桥梁施工移动模架施工技术运用
2022-08-12杨国辉董金金
杨国辉 董金金
(山东宇通路桥集团有限公司, 山东 广饶 257300)
桥梁施工环节对工程稳定性要求非常高, 因此在项目实践阶段需要按照项目施工标准科学选择施工技术。 移动模架施工技术作为常见一项施工技术, 该技术具备安装方案、 施工可行性高等特点在桥梁项目中得到广泛应用。 所以对该技术在桥梁施工中的运用要点进行分析, 掌握施工技术要点对桥梁项目建设有积极帮助。
1 移动模架施工技术
1.1 移动模架施工方法
移动模架施工方法一般也可以叫做MSS 工法, 该方式自带模板, 其主要的施工优势就是操作方便、 简单, 对于整孔现浇桥梁的方式以满足和施工的要求。在施工中, 移动模架能够达到桥梁节段承重的要求,还可以是梁段作业施工现场。 该形式与封闭的工厂建设有直接的关系, 随着施工的逐步进行, 会持续性前移同时还可以实现连续性浇筑施工, 能够一次性完成立模、 混凝土浇筑、 预应力张拉的全部施工过程。 移动模架施工质量要求比较高, 操作也比较方便, 成本比较低, 在各种桥梁工程应用中都可以满足要求。
1.2 移动模架系统的分类
移动模架系统包含的内容比较多, 主要的几个部分就是支腿、 支承、 内外模板、 走形、 主梁提升机等结构部分。 结合实际应用情况分析, 移动模架造桥机的主梁支承位置上, 主要包含下述几个方面的形式。
1) 上承式移动模架系统: 这一部分包含主导梁、横梁、 支承三脚架等结构部分, 还有内外模板的组成部件。 系统在正常工作环节, 通过桥墩作为支承结构点, 然后通过主梁以及横梁承载的模架以及设备荷载。 该设备运行的特点不会受到梁宽的限制, 但是操作环节会直接占用桥下的空间。
2) 中承式移动模架系统: 这一主要的主要支承主梁为中承式析架, 通过把桥梁分段的方式进行预制, 通过台车和起吊天车的方式把模板直接提升到梁体的腹部, 然后开始拼装作业。 其施工宽度不能过大, 所以实际应用价值受到了限制。
3) 下承式移动模架系统: 这一系统内主要组成的部分是主梁、 导梁、 内外模架等部分, 其主要的工作就是在桥梁上部设置工作台, 直接将各个部位支承到桥墩上, 不会占用任何桥下的空间, 在城市内的立交桥、 高架桥等都可以广泛的应用, 是目前性能比较优越的现浇桥梁的施工方式, 其可操作性性良好, 实用价值比较高。
1.3 移动模架法的优势
1.3.1 工期缩短
在开展桥梁工程施工的过程中, 如果能够应用该技术那么就能够为施工, 提供有力的时间优势, 大大的缩短在工程施工过程中所需要耗费的时间。 同时,如果能够应用该技术那么相应的也会提高, 在桥梁施工过程中所应用的技术水平, 从而减少对人力资源的依赖。 相较于传统的施工作业, 应用该技术在桥梁工程施工中可以缩短工期一半以上。
1.3.2 操作简单
应用该技术在实践中对工作人员的技术水平要求不高。 在施工的过程中使用该技术需要进行重复性作业, 因此工作人员只需要掌握相应的方法, 而后在实践中多次使用即可。 具体而言, 工作人员需要掌握如何进行钢筋绑扎的作业, 同时还需要掌握如何进行模板定位与预应力张拉以及混凝土浇注等操作。
1.3.3 安全质量可控
应用该技术使得桥梁工程的施工, 拥有了相应的质量保障。 在技术应用的过程中, 可以实现对于桥梁工程的质量提升提高桥梁的强度, 提高桥梁在实践中使用的年限。
1.3.4 经济效益可观
在传统的桥梁工程施工过程中所采用的技术方法需要搭建支架。 利用这种方法对周围的自然地理环境因素要求较高, 如果遇到桥墩较高的情况, 那么应用该种情况会相应的增加施工的危险性。 但是如果能够应用本文所探讨的技术, 那么就无需搭设支架。 该技术对于实践的要求较少, 同时应用该技术能够有效地实现经济效益的增长, 减少在此过程中所需要投入的成本, 实现质量的保障。
2 移动模架施工技术的应用
2.1 前期准备
为了帮助该技术在实践中顺利应用在施工之前应当做好前期准备工作。 前期准备工作的进行能够为后续工程的施工提供有力的保障, 因此应当严格前期准备环节的各项工作。 首先, 应当进行技术探讨。 在各项准备工作过程中, 最重要的内容就是做好技术探讨工作, 探讨应用本技术在实践中的应用所能够带来的优势, 同时分析本技术在实践中的可行性。 有一本基础的应用需要制定移动模架施工方案, 因此需要技术人员制定相应的方案, 而后实现对于技术应用以及方案使用的安全性和效率性探讨。 在此过程中, 需要技术人员对工作环节进行全面地分析和探讨。 其次, 技术人员应当对施工过程中的事项进行交流。 在施工过程中, 对技术人员有着不同的需求。 因此, 对于各个环节的操作如何进行技术人员应当进行交流, 探讨如何做好人员安置的工作, 从而保证技术应用的规范性。 再次, 应当做好现场检查的工作。 该技术的应用需要做好设备的准备工作, 因此应当对施工现场进行检查, 保障设备的安装质量, 防止在施工现场出现意外事故。 在检查过程中, 应当严格按照设备使用的要求进行, 同时应当保障技术员的操作符合流程性规范, 防止由于工作人员的操作失误, 导致设备安装出现事故。
2.2 移动模架系统的安装
移动模架系统体量比较大, 为大型的施工设备类型。 通常来说, 移动模架系统内的组成部分包含主桁架、 悬吊、 锚固、 模板、 操作平台等部分。 主桁架是重要的结构承载部分, 其是挂篮的主要受力部件, 通常是两片主析结构部分所组成, 其中主杆件是通过槽钢制作形成的, 主析片的连接通过中间连接或者平连接的方式组合成为整体。 析架应用的钢型号根据实际情况确定, 满足实际应用的要求, 符合承载性能的标准, 可以通过支点和锚固点的方式直接搬运到规定的桥梁上, 以符合现场施工的标准和要求。
走形移动是移动的部分, 确保模架的部分能够移动到规定的位置上, 其主要是包含滑板、 后勾板、 滑梁等结构部分所组成。 滑板在工作中, 要联合临时轨道或者四氟乙烯滑板施工, 走形机构的牵引动力系统是通过电动卷扬机实现的。 在混凝土浇筑施工阶段,应该确保移动模架的稳定性, 一般都会直接在尾部加入后锚, 如果不能达到负荷的标准, 应该在尾部要设置加压重设备。
模板主要分为内模板与外模板的结构, 外模板通常是在工厂内加工制作的, 而内模板一般是在现场拼接制作形成的。 在施工中, 内外模板通常都是采用钢模板制作而成的, 随着模架而直接前进。 外模板通常是外侧模板和底模板共同组成, 底模也是上部结构的受力承载结构部分, 包含前吊带、 后锚固杆、 锚固梁等。 根据前吊带通常应用钢带材质制作, 后锚固杆则主要应用精轧螺纹钢筋的方式制作形成。
2.3 移动模架的调试及机械性能检验
MSS 移动模架系统在组装拼接施工结束后, 根据规定的标准要求逐步进行施工, 检查各个环节是否可以正常的运行和工作, 是否符合工程技术标准; 进行反复操作后, 让工作人员熟练掌握操作技术, 能够胜任岗位工作, 为工作的正常运行起到一定的促进作用。
2.4 移动模架的预压
预压施工的目的就是检测主梁的抗弯能力, 获得在实际应用中其形成的弹性变形挠值数据, 检验分析设计方案的理论数据, 在箱梁施工中能够得到合适的挠度值。 按照各个断面结构的混凝土荷载参数, 通过使用砂袋等方式在移动模架上进行加载试验, 同时模拟混凝土的顺序开展逐步的加载施工。 在加载的阶段, 随时观察和了解移动模架挠度变化的情况, 掌握实际变形的参数。 预压作业施工的目的是检测移动模架在特定荷载之下是否能够达到运行的安全, 并且确定在规定的荷载之下主梁的挠度数据, 以便于了解是否可以达到正常运行的标准。
2.5 移动模架预拱度的设置
因为移动模架造桥属于弹性体的结构形式, 在规定荷载中, 容易发生变形的问题, 且连续箱梁的结构设计为多次超静定的结构体系, 所以梁体结构的施工中, 主要是悬臂受力条件或者连续受力的状态, 二者还会出现随时变换的情况, 所以容易造成梁体高程发生一定的变化。 箱梁结构在施工中, 其自重和施工设备都是通过移动模架来承受, 混凝土浇筑会送给环节, 就是模架移动加载的过程中, 也是受力发生变形的过程。 预拱度设置的质量会给桥梁的线形影响, 所以预拱度的设置也是移动模架施工的重要技术。
3 移动模架现浇梁的关键施工工序
在桥梁项目开始阶段, 对于现浇工序的操作要详细分析, 需要了解工程的施工标准, 从钢筋施工、 混凝土施工以及预应力施工等方面做好全面的控制。
3.1 钢筋施工
钢筋施工主要是在下述两个地点进行: 1) 钢筋下料与加工, 该工作在加工厂的生产车间内进行; 2)端梁、 腹板位置上的钢筋骨架, 在现场进行安装施工。 车间开展钢筋加工生产, 需要做好接头部分的施工,以满足施工的要求。 通常来说, 主筋连接会选择使用墩粗直螺纹的方式连接施工, 检验合格后运输到现场连接。
3.2 混凝土的浇筑
混凝土浇筑施工关键的环节, 也是重点控制的一个阶段, 而浇筑后的振捣施工也非常重要。 在浇筑施工中, 需要全断面浇筑施工, 安装施工方案和设计标准, 混凝土的浇筑作业顺序为底板、 腹板、 顶板, 从一侧到另外一侧逐级进行施工, 并且按照纵向分段、水平分层等方式进行施工。 为了保证混凝土工程质量合格, 连续浇筑作业施工。 在浇筑阶段, 要结合初凝时间、 现场的温度等因素, 确定分段的长度。 上部混凝土浇筑环节要特别注意, 在施工前要确保下部已经达到凝固的状态。
3.3 预应力施工
纵向预应力钢束张拉环节, 应用的是YCW500 型千斤顶, 根据需要选择单侧张拉的施工方式。 横向钢绞线张拉作业, 应用的是YCD240 型千斤顶, 通过单根张拉深红, 交错张拉作业的方式。 预应力钢束的张拉需要分级加载施工的方法, 每一节荷载需要缓慢的升高, 需要确保符合运行的要求。 张拉操作的环节,做好现场的监控工作, 如果存在异常的情况, 应立即停止张拉施工, 在全部问题解决之后, 才能开展后续的作业施工, 以保证施工不会发生意外事故。
3.4 标高控制
在移动模架现浇梁浇筑作业的阶段, 关键的工作就是要做好标高尺寸的检测和控制, 关键性的施工工序就是设置模板的预拱度参数。 在施工阶段, 应该加强监控与管理, 保证各个环节的墩顶挠度参数都能够有效的控制, 达到数据精度的要求。 同时, 还应该针对移动模架的混凝土灌注前后变形量与张拉上拱度进行检测。 按照相应的技术标准, 箱梁的施加高程与设计高程之间的偏差不会超过±5mm。
3.5 转幅提升
利用该技术在施工的过程中, 还需要注意的一点是转服提升的施工作业过程。 首先, 利用该技术在施工的过程中, 应当严格在此环节的各项操作, 保证工作人员的操作符合规范的要求, 同时保证施工顺序。其次, 在拆除完成之后, 应当将拆除的设备与构建运送到拼装场地。 在安装的过程中, 应当按照由内向外的顺序进行, 防止另外一侧的箱梁受到影响。
利用该技术在施工之前应当首先根据施工需求确定相应的提升方案, 从而确定在实践中具体展开的各项工作环节如何进行。 确定提升方案之后, 应当做好各项准备工作。 一方面, 应当进行实验, 探讨本方案的确定对于实践中的应用所能够带来的效果。 另一方面, 在具体准备工作开展的过程中, 应当做好几项检查内容。 首先, 如上文所述, 应当进行提升前的检查工作。 其次, 应当进行实验工作, 在实验的过程中,应当确定各项设备的安装具备安全性, 同时应当记录各项数据, 保证工作的科学性开展。 最后, 上述工作完成之后, 应当总结报告同时确定具体的工作方案和工程开始的时间。
4 桥梁工程中移动模架施工的安全控制措施
4.1 防控环境安全风险
为了保证施工的安全进行, 应当做好安全防范工作, 对施工现场的环境进行全面的掌控, 防止由于意外因素的影响, 导致施工现场的安全无法得到保证。首先, 在施工之前技术人员应当对该地区的天气情况进行调查, 做好天气预报调查工作。 该项工作内容能够为恶劣天气的到来, 做好准备工作。 其次, 该技术在实践中的应用, 如果遇到大风天气可能会带来不利影响, 因此应当做好大风天气预警工作。 根据风力的等级, 做好相应的准备工作和调节工作。 如果大风天气预警超过6 级或8 级, 甚至超过11 级时, 都应当做好风险准备工作做好安全防范。
4.2 防控人员与设备安全风险
做好技术人员管理工作, 能够为技术的应用提供保障。 在展开工程作业之前, 应当对技术人员进行安全培训工作和技术培训工作。 对工作人员开展安全培训工作, 能够加强工作人员的安全保护意识和责任意识, 保护自身的安全。 如果工作人员在工作过程中,安全意识较弱, 那么可能会造成各种各样的不利后果发生。 对工作人员开展技术培训工作, 有利于做好技术考核, 保障施工过程中的技术应用符合相关操作制度的要求。 此外, 还需要进行设备管理工作。 保障设备的运行安全, 对于工程的施工安全有着十分重要的影响。 应当严格按照设备操作的规范性流程展开各项设备的运行, 同时还能做好设备的维修养护管理工作, 及时地对设备进行检修。
4.3 防控其他安全风险
为了做好施工管理工作, 可以配备相应的监督管理人员, 实现对于施工现场的监督和管理, 保障施工的安全和效率。 一方面, 在施工的过程中应当严格各个工作环节的操作保障工作的顺利进行, 同时还要保障工作人员的安全。 而工作人员的综合素质水平参差不齐, 因此应当派遣专业的监督管理人员对施工现场进行监督和管理, 尤其需要做好技术人员和操作人员的监督管理工作, 保证施工安全进行。 另一方面, 应当做好现场检查工作。 在施工的过程中, 不仅技术人员操作与工程施工有着十分紧密的联系, 设备的安全教育操作与工程施工也有着十分紧密的联系。 应当进行现场检查, 尤其做好设备的安全检查工作, 保障设备的牢固性。 做好现场检查工作, 保障设备运行的安全性和移动的稳定性, 能够为工程施工提供有力的设备保障。
5 结语
综上所述, 桥梁施工移动模架施工技术有着一定的先进性, 能够满足现场施工的要求, 达到工程技术标准要求。 该施工技术在实施环节, 要想达到施工效果,需要做好现场管理和控制, 从实际情况出发展开全面控制, 达到施工标准, 为项目总体水平提升奠定基础。