达到累计总数80%的合格率为止。对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。

4.3 小半径移动模架施工工艺

4.3.1 主要步骤

起始跨混凝土浇筑及初张拉完毕后，首次落模----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---第二次落模---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。

4.3.2 牛腿行走前的准备工作

鼻梁底部的推进用板的焊缝、几何尺寸、对接处错台情况，保证牛腿自行时推进时流畅。联结板是否阻碍小车滑行，必要时联结板处设置导向板，保证小车自行顺利。纵坡较大时制定防滑移措施，在小车挂轮与主梁滑道之间设置木楔子，随时塞紧，同时纵移油缸推动架棘块锁在限位孔中。制定统一联络信号，空载运行一个行程。对受拉焊缝（吊点部位，小挂轮）进行表观检查;对其进行无损检测。检查几何尺寸：位于曲线上的桥检查前横梁偏位情况，用水准仪测定下一墩的牛腿安装高度，误差较大时提前通过千斤顶调整，使三点保持在同一直线上。对滑道面粗糙部位进行打磨涂锂基质质黄油。检查牛腿小车与牛腿梁之间的受拉高强螺栓，联结扣板。在主梁上每侧纵向设置小车操作人员用的安全绳。

4.3.3 荷载体系转换1

这时MSS荷载转移到前中后3个横梁上。根据测量标高，调整好C型梁，后橫梁的提升高度确保前、后、中支点保持在同一直线上。前辅助支腿油缸下垫好方木垛，保证液压千斤顶有足够的稳定性，同时要保证千斤顶与墩身外缘不小于200 mm。

4.3.4 提升牛腿

竖向千斤顶回油降落，精轧螺纹钢松张，将精扎螺纹钢抽出，小车提升油缸缩缸提升牛腿，将滑套安全销插。

4.3.5 牛腿横移

操纵小车横移油缸使牛腿离开墩身。

4.3.6 牛腿纵移（自行）

固定好前横梁;必须保证前横梁牢固于墩身上，可通过增加辅助支撑实现;牛腿自行锁定棘块定位销与常规相反;操纵牛腿纵移小车液压系统使牛腿纵移;对于大偏心牛腿除过墩身外，尽量将牛腿调整到平衡位置;对于纵坡较大的桥自行时必须采取制动措施。在小车挂轮与主梁滑道之间设置木楔子，随时塞紧。纵移油缸推动架棘块锁在限位孔中。两侧牛腿必须对称行进，注意检查前横梁受拉焊缝;拐角处大应力部位焊接情况。

4.3.7 牛腿合拢对接

整好小车的提升油缸，使牛腿尽量接近水平状态，操纵纵移液压油缸，使牛腿行走到大致位置。操作横移油缸横移使牛腿贴紧墩柱。对穿精扎螺纹钢，用手动扳手预紧。操作提升油缸将牛腿下放，压力达到10 Mp以上，使牛腿下平面压紧预留孔内的橡胶垫。分3次逐级张拉精扎螺纹钢。取掉提升油缸销子，并将顶升油缸顶起至主梁。

4.3.8 荷载体系转换2

收起前横梁液压油缸。降落中（后横梁）、后支点（C型梁）处的竖向千斤顶使主梁降落到小车千斤顶上。调整好前后牛腿，使小车上的竖向千斤顶伸缸接触到MSS主梁。取掉中吊梁的吊杆。

4.3.9 落模、开模

将4个小车和后吊梁上的竖向千斤顶回油缩缸，注意统一信号同时落模，且每次落模不超过5 cm。拆掉横梁连接销和螺栓，模板中缝的连接螺栓。通过小车和后吊梁的横移油缸开模，左右对称开模，偏差不得超过50 cm。开模到位后取掉后吊梁的吊杆。

4.3.10 MSS纵移要点

（1）调试对讲机信号，清理所有滑道上的杂物，并涂以润滑油。设专人监控行进中的障碍。

（2）保证所有纵移千斤顶同步运行，作用于鼻梁上纵移千斤顶提前受力，但必须将其推力调整为<20t（通过油压表调整）。

（3）为了减少MSS对墩身产生水平推力，前牛腿上的纵移千斤顶只要条件允许必须施加推力。

（4）指派专人观察：MSS横梁与墩身、后吊梁与砼梁腹板、后吊梁梁与砼翼缘板钢筋之间是否发生碰撞。

（5）纵移推动架拨叉定位销：MSS前进时---插在前边孔，MSS后退时---插在后边孔。行走时要设专人观察推动架拨叉就位情况在未卡入前不得强行推进，清除焊渣、检查销孔咬合情况。如有障碍及时清理。

（6）根据纵移情况，随时涂抹好滑动面间的润滑油。

（7）纵移油缸推动主梁带动外模移至下一孔，对于纵坡较大的桥倒换纵移千斤定油缸时前后错开替换，否则自动脱钩装置不能进行。

（8）确保牛腿与墩身的临时固结以安置固定好！否则不准纵移！（特别是前牛腿）

（9）确保中支点牛腿标高不低于前后支点连线推算的设计高度。

（10）对准mss主梁支点，当主梁支点与砼梁预留孔有出入时必须保证主梁支点正确，砼梁预留孔人工修正。否则mss主梁腹板局部失稳，引发事故！

（11）C梁纵移时必须保证划归按放位置正确、水平、牢固，否则易引发事故！

（12）C梁纵移必须保证一个行程进行一次同步误差修正（同时走完一个行程）！

（13）纵移中不得用一台千斤顶顶升mss主梁，如更换滑板必须将一片主梁的两个千斤顶短时间内同时顶起。

（14）大风（6级以上）、暴雨天气及光线不明时，停止作业直到纠正为止。

（15）牛腿标高不正确：偏位、不水平，高差大，支点不牢停止作业直到纠正为止。

4.3.11 MSS横移合拢

（1）向内横移使MSS模板对接闭合，对接时除模板横梁所有销孔对正外，还要保证前、中、后横梁位置对正。插好连接销子。

（2）后横梁于砼梁悬臂端吊着主梁，并通过竖向液压缸顶升横梁带动主梁上的模板贴紧砼梁（注：2台竖向油缸对悬臂端模板各施加20T竖向预紧力，使连接端砼错台控制≤5㎜）。

4.3.12 鼻梁调曲

位于曲线上的MSS前鼻梁需调曲：将前支点千斤顶定起（大小等于自重支反力），增加临时辅助支腿（方木垛），利用横移镐慢慢将前端移动到设计位置。

调整鼻梁预主梁连接处的定位撑杆。

锁定鼻梁预主梁连接处的铰支大销轴。

5 安全保证措施

5.1 高空作业安全保证措施

按照施工方案中制定的各项技术措施，组织工程施工，不得减化施工工序、减弱防护措施，对支撑、脚手架等按要求架立，不得违章作业。

设立专职安全员，并建立值班制度，施工现场24小时进行安全值班，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。

高空作业要严格按照规范和安全作业规则配戴安全帽、安全带、设置安全网，大风、大雨、大雾等不良气候条件下不得进行高空作业。

高空吊装作业施工严格按安全规则进行施工，吊装作业时，吊车附近严禁人员机械进入停留，并设立明显的作业和禁入标志。各种起重系统、要派专人经常检查保养。

严禁机电设备带病运转或超负荷作业，夜间作业时有足够的照明设施，工作视线不清时不作业。

5.2 移动模架安全保证措施

移动模架构件出场前要有超声波等检验报告;荷载试验前，专人负责检查各部位的螺栓连接是否符合要求;荷载试验时，要对其各部位变形进行测量。

移动模架进行拼装时，编写拼装工艺和安全操作细则，拼装前对各种工况进行分析并作技术交底，拼装完成后进行试压，填写试压记录，并对整个操作程序及钢结构各设备进行全面检查和验收。

移动模架首孔梁施工时编写施工工艺和安全操作细则，首孔梁施工前进行技术交底，并在以后的施工中将工艺进行完善。

支腿安装时一定要将支腿上部连接精轧螺纹钢拧好，下部与墩身预留孔的上下两个面顶紧。模架落架前，要将各部位与混凝土箱梁连接松开。模架推进过程中，两侧主梁要对称前移。

为保证安全操作，在所有移动模架各个部位设有工作平台，鼻梁上沿主梁在横梁处，外模等处设工作平台及步道，这些步道可通往包括液压系统在内的所有工作区域。

6 结语

来榜大桥梁部采用移动模架施工，施工过程中，项目部重点控制了移动模架的拼装及纵向移动工艺，使工程顺利完成。该施工技术克服了小半径施工难题，模架过孔安全、稳定、快捷，节省了大量的材料成本和时间成本，加快了工程的进度，同时移动模架施工的安全性和质量也得到了保证。这一成绩为更小曲线半径现浇箱梁的移动模架施工，提供了理论的支点和实践的经验。