大跨径移动模架技术在跨海大桥施工中的应用

第7期（总第207期)路桥工程_大跨径移动模架技术在跨海大桥施工中的应用杜雪萍(福州长平高速公路有限责任公司，福建福州350008)

摘要目前，移动模架施工技术已经相当成熟，但是，大跨径的移动模架施工技术还不是很完善。以长平高速公 路跨海大桥工程为例，分析了跨海大桥工程的特点及难点，针对跨海大桥在恶劣施工条件下大跨径移动模架组成、安 装、纵移过孔、拆除的具体应用进行了阐述，为同类桥梁的施工提供借鉴。关键词大跨径;移动模架;跨海大桥;模架组成;模架安装

1工程概况长平高速公路松下跨海特大桥桥梁结构形式为左 幅 2x(5x58m)+3x(4x58m)(共 5 联 22 跨）、右幅 2x (5x58m)+3x(4x58m)+ (46.742+49.5+49.5m)(共 6 联 25跨)下部整体式承台+薄壁墩+上部预应力混凝土 连续箱梁。松下跨海特大桥上部结构为双幅、单箱单室 斜腹板预应力混凝土箱梁，位于半径1350m的圆曲线 上、缓和曲线上、直线上。箱梁通过梁体旋转形成桥面 2%~4%渐变横坡和超高，桥梁纵坡为< 1.873%。2工程难点及特点(1) 目前国内高速公路跨径第一的下行式移动模 架，移动模架跨径达58m，首跨浇筑68m，箱梁一次浇 筑成型，浇筑方量大，最大浇筑方量近1000m3。(2) 桥面曲线半径较小，而每一孔浇筑混凝土方量大，导 致桥面标高及线形不易控制，为适应小半径曲线制梁，移动 模架导梁和主梁采用铰接，可进行平转。(3) 8级强风时，移动模架过孔保证安全。本项目移动模 架过孔存在3个较大的不利因素:①桥位处于强风区(全年 平均风速8.42m/s，全年大于8级大风232d，为福建省强风区 之一）;②双幅桥间距近(仅50cm)，两套移动模架间距小，过 孔困难;③桥面曲线半径小，过孔折角大。3移动模架的组成

移动模架系统主要由牛腿、推进平车、主梁、导梁、横梁、 后吊梁、中吊点横梁、前支撑横梁、外模及内模组成。每一部 分都配有相应的液压或机械系统。该移动模架的构造如图1。 4移动模架的安装本工程采用2套移动模架分左右幅进行施工，左右幅均 由小桩号向大桩号施工。拼装位置在0#台、1#墩之间，采用 顶推法拼装，利用0#桥台前的平地作为主要的拼装场地，鼻 梁地面拼装整体吊装，逐节顶推安装主梁等构件，然后利用 汽车吊或者履带吊高空安装其他构件并进行预压等后续工 作。主要拼装顺序:牛腿和推进小车—鼻梁—主梁—横梁—

图1 MSS58移动模架构造图模板—前中后横梁。5移动模架预压方法

本工程施工区域临近海边，取水比较方便，预压拟采用 砂袋配合加水进行预压。模拟移动模架实际所承受的荷载， 观察移动模架的受力变形以及承载的安全性，将变形数据与 理论变形数据进行对比，以确定移动模架的预拱度值。预压荷载取箱梁自重载荷，加载方式采用分级加载， 0—20%—60%—100%。控制每级加载速度，每级加载后均静 载稳定后分别测设移动模架的变形，做好记录。加压过程中 要注意每个砂袋要均匀加载，防止移动模架偏压。加载全部 完成后，等到移动模架稳定后，方可进行卸载。预压试验类似 施工图片如图2。

图2移动模架预压试验施工图• 65 •■路桥工程2018 年

6移动模架的纵移过孔每孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，就 可以进行移动模架落模行走过孔。移动模架落模前，应检查 液压机电系统是否工作正常，还应检查墩顶模板是否已拆除 完毕。在确认各项工作已全部就位后，打开电源，在指挥人员 统一指挥下，启动主顶升液压缸，缓慢加压。当液压表读数达 到理论承载力读数的90%时，即可开始尝试旋拧主顶升液压 缸的自锁螺母，直到螺母松动。第一次落模距离控制在20mm 为宜。利用顶升油缸落模，使主梁下移带动模板脱离桥身，将 主梁用吊杆在已浇桥面上的后吊点C梁和中吊点横梁处固 定，此时导梁前端的前横梁支撑在墩顶上。然后拧紧小车挡柱上的螺母，小车挂架挂在主梁上。伸 出挂架上的四个油缸，吊起小车，此时牛腿随小车一同被吊 起，卸掉牛腿间的对拉丝杆，通过小车上的横移油缸将牛腿 从墩中移出，脱离墩柱，小车及牛腿就挂在主梁下翼缘板上。 操作小车上的纵移油缸，小车带着牛腿在主梁上纵移。当两 组牛腿各行进一孔距离，到下一桥墩时，小车横移油缸顶推 将牛腿插人墩中，如果高度有偏差，可用挂架上油缸进行调 整，两侧牛腿插人预留孔后，抄平牛腿上平面，穿上对拉丝 杆。牛腿自行、安装完毕。待前后两对牛腿全部就位后，顶升 油缸带动主梁继续下落至小车滚轮上，拆除中吊点吊杆，拆 除前横梁上的横向连接销，并通过C型梁上的横移液压系统 和小车横移液压系统，在指挥人员统一指挥下，启动横移液 压缸，缓慢加压向外横移带动外模脱离桥身，移动模架在横 移开、合模过程中，左、右横移步幅偏差严禁超过1m，以防止 因牛腿横梁左右受力不均。横移开模距离以横梁能让开墩身 为准，此时锁定横移液压缸。在指挥人员统一指挥下，启动纵移液压缸，缓慢加压，顶 推移动模架纵移至下一孔。在纵移过程中，遇到主梁或导梁 接头时，应暂停观察，确认不会发生刮擦时，才能继续过孔。当移动模架纵移到位后，锁定纵移液压缸，打开横移液 压缸，开始向内横移带动外模合拢，就位后再连接横梁连接 销，调整好标高，调好模板后，准备进行下一工序的施工。箱 梁混凝土整孔一次浇注完成，由悬臂端向已浇梁段推进。6.1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) 指派专人观察:移动模架横梁与墩身、模板横梁与砼 梁腹板、砼翼缘板钢筋之间是否发生碰撞。(4) 总移推动架拨叉定位销:移动模架前进时---插在 前边孔，移动模架后退时---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人前不得强行推进，清除焊 渣、检查销孔咬合情况。如有障碍及时清理。(5) 根据纵移情况，随时涂抹好滑动面间的润滑油。(6) 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。(7) 确保支腿与墩身的临时固结以安置固定好，否则不 准纵移。(8) 确保中小车标高不低于前后支点连线推算的设计高 度。(9) 对准移动模架主梁支点，当主梁支点与砼梁预留孔 有出人时必须保证主梁支点正确，混凝土梁预留孔人工修 正。否则移动模架主梁腹板局部失稳，引发事故。(10) 大风(7级以上）、暴雨天气及光线不明时，停止作业 直到纠正为止。(1)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。7移动模架拆除在箱梁砼浇筑完成，预应力张拉施工完成后，即可拆除 移动模架。采用4点同步下放，在主梁上设置吊点，上吊点设 置在桥面上，采用模架自身使用的中横梁、后横梁，通过设置 分配梁+千斤顶进行支承。主梁下放单点最大力值约为 310t，米用钢绞线作为吊索;米用500t千斤顶为动力，通过周 期性作用千斤顶，将模架下放到海面已铺设好的H型轨道 上。7.1移动模架后退顶升油缸带动主梁下落至牛腿小车和后横梁上，通过C 型梁上的横移液压系统和小车横移液压系统，在指挥人员统 一指挥下，启动横移液压缸，缓慢加压向外横移带动外模横 移，让开桥墩，移动模架在横移开、合模过程中，左、右横移步 幅偏差严禁超过1m，以防止因牛腿横梁左右受力不均。横移 开模距离以横梁能让开墩身为准，此时锁定横移液压缸。然后在指挥人员统一指挥下，启动纵移液压缸，缓慢加 压，顶推移动模架纵移后退至下一孔。在纵移过程中，遇到主 梁或鼻梁接头时，应暂停观察，确认不会发生刮擦时，才能继 续过孔。当移动模架纵移后退到位后，锁定纵移液压缸，打开横 移液压缸，开始向内横移带动外模合拢，就位后再连接横梁 连接销。利用顶升油缸将模架顶升，将主梁用吊杆在已浇桥 面上的后横梁和中横梁处固定，鼻梁前端的吊在混凝土箱梁 上。然后拧紧小车挡柱上的螺母，小车挂架挂在主梁上。伸

• 66 •第7期（总第207期)路桥工程_出挂架上的四个油缸，吊 起小车，此时牛腿随小车 一同被吊起，卸掉牛腿间 的对拉丝杆，通过小车上 的横移油缸将牛腿从墩中 移出，脱离墩柱，小车及牛 腿就挂在主、鼻梁下翼缘 板上。操作小车上的纵移 油缸，小车带着牛腿在主、鼻梁上纵移后退。当两组 牛腿各后退一孔距离，到 下一桥墩时，小车横移油 缸顶推将牛腿插人墩中，如果高度有偏差，可用挂架上油缸 进行调整，两侧牛腿插人预留孔后，抄平牛腿上平面，穿上对 拉丝杆。牛腿自行、安装完毕。待前后两对牛腿全部就位后， 重复以上后退步骤。7.2下放工艺在牛腿从墩中移出，脱离墩柱以前，应将模架提升10cm 进行试吊，并静止1h，对主梁吊点、关键焊缝、上吊梁等进行 全面排查，确认无误后，牛腿方可脱离墩柱。待上述一切准备 工作就绪后，即可循环作用千斤顶下放模架至海面横移平台 如图3。(1) 调整主梁使主梁和上吊梁的锚孔对准，安装锚具、吊 杆及液压千斤顶，千斤顶采用自有预应力张拉千斤顶，前后 各2台500t千斤顶。(2) 利用下放系统将整机提升一定高度进行试吊，检查 关键部位受力状况，确认无问题后，牛腿脱离墩柱。(3) 利用上吊梁整体下放主梁，力求吊点下放速度缓慢、 均衡、同步、一致。(4) 待下放至牛腿接触平台时，拆除牛腿和推进平车。(5) 主梁继续下放至横移平台上，下放完成。(6) 利用纵移油缸顶推拆除部分主梁，剩余部分横移至 主栈桥拆除。7.3拆除平台布置在20#-21#-22#墩之间布置横移平台，待模架主梁整体 降在铺设好的轨道上，用自身液压油缸做动力进行横移，横 移平台布置于横向支栈桥上，用3 x500型钢作为横移支撑 主梁，并利用钢结构加工的横移轨道，配套使用模架横移油

图3移动模架下放实例图缸作为动力。为实现主梁的横移和纵移，需要在垫块上布置双向滑移 体系。横向滑移可通过后吊梁纵移滑块与纵移轨道配套使用 予以实现，纵向滑移需要在横移滑块上另设滑块，两个垫块 通过一根联系梁连接，联系梁可作为横移油缸顶升点。利用横向支栈桥作为纵向顶推拆除平台，配套使用模架 纵移油缸作为动力。7.4移动模架拆除按照步骤一：整体下放，接近横移平台时拆除牛腿、小 车；步骤二:整体下放至横移平台，拆除外模板，横梁；步骤 三:主、鼻梁后退到位后，拆除主鼻梁连接，鼻梁整体横移至 主栈桥，拆除鼻梁;步骤四：向前顶推主梁，拆除前端两节主 梁，剩余主梁横移至主栈桥拆除。8结语

总体而言，移动模架技术具有良好的适应性，不受墩高、 场地、水文、地质等条件的限制，具有一定的优势，特别是在 跨海大桥的大跨度现浇箱梁的施工中优势更为突出，可以进 一步进行推广。