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移动模架拼装施工工艺简析

2022-06-09薛志林朱武文

四川水泥 2022年5期
关键词:模架托架主梁

薛志林 朱武文

(中交路桥华南工程有限公司,广东 中山 528405)

0 引言

移动模架施工技术具有操作简单、成本低投入少的优点,多被应用到路桥的连续梁施工中,其应用效果良好。本文以浙江省三门湾大桥的接线工程作为研究案例,对移动模架拼装施工工艺进行深入分析,以指导工程施工工作。

1 工程概况

浙江省三门湾大桥及接线工程TJ10 标桩号范围K97+700~K101+405.299,总长为3.705km。蛇蟠水道大桥桥梁总长3119m。左幅、右幅桥跨各有十二联。主桥跨径组合80+2×145+80m,属性为双薄壁墩预应力连续刚构桥。北岸4#-27 墩共计23 跨,南岸31#-53#墩共计22 跨,采用50m 移动模架现浇箱梁施工。引桥箱梁为等高度单箱单室斜腹板断面型式,40m、50m 跨径箱梁单幅主梁全宽16.25m,中心梁高3.0m,翼缘悬臂长为3.8m,采用C50 海工混凝土,在墩顶设2.0m 厚中横梁,梁端设1.5m 厚端横梁,其他位置均不设横隔梁。

2 移动模架的结构及工作原理

2.1 移动模架的结构

移动模架主要由牛腿及小车、主梁及鼻梁、横梁、模板体系及其他附属部件组成,如图1 所示。

图1 移动模架主要组成构件

2.2 移动模架的工作原理

移动模架作业原理:以承台为移动模架主体的支撑点,由主梁负责模板及施工中的应力荷载,主梁结构总长约为跨径的两倍,有利于移动模板在各墩中间灵活地移动,且先进的液压机械设备,能够保证模板移动的便捷性、时效性[1]。以吊架系统为依托,模板系统与主梁结构有机连接,又以桥轴线为参照互相分开,确保移动模板可顺利、通畅地通过墩身,且拆装高效。

3 移动模架的拼装施工要点

3.1 拼装场地的布置

(1)平面布置。选择了平地区域作为暂放、吊装移动模架各个构件的主要场地,在平整、夯实的区域,暂存移动模板的主梁、导梁。该区域可浇筑15cm 厚度的C20混凝土,进行地表硬化处理。并增设砼台座,将主梁、导梁平稳放置于枕梁上。

(2)剖面布置。在墩柱、桥台间距远,且存在较高高坡、较大地势高差的情况下,为保证移动模架的高效拼装,在山坡中架设了A、B、C 三道枕梁。其中,枕梁A 的为3HN500×200 的H 型钢枕梁,基础支撑为施工钢管柱,并在钢管柱间加设了工25 型的剪刀撑,在枕梁A、B 间加设了工25 型的拉杆,以应对移动模架在顶推拼接作业中的水平力;枕梁B 为1.2×1.4m 的钢筋混凝土梁;而枕梁C 则为1.2×1.2m 的混凝土枕梁。

3.2 拼装平台施工

一是硬化两墩间的拼装场地;二是可在两墩间临时增设支墩,使其与墩上托架契合,组建为拼装平台。在完成墩旁横梁、托架的全部拼装后,可操作50t 的吊车吊起支撑托架,推进托架横向连接施工。

3.3 支撑托架拼装

(1)应依照施工设计方案,将支撑托架固定在墩身两侧的指定位置,使其成为结构完整的整体;(2)需进行精轧螺纹钢的横向安装连接,确保其张拉到位,即各个螺纹钢张拉力均可维持在500kN;(3)待精轧螺纹钢出现张拉反应后,及时拆除临时约束。即在支撑托架起吊后,与墩身临时连接固定,预防托架掉落的钢丝钢、手拉葫芦等。

3.4 台车及液压系统安装

(1)将塑料滑板牢固安装在托架滑轨与移动台车底部接触面的恰当位置,随后操作吊车设备,将推进小车紧密安装于托架中。(2)应对液压系统进行地面试连接,确定其良性运转作业后,再将其起吊移动至台车中。

3.5 主梁、横梁拼装

(1)在单管支架中进行主梁拼装,因其单节最大重量约为40t,所以运用了2 台80t 的吊车设备,同步推进各小节主梁的对称吊装工作,将其稳定吊装于钢管支架中。支架最高高程为4.5m,在主梁中增设了2 个40t 承重力的吊耳。在主梁逐节拼装过程中,应高度关注梁体的前后方向,从50#墩向52#墩方向推进拼装工作。在此期间,若发生支架不稳、不水平的现象,应及时安装楔块,或钢板等加以调节。在调节块拼装前,需按主梁尺寸、支架标高、预拱度等参数,开展调节块的放样安装。

(2)在首节主梁安装到位后,再拼放第二节主梁。即操作千斤顶、履带吊等设施,将二者中心准确对位。在衔接连接板前,应确保连接板与主梁衔接面无浮锈,可进行喷砂处理。并防止∏推进板在安装中出现破损、形变等问题。在有效解决以上问题后,应优先安装上下连接板,再进行侧面连接板安装,紧固螺栓,衔接两节主梁。

(3)应依照标准规程,即先腹板、后底板、再顶板,有序推进钢箱梁高强螺栓的安装。

(4)为突出主梁安装的对称性,节省施工周期,两侧主梁可同时安装组拼。

在该工程的横梁拼接安装中,移动模架共增设了18 套横梁及上横梁,各个横梁均可分为两小节,由高强螺栓紧密衔接。以2~4m 的距离,在主梁中逐次加设了多道横梁,螺栓加固连接。且在横梁与上横梁间特设了调节千斤顶,便于预拱度的灵活调节。

在连接横梁与主梁作业中,螺栓不宜全部拧紧,防止后续调整不便。而应在全部连接定位完毕后,再拧紧螺栓[3]。在完成横梁安装后,主梁可在液压系统的动力作用下,顺桥向逐次就位。同时,需按照各个施工环节的应力荷载,针对性调整竖向标高,即利用螺旋千斤顶调节横梁,完成竖向调整。

3.6 配重块、外模板拼装

为充分发挥配重块的效果,可在主梁完成吊装作业后,再起吊配重块,将其与主梁上部外侧吊耳连接固定。外模板拼装施工要点:(1)先安装横梁螺旋顶,依照预拱度的设计要求,调整其具体旋出高度;(2)同步推进模板安装与其轮廓线、平整度、横坡度等参数的调整,保证模板安装精度;(3)在起吊作业中,应采用吊带,而非临时吊耳,保障施工区安全。

3.7 液压、电气系统安装

(1)保证各个构件紧固面的平整、干净;(2)依照施工标准,对应增设O 型圈、密封垫,保障系统良性运转;(3)开展空载运行试验,查看机械设备运转情况,确保其无漏油等作业问题。

3.8 内模安装

应在腹板、底板钢筋全部绑扎合格后进行。在内模打磨平整、清理干净,均匀涂抹脱模剂后,可以人工作业形式推进倒运散拼工作,并实时增设内模框架进行支撑,避免主体结构变形失稳[4]。

内部顶板、侧板的安装流程为:(1)利用槽钢以纵向连接形式,安装模板桁架;(2)将腹板牢固衔接安装于底板、内膜的桁架中;(3)利用螺栓紧固连接腹板与顶板,随后将其与内部桁架衔接;(4)依照施工设计预拱度,对应调整内部预拱值。

3.9 吊架安装

在完成前鼻梁安装作业后,方可推进前吊架的安装。并在箱梁混凝土浇筑完毕,且达到标准强度后,再进行中吊架、后吊架的安装施工。

3.10 移动模架预压施工

移动模架预压施工,选择了素混凝土预制块、重量调节钢筋,开展了荷载预压的模拟实验。预压块可在施工区平整区域进行预制,操作平板车将其转移移动至预压墩位,并以25t 的汽车吊将其吊装至箱梁预压地点,加工尺寸如图2 所示。

图2 预压块加工尺寸示意图

在该工程中,除8-9#跨移动模架箱梁为40m 外,其余箱梁跨径均为50m。最长节段为58m,为首跨,最短节段为32m。依照工程施工设计,预压重量设计为1.1 倍箱梁钢筋混凝土重量+工作人员及机械设备的荷载重量+内膜重量,以5 级预压进行。

4 移动模架的施工流程及控制要点

第一孔梁施工流程见图3a;正常孔跨箱梁施工流程见图3b。末孔箱梁施工需逐段拆除内模构件,因此,在该阶段的桥台施工中,不宜先开展支承垫石水平线以上的施工作业,应预留一定空间,以便于末孔箱梁内模拆除作业。同时,也可在末孔箱梁顶板的恰当位置进行预扎洞,待全部施工完毕后,再从预扎洞中将内模以分段的形式逐步拆除[5]。此外,前导梁的施工同样需采用这种逐段拆除法,即在桥台附近增设临时支墩,在模架向末孔位置的移动过程中,逐序拆除前导梁,直到主梁就位为止。

图3 箱梁施工流程图

5 结束语

本文全面总结了移动模架的拼装工艺技术,对拼装过程的关键环节及其施工质量控制要点进行了详细分析。施工单位应按照桥梁工程施工质量标准,结合项目实际情况,对应选择移动模架拼装施工工艺,以确保移动模架能在桥梁工程建设中发挥良好的作用,提高桥梁建设效率和建设质量。

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