上承式移动模架施工图文

上承式移动模架施工图文

湘桂铁路扩能改造工程 XG-1 标段   上承式移动模架造桥机 现浇箱梁施工技术 目 录   一、上承式移动模架造桥机简介 （一）、概述 （二）、主要工作原理 （三）、主要构造 二、上承式移动模架现浇箱梁施工 （一）、主要施工工艺流程 （二）、各分项工序主要施工技术要点 1 、模架拼装 2 、模架预压 3 、支座安装 4 、底腹板钢筋绑扎及波纹管安装 5 、内模安装及顶板钢筋绑扎 6 、混凝土拌和、浇筑及养护 7 、预应力筋张拉、压浆 8 、模架移位过孔 （三）、资源配置 （四）、施工周期 一、上行式移动模架造桥机简介 （一）、概述 移动模架造桥机又称为滑动模板支架系统，是一种自带模板、自动行走利用纵梁支承、对混凝土桥梁上部结构进行墩顶原位浇注的施工机械。该技术五十年代起源于欧洲， 70 年代初产生于挪威，此后在世界各地得到了广泛的应用。在国内，移动模架造桥机先后用于公路工程、水利工程（渡槽）及铁路工程。具有设备简单、造价相对低廉、操作方便、占用施工场地少、节约制架设备投资等特点，尤其适用于特殊地形环境：如桥址两边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊滩地、跨越交通线路。且不需要对施工场地进行加固处理，可适用于不同桥位自然条件的简支或连续箱梁施工。 下面主要以华中建机生产的 MZ900S 型上承式移动模架造桥机为代表进行介绍，整机工作状态长*宽*高（桥面以上）外形尺寸 62.5m*20.6m*5.6m ，整机重量 450t ，采用液压顶推驱动整机走行速度 0.5m/min ，整机总功率 50KW ，前支腿最大反力 5805KN ，适应曲线半径 R≥2000m ，适应纵坡 / 横坡 2%/2% 。其示意图如下所示： 上承式移动模架造桥机示意图（ MZ900S 型 ） 上承式移动模架主要特点为：承重的主梁系统位于桥面上方，外模系统吊挂在承重主梁上，主梁系统通过支腿支撑在梁端或墩顶上。过孔时外模系统横向开启（或打开）或主梁携外模一起横向开启（或打开）以避开桥墩。外模系统随主梁系统一同纵移。支腿可自行向前倒装或利用辅助吊机倒装。上承式移动模架造桥机施工首跨和末跨更方便（主梁及外模系统不需拆除任何部件）。主梁系统短距离转场方便。 但上承式移动模架造桥机有以下不足：主梁系统位于桥面上，相对受风荷载影响较大；上行式移动模架模板系统一般采用向下打开的方式，模板合拢和调整工作量大，对桥下静空要求严格，当静空不足时必须人工拆除模板；上行式移动模架支撑系统安装，箱梁必须预留孔洞，施工完成后再行对箱梁顶板和底板进行修补。 （二）、主要工作原理 该移动模架造桥机是一种自带模板，通过主支腿和挑梁及吊臂使主梁受力吊挂支撑整个模板系统，对混凝土梁进行逐孔现场浇筑的设备。造桥机工作时，整个模架可实现纵移、横移、竖移；底模可实现开合；主梁在支承油缸及托辊轮箱的作用下，可实现升降及纵移动作；模架及模板在模架开启机构的作用下完成底模架横移开启及闭合的动作；模架通过挑梁、吊臂及吊杆悬挂在主箱梁底面，利用可调撑杆调节模板的预拱度，按设计要求调整梁底的线型高程；且所有模板系统均有微调机构，以保证梁体尺寸的正确。 （三）、主要构造 本移动模架造桥机分为承重主梁及其导梁、前后支腿、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂及轨道、外侧模板及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、模架防护棚、爬梯及走道结构、液压及电气系统等几部分，构成一个完整的承载结构体系。 （ 1 ） 承重主梁及导梁 承重主梁钢箱梁含 5 节（ 8m+3×7m+8m ）承重钢箱梁、 1 节 2.5m 辅助钢箱梁和 5 组接头，各节间以双拼接板 + 精制螺栓连接，承重主箱梁采用 Q345B 钢制造，宽 2500mm ，高 3200mm ，单节最大重量 19.8t 。辅助钢箱梁位于主梁尾部，为正交箱形结构，总长为 2500mm ，宽 7000mm ，高 3140mm ，底部两侧安装辅助支腿，中间安装吊挂移动支腿的卷扬机及支架。 导梁由 2 节 11.5m 长空腹箱形梁组成，为辅助整机过孔的结构。箱梁采用 Q345B 钢制造，梁宽 2500mm ，高度从 3200mm 渐变至 1800mm 。各节间以双拼接板 + 精制螺栓连接，单节最大重量 15t 。 （ 2 ）前支腿 前支腿支承于主梁前端、施工跨的前墩处，为整个造桥机的前端支点，主要包括以下部件：①立柱；②横梁；③滑动横梁；④托辊轮箱；⑤支承油缸；⑥吊挂装置；⑦垫块；⑧剪刀撑；⑨斜拉锁等。 （ 3 ）后支腿 后支腿支承于主梁尾部、已建成箱梁的前端顶面（首跨在桥台顶面），为整机浇筑混凝土施工时的后支点，其上部与前支腿的上部基本相联系同，主要包括①横梁②滑动横梁③托辊轮箱④支承油缸⑤吊挂装置⑥垫块等结构。 （ 4 ）辅助支腿 辅助支腿只用于造桥机整机过孔作业工况，由支腿、滑靴、支腿纵移机构、顶推油缸、支腿油缸等组成。其工作原理为：本跨施工完成，辅助支腿油缸首先伸出顶紧，后支腿油缸收回并使其悬挂于主梁上并前移至指定位置；然后，辅助支腿油缸与前支腿油缸同时下降 270mm ，辅助支腿油靴支承于桥面，即可开始过孔走行。顶推油缸以滑靴后部为支点将整机向前推移 750mm ，停止后，支腿油缸伸出顶紧，顶推油缸回收，滑靴前移 750mm ，到位后，支腿油缸再次收回，滑靴落地，顶推油缸再次推进，整机再次前移 750mm ，依次往复，加上前后支腿的配合，使整机转移到下一施工站位。 （ 5 ）挑梁及吊臂 挑梁和吊臂是造桥机重要的传力结构，负责悬挂整机模架、模板等混凝土成型结构。过孔走行过程中，挑梁和吊臂悬挂所有外模板及模架；混凝土施工状态，为吊杆分担部分模架、模板及混凝土重量，并传递至造桥机主梁。 （ 5 ）外模 外模包括底模、侧模、墩顶散模和端模。 底模是箱梁混凝土的直接支承及成型体系，由 8mm 面板和型钢组焊而成，为适应施工需要及满足运输要求，底模在纵桥向和模桥向均与底模架对应分块制造，其中横桥向对接处设置有拼接板，现场拼装时要用螺栓将底模正、底模反以及拼接板、底模架的连接桁架连接起来。 侧模包括腹板模板、翼板模板以及异形模板、末跨施工异形模板，由 8mm 面板和型钢组焊而成，为适应施工需要及满足运输要求，腹板模板和翼板模板在纵桥向和横桥向均与底模及侧模架对应分块制造，异形模板、末跨施工异形模板与墩顶散模对应分块制造。 墩顶散模由 5mm 面板和钢板肋组焊而成，考虑到方便拆装，墩顶散模均分成小块制作。 端模由 5mm 面板和型钢、钢板肋组焊而成，按使用的梁型不同，端模分为 32m 箱梁端模和 24m 箱梁端模。为适应施工需要及满足运输要求，端模分块制造，端模节段之间通过螺栓相连。 （ 6 ）底、侧模架及吊杆 模架系统包括底模架和侧模架，是箱梁混凝土的直接支承体系。工作时，左右两组底模架用 8.8 级精制螺栓对拉，形成整体。 底模架共 8 组，左右各 4 组，左右两组之间通过 8.8 级精制螺栓对拉连接成整体，构成一个工作单元。底模架外侧通过吊挂滚轮吊挂在侧模架的下弦杆上， 内侧通过吊杆吊挂在挑梁上。 吊杆是附属在挑梁上的传力构件，顶端与挑梁间用销轴相连，下端与底模架上弦锚固。 侧模架共 10 组，每组侧模架由主桁架、连接桁架连接成整体，构成空间桁架结构。 （ 7 ）拆装式内模 内模采用拆装式组合钢模板结构体系，按使用部位的不同，内模划分为标准节段、吊杆节段 1 、吊杆节段 2 、过渡节段 1 、过渡节段 2 及加厚节段。 （ 8 ）其它设施 主梁两侧挑梁顶部设置防风、防雨、防晒的防护顶棚，能保证移动模架造桥机全天侯工作，以提高造桥机总体工作效率，确保总工期的要求。 为方便施工人员通行及操作， MZ900S 型移动模架造桥机在挑梁、模架等结构上设置了 8 条纵向通长的人行走道，并在前后两端通过若干爬梯及平台连通。 二、移动模架现浇箱梁施工   （一）、主要施工工艺流程 模架拼装（安装前后支腿、搭设临时支架、主梁吊装、安装挑梁及吊臂、安装模板及模架系统、安装液压电器系统） —— 模架预压（含模板拱度调整） —— 支座安装 —— 底腹板钢筋绑扎及波纹管安装 —— 内模安装及绑扎顶板钢筋 —— 混凝土拌和、浇筑及养护 —— 预应力张拉、压浆 —— 模架移位过孔 （二）、各分项工序主要施工技术要点 1 、模架拼装 移动模架造桥机采用支架法拼装，在搭建好的临时支架上吊装造桥机主梁并拼装，主梁拼接完毕后安装挑梁、模架及模板等结构，临时支架根据现场条件设计安装，要求单个支架承载力不小于 25 吨，沉降小于 10 毫米，根据需要拉设缆风绳，在支架顶部设置千斤顶用于调整高度。根据现场施工环境及条件的不同，可选择在桥位拼装和路基上拼装造桥机。我部三台模架全部采用桥位拼装方法，其程序为：在前墩安装前支腿，桥台处安装后支腿，搭设临时支架，逐节吊装跨内主梁及后端主梁，逐节悬臂拼装前导梁，安装挑梁及模架模板系统，拼装走道等附属结构，安装液压电器等，调试检查验收后投入使用。 临时支架上吊装主梁 已安装好的前支腿上主梁吊装 挑梁吊装 ( 一 ) 挑梁吊装 ( 二 ) 底模安装 安装好的侧模架 已拼装成型的模架 ( 正面 ) 已拼装成型的模架 ( 后侧面 ) 2 、模架预压 移动模架在安装完成第一次使用前，通过预压消除非弹性变形，确定弹性变形值并据此进行预拱度设置，同时检验模架的安全性能。根据 《 客运专线铁路桥涵施工技术指南 》 要求，模架宜进行等载预压，根据 32m 箱梁自重及 24m 箱梁自重，加之施工荷载以及内模等重量，确定 32m 箱梁预压总重 900T ， 24m 箱梁预压总重 720T 。预压材料采用砼预制块（每块质量 2 吨，外型尺寸为 120cm×100cm×70cm 的长方体 C15 钢筋混凝土块）。预制件通过吊车吊装至模板内，预压时可根据箱梁底板与翼板，梁端与梁中部不同的质量分布摆放预制块，使预压质量与箱梁实际质量分布近似，从而使得通过预压确定的移动模架的拱度值与箱粱施工时实际拱度值更接近。 观测点布置分别在移动模架主梁和模板上设置，观测点断面顺桥向间距根据移动模架吊杆位置以及模板的分块长度确定，为 3.5m 。模板横向分别在翼板边缘，翼板和腹板圆弧相接处，底板中间，底板与腹板圆弧连接处设 7 个观测点，用红色油漆醒目标记。主梁顶面分别在前后支腿处左右侧和主梁跨内 4 个接头处的左右侧布置共 12 个观测点。预压前调整好模板，测出所有观测点标高后进行加载，加载顺序基本同砼浇注顺序，分三级加载（ 50% 、 80% 、 100% ），每级加载均进行测量，直到变形稳定为止，再进行下一级加载。加载完毕，最终变形稳定后，再逐级卸载，同时再次对各观测点进行标高测量，以确定各点的弹性与非弹性变形，据此绘制沉降曲线，根据梁的设计拱度（反拱）和支撑变形确定合理的施工预拱度。模架预拱度的调整通过调节挑臂吊杆及底模架来实现。 模架预压 ( 一 ) 模架预压 ( 二 ) 3 、支座安装 我部管段桥梁简支箱梁全部采用盆式橡胶支座，每孔梁均分为固定、横向活动、纵向活动和多向活动 4 个支座），安装前需对支座产品进行检查验收，并检查全面桥梁跨距、支痤位置及预留锚栓孔的位置、尺寸和支座垫石顶面高程、平整度，均应符合设计要求方可进行下部施工，其主要施工技术要点如下： a 、凿毛支座安装部位的支承垫石表面，清除预留锚栓孔内的杂物，并用水将支承垫石表面浸湿； b 、安装采用钢楔块楔入四角垫平支座，并调整至设计标高（且支座底板与支承垫石表面应留有 3-5cm 的空隙用于灌浆）； c 、灌浆采用自制加工的小型钢模（底面设置防漏条），灌浆材料采用专用无收缩高强水泥砂浆，采用重力灌浆法施工，灌浆过程从支座中心部位向四周灌注，直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止（比支座下板略高出 5mm ）。 4 、 底腹板钢筋绑扎及波纹管安装 钢筋在桥位就近现场加工，底模、外模安装调整好后，安装底腹板钢筋和波纹管，同时进行预应力管道及预埋件（泄水孔、通风孔等）的安装。钢筋加工件成品按照部位和绑扎顺序分类码放，并标示编号。运输钢筋时应注意各种钢筋不能混淆。钢筋应整体绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折；钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实，且绑扎铁丝的尾端不应伸入保护层内，必要时，可用点焊焊牢。所有的梁体预留孔处均增设相应的螺旋钢筋，其中桥面泄水孔处的钢筋可适当移动，并增设螺旋筋和斜置的井字形钢筋进行加强，施工中位确保腹板，顶板，底板钢筋的位置准确，应根据实际情况加强架立钢筋的设置，可采用增加架立钢筋的数量或增设 W 形或矩形的架立钢筋等措施。钢筋保护层垫块采用专业厂家生产的 C50 （与梁体同标号）细石砼垫块，每平方布设不少 4 个（梁体钢筋最小保护层除顶板顶层为 30mm 外，其余均为 35mm ）。波纹管采用金属波纹管，管道定位网片采用 φ12 的 Q235 钢筋，定位网钢筋应焊接成型，并应与梁体钢筋焊接牢固，网片纵向每 50cm 一道。波纹管壁应严密不易变形，确保其定位准确，管节连结平顺。连接用比管道直径大 3mm 的波纹管旋入连接两段波纹管，再用胶带缠绕密封；孔道锚固端的锚垫板应垂直于孔道中心线。孔道成型后应对孔道进行检查，发现孔道阻塞或残留物应及时处理。波纹管应伸出锚垫板 20 ～ 30cm, 以防混凝土浇注时进浆。 5 、 内模安装及顶板钢筋绑扎 待梁体底腹板钢筋安装完成后（经检查合格），采用模架辅助吊机及人工进行内模的分节分块拼装，并对内模进行牢固支撑定位。内模安装完毕，再进行顶板钢筋的绑扎，且将顶板钢筋与腹板钢筋焊接使之成为一体。 6 、混凝土拌和、浇筑及养护 箱梁砼拌和采用拌和站集中拌和供应，罐车运输，浇注采用混凝土输送泵连续浇筑、一次整体成型，灌筑时间不宜超过 6h 。梁体各部位的灌筑顺序为“先底板、再腹板、最后顶板，从中间向两端，再由两端向中间”。浇筑时采用斜向分段，水平分层的方法浇筑。其工艺斜度视混凝土坍落度而定，当坍落度大于 12cm 时，工艺斜度宜不大于 5° 。水平分层厚度不得大于 30cm ，先后两层混凝土的间隔时间不得超过初凝时间。插入式振捣棒移动间距不大于振捣棒作用范围的 1.5 倍（振捣棒的作用范围为 50 ㎝ ）。一般每点振捣 20-30s 。振捣时注意钢筋密集及洞口部位，不得出现漏振、欠振或过振。每一振点延续的时间以表面出现浮浆和不再有显著沉落，不再有大量气泡上冒为止。为使上下层混凝土结合成整体，上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行，并要求振捣棒插入下层混凝土 50-100mm 。腹板混凝土灌注时应两侧同时进行，严禁单侧灌注或两侧灌注混凝土量不均匀造成内模向一 边倾斜。梁体腹板混凝土采用振动棒和附着式振动器振捣。振动棒禁止触碰胶管或波纹管。底、腹板混凝土灌注完毕，最后灌注顶板混凝土。顶板混凝土灌注、振捣完毕，应对面层进行提浆、整平，并 用人工进行二次压光抹面，收面时应边收面边覆盖，防止风吹出现干缩裂纹。 模架梁养护目前主要采用自然养护，梁体顶面用土工膜覆盖（梁体侧面可采用养护剂），梁体洒水次数应能保持混凝土表面充分潮湿为度。面当环境相对湿度小于 60 ％时，自然养护不应少于 28d ；相对湿度在 60 ％以上时，自然养护不应少于 14d 。 7 、预应力筋张拉、压浆 箱梁张拉采用内卡式千斤顶，预应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行，强度达到设计强度的 60 ％条件下可以进行预张拉，带模预张拉时，内模应松开，不应对梁体压缩造成障碍；脱模时强度达到设计强度的 80 ％条件下，也可将预张拉和初张拉两阶段合并为一阶段进行，初张拉后方可拆除底模及支承。在梁体混凝土强度达到设计强度的 100% 且弹性模量达 100% 时，混凝土龄期满足 10 天方能进行终张拉。为了使梁体不发生早期裂缝，应在混凝土强度达到设计强度 50% ～ 60% 时拆除内模，外模只拆不移的情况下张拉部分预应力，张拉值应由设计单位提供。箱梁两侧腹板预应力筋宜对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，且按设计图规定的编号及张拉顺序张拉。预应力筋张拉程序为： 0→ 初应力（ 0.2σ com ）→ σ com （持荷 5 分钟）→锚固。 后张箱梁终张拉完成后，宜在 48h 内进行管道压浆。预应力管道压浆应采用真空辅助压浆工艺；压浆泵应采用连续式；同一管道压浆应连续进行，一次完成。管道出浆口应装有三通管，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压。压浆前管道真空度应稳定在 -0.06 ～ -0.10 MPa 之间；浆体注满管道后，应在 0.50 ～ 0.60MPa 下持压 2min ；压浆最大压力不宜超过 0.60MPa 。   步骤一： 1. 箱梁张拉完毕，拆除墩顶散模及墩顶处侧模对拉设施； 2. 拆除吊杆、拆除底模及侧模纵横向连接螺栓，拆除模架横向对接螺栓； 3. 辅助支腿油缸伸出与桥面顶紧，后支腿油缸收回脱空并吊挂前移至指定位置； 4. 辅助支腿及前支腿支承油缸收回脱空，整机下降 0.18m ； 5. 底模架横移开启并临时锁定，准备第一次前移过孔。 步骤二： 1. 启动造桥机纵移机构，整机前移 10m 后停止； 2. 造桥机后支腿油缸伸出与主梁转换支点牛腿顶紧，解除前支腿与墩顶间锁定； 3. 后支腿油缸伸出顶升 0.1m ，前支腿脱空，准备吊挂前移。 步骤三： 1. 辅助支腿与桥面竖向预应力筋或桥面预留吊杆孔锁定； 2. 前支腿脱空后吊挂前移至前墩顶指定位置安装，并将立柱与墩顶临时斜拉杆张紧，立柱与墩顶预埋件间锁定，经检查确认无误后，后支腿油缸收回，准备第二次前移过孔。 步骤四： 1. 启动造桥机纵移机构，整机前移 22.7m 后到位； 2. 横移关闭底模架，连接左右模架间连接螺栓； 3. 前后支腿油缸顶升 0.18m 至工作状态并锁定； 8 、移动模架过孔步骤： （三）、主要资源配置 主要材料准备有钢筋、钢绞线、波纹管、锚具、支座、预埋件以及砼施工用水泥、碎石、砂、粉煤灰、矿粉、外加剂、灌浆料、脱模剂、养护液等。 主要设备配置有 HZS120 全自动砼拌和楼 2 台、砼泵车 2 台（ 2 台天泵和一台地泵）、砼罐车 10 台、插入式振动器 15 台、吊车 1 台、张拉千斤顶 8 台、真空压浆设备 2 台及备用台发电机等。 主要劳动力组织为：一套模架设置一个施工作业工班，一个工班作业人员最低不少于 60 人，根据不同专业技术工种一个工班进行专业化分工又主要分为模板架子班组（ 15 人）、钢筋加工制作班组（ 20 人）、砼浇注及养护班组（ 15 人）及预应力施工班组（ 10 人）四个班组，所有作业人员均需经培训合格后方可上岗。 （四）、施工周期   根据总工期要求，计划平均 15 天完成 1 孔 32m 或 24m 箱梁，考虑实际情况，且为加快施工进度，施工排布按 12 天控制。 衷心期望各位领导、专家给予我部现浇梁施工多提宝贵意见。 感谢！