移动模架施工工艺控制简述
2020-11-30高正伟
高正伟
(厦门中平工程监理咨询有限公司, 福建 厦门 361000)
0 引言
移动模架即为“移动支承系统”,作为现浇箱梁施工的整体模板支架,其主要的支承结构是利用一组钢箱梁作为承重主梁,在施工现场对箱梁进行混凝土浇筑和预应力施加后,将整孔移动模架向下一孔推移进行梁体施工。采用这种循环施工的方法,使得箱梁逐跨推进,直到整个桥梁施工完成为止。施工过程中移动模架是作为直接支承体系存在的,可以作为施工平台,也可以作为混凝土箱梁的模具存在,能更好地发挥其价值。
1 移动模架施工特点
(1)移动模架施工工序简单,施工进度快、周期短,在第一跨施工的过程中拼装移动模架并进行预压,与传统的支架现浇法施工工艺相比较,仅进行一次拼装模板,预压也仅进行一次。
(2)利用移动模架施工,能够使施工变得机械化,劳动量减少,施工人数也减少。一套移动模架可以多次使用,机械化操作,有很高的自动化程度。
(3)移动模架主要为三个系统构成,即电力系统、液压系统和结构系统,三个系统一体化运行,各项工作能够自行完成。如过孔移位,当移动模架安装上桥之后,不需要再次进行拆卸和安装,施工的过程中不需要使用其的机械设备,操作方法容易掌握,而且使用中有较强的安全可靠性。
(4)移动模架能够保证施工的标准化,在保证工程质量的同时,便于进行安全方面的控制。在制造模架的时候,可提前设置好预拱度防止其发生变形,这样不仅能够保证梁体尺寸和线形符合要求,还可以保证梁体整体质量。除此之外,由于移动模架具体的施工是在模架内实施,不容易受到外界的干扰,因此会比其他混凝土浇筑的方法更加安全。
(5)移动模架荷载作用在桥墩上或承台上,桥梁墩承台发挥受力作用。桥位制梁可以就地实施,工作场地利用率高,施工中不需要占用很大的面积,而且消除了跨间地基处理工作,不会对环境造成很大的影响,减少污染。
(6)使用移动模架进行逐孔施工,能够获得比较大的经济效益。通过多年的实践可以证明,在桥墩达到一定高度时、地面为软土层等情况下,使用脚手架或者是支架处理上比较困难,并且费用较高。因此,桥梁孔数超过十孔的情况下使用移动模架进行施工,能够保证工程高效、经济地完成。
2 移动模架施工工艺应用
2.1 工程概况
溪东路(翔安南路-机场快速路段)工程位于福建省厦门市翔安区,工程北起翔安南路互通立交往南延申至滨海东大道。工程全线设连续高架桥,双向六车道,设计速度80km/h;同时设地面层道路,双向六车道,设计速度60km/h,全段路基基本为吹填造地,都要进行软基处理。其中一段采用移动模架进行桥梁施工的为大嶝高架桥长1492m,宽26m,等高预应力混凝土斜腹式连续箱梁,双柱式H 型花瓶墩。13m 联布设(4×35m)+4×(3×36m)+(4×31m)+(34m+50m+34m)+(4×35m)+2×(4×36m)+(2×35m +34m)+(35m+43m+35m)+(3×35m),除第七联需上跨既有道路跨径50m 较大外,其余箱梁施工采用移动模架施工。
2.2 移动模架施工工艺
项目采用下行式移动模架施工,施工时使用两个支撑,在牛腿上的钢箱梁支承外模板,两主梁通过牛腿支撑在承台上。移动模架配置全液压系统,行走及支模等由液压系统来完成。移动模架的具体施工中,利用前后两个支腿上的顶升油缸,调节模板的纵高,保证模板处在混凝土浇筑的准确位置上,同时要注意设置预拱度,预拱度一般是由螺旋顶完成。移动模架施工结构图见图一, 移动模架施工工艺图见图二。
图1 移动模架施工结构图
图2 移动模架施工工艺图
2.3 移动模架结构组成
移动模架的构成为小车、鼻梁、外模及其支撑系统、液压系统和电气系统等见图三。移动模架拼装流程见图四。
图3 移动模架结构断面图
图4 移动模架拼装流程
牛腿主要由横梁、竖向支腿组合而成。横梁和支腿安装到位后要与墩柱进行固定,吊装小车到达指定位置后,再开始试推移动。
移动模架拼装应符合以下要求:
(1)牛腿梁在正式拼装之前,需要在承台上放出一个轴线,安装时轴线要和桥墩的轴线重合,误差不大于15mm,保证模架的受力准确。
(2)小车位于主梁与牛腿之间,每套移动模架配6 台。小车对应主梁滑道处设滑座,滑板下设主千斤顶,可调整小车标高。每台小车配有两个63N/mm2推力、行程350mm 液压缸进行竖向顶推,两个31.5 N/mm2推力、行程500mm液压缸进行横向顶推和一个31.5 N/mm2推力、行程500mm 液压缸进行纵向顶推。主梁支撑在小车上。
(3)主梁是重要的承重构件, 为一组钢箱梁,由4 节
(12.6m+12.9m+12.0m+12.9m)钢箱梁组成,单节最大重量约为32t,截面尺寸为3400mm×2380mm。为安全起见组装时,采用80t 吊车进行拼装,第一节主梁就位后,安装第二节主梁,两节主梁拼放到一起,先上上下连接板,再上侧面连接板,紧固高强螺栓。4 节主梁连接为一个整体后,采用2 台200t汽车吊吊装就位到小车上。
(4)主梁整体吊装时,由于牛腿横梁存在单侧受力,为了防止倾覆,需要设置临时支腿支撑横梁。
(5)主梁接装过程中底部对接位置不允许有错台,并保证两主梁对接时在同一水平位置,主梁对接完成后用水准仪测量是否在同一水平高度。
2.4 墩顶处底模板的处理
墩顶有支座等一些其他的设计,因此在移动模架的底模处需要留有一定空洞,这个空洞要在模架底模固定好后,利用竹胶板对底模进行完善。
2.5 预压及预拱度设置
移动模架组装后第一次使用前采用砂袋进行加载预压,以检验移动模架各部分结构的承载能力和整体稳定性,并计算其弹性变形和非弹性变形量,以便确定预拱值。
2.6 钢筋安装
模板安装完毕并通过监理工程师验收后即可进行箱梁钢筋骨架的安装。钢筋骨架安装的顺序为先底板钢板,再腹板钢筋,最后顶板与翼板钢筋,具体顺序为:底板横向钢筋→腹板箍筋→底板底纵向钢筋及纵向钢筋网骨架→腹板预应力波纹管、钢筋定位网→底板顶面纵、横钢筋及斜角钢筋,包括加固筋及纵向筋→腹板内、外侧纵向钢筋→顶板底部钢筋、斜角钢筋→纵、横向预应力波纹管、钢筋定位网→顶部钢筋,包括其他钢筋及预埋件。
2.7 内模的安装
内模采用可调节框架支撑小块组合钢模板,每个模板构件编好号码,以便于周转安装,每块重量不超过50kg。按照内模设计图纸搭设内模支撑,间距约100cm,调节好内模支撑标高后,按照顺序逐一安装小块内模,并拧紧内模间联结螺栓,保证内模稳固,不跑模、不漏浆。底腹板钢筋施工完毕后,即可安装内模,采用门吊辅助人工安装。
2.8 混凝土浇筑和养护
钢筋模板检查合格后安排箱梁浇筑,浇筑顺序为先横梁、底板后腹板再顶板,水平分层厚度为30cm。底板浇注完成后,两边腹板对称浇注,最后浇注顶板及翼板。箱梁混凝土采用土工布覆盖、喷淋洒水等措施进行保湿养护【2】。
2.9 张拉及压浆
箱梁养护10d,混凝土强度达到100%、弹性模量达到95%,用智能张拉设备和压浆设备进行张拉压浆作业。张拉采用伸长量和预施应力双控制,以预施应力为主,伸长量校核,实际伸长量与计算伸长量差值控在±6%以内。
张拉程序: 0→0.1σ(预张拉)→σCON(终张拉)→持荷5min 锚固
2.10 落模及过孔
每跨箱梁张拉压浆完成后,就可以开始移动模架的落模行走过孔程序。首先在落模之前,要检查液压系统,保证其能够正常工作,同时确认墩顶的模板是否已经被拆除。确认各项准备工作都已经完成后,打开电源开关,统一指挥开始启动液压缸并且缓慢开始加压。利用顶升油缸落模,使主梁下移带动模板脱离桥身,并且在统一指挥下启动横移液压缸,缓慢对其进行加压带动外模离开桥身。需要注意的是,在这个过程中,左右移步幅度偏差不可以超过m,避免横梁受力不均匀。横移开模的标准是能够让横梁让开墩身,这时候要开始锁定液压缸,启动纵移液压缸,缓慢地推动造桥机纵移到下个桥孔中。在纵向移动的时候,注意观察主梁和小车的接触点,保证不会发生剐蹭后才可以继续进行;最后,将造桥机移动到适合位置后,就可以锁定纵移液压缸,打开横移液压缸,并且开始向内横向移动,使外模合拢在一起,同时连接模架的横梁和底模,调整好标高、模板,为接下来的施工做准备。
2.11 移动模架系统纵移过孔注意事项
移动模架过孔前必须对模架进行一次完整验收,填写过孔前模架安全验收表。施工过程中需根据移动模架过孔操作记录逐项操作,逐项填写相关施工记录,每个牛腿指定固定人员操作,并填写牛腿操作记录表。在风力分别大于六级、八级和十一级的时候,分别需要采取以下措施:①一造桥机不能进行开模过孔作业;②二需要将造桥机进行合拢并且锁定在一起;③三造桥机严禁实施任何操作,切断其总电源,保证纵横液压缸处于锁定状态,并且拉起缆风绳。
3 结束语
在桥梁施工中采用移动模架施工工艺与传统的施工模式相比较,操作更加简单、安全,而且施工进度快,节省人财物。本工程施工中采用移动模架施工工艺,施工质量得到有效控制,减少了箱梁施工支架施工工作量,获得良好的施工效果。