铁路桥梁施工移动模架技术及质量控制

肖宗荣

摘 要建设客运专线实行客货分线运输，是当今世界铁路发展的方向，也是我国铁路适应国民经济和社会发展的需要。文章针对移动模架施工技术这些问题提出了对客运专线桥梁施工质量进行控制的有效措施。

关键词施工技术；移动模架；简支箱梁桥；质量控制

中图分类号U2文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0126-01

1移动模架施工技术方法

分析移动模架预压及箱梁预拱度设置、混凝土浇筑质量、预应力张拉施工、模架对箱梁支承反力的调整方法及步骤、移动模架走行安全过孔等移动模架的关键技术和质量控制措施。移动模架具有占用场地小、机械化程度及作业效率高、不影响桥面上净空高度和作业面、适用范围广、工程造价低等优点。采用移动模架法，32m简支箱梁最快施工周期为每孔10d。还需进一步研究的问题有移动模架制梁时低温环境下混凝土的养护、箱梁混凝土外观质量的改善和移动模架适用性的改进等。

首、末跨和跨连续梁施工更方便，短距离转场拆除外模系统可直接通过隧道。下行式移动模架的主要特点：承重的主梁系统位于桥面下方，外模系统支承在两侧承重主梁上，主梁系统通过支撑托架直接支撑在承台上，或通过在墩身上预留安装孔安装支撑托架支撑；支腿设置横向移位油缸，便于调整主框架位置，以保证梁位的准确，且便于曲线过孔作业；过孔时外模系统横向开启以避开桥墩；外模系统随主梁系统一起纵移过孔，支撑托架可自行向前倒装；占用桥下净空稍大；通过采取相应措施亦对低矮桥墩具有较强的适应性。

根据目前现场使用情况，下行式移动模架的使用数量要多于上行式移动模架。主要原因是目前客运专线桥梁施工工期普遍较紧。

上行式移动模架过孔需在已成梁的顶部走行，箱梁混凝土的龄期和强度需达到相关规定要求才允许承重，终张拉前不能过孔；下行式移动模架过孔通过墩旁托架承重，箱梁初张拉后即可过孔。因此，在其他工序耗时相差不大的情况下，下行式移动模架的制梁周期要短于上行式移动模架。据笔者所掌握的情况，目前下行式移动模架的最短施工周期为10d，上行式移动模架通过采取增加箱梁钢束以增大预应力等措施所能达到的最短工期为11d。移动模架施工1孔梁平均工期为12~14d，前提条件是移动模架各设备都已调试，运转正常，作业工人已熟练掌握各施工工艺和操作要领。由于移动模架施工的前期准备工作比较繁杂，大型设备投入较多（如混凝土搅拌和输送设备必须保证一孔箱梁混凝土在6 h 以内浇筑完成)，因此一套移动模架施工的桥跨孔数不宜太少，如32m箱梁的孔跨一般不少于10孔。此外，变跨施工时，由于移动模架支腿位置和模板等设备需调整，耗时较多。

2移动模架施工的周期

给出移动模架施工的周期。正常情况下移动模架施工周期为11d，混凝土浇注需在6h内完成，养生最少需要3d，而且需气温较高。张拉和脱模、过孔及模板调整分别需1d，压缩的空间不大。最有可能压缩时间的工序为绑扎钢筋及安装内模，对于下行式移动模架，因其上部作业面宽敞，可安装2台30t走行门吊，箱梁鋼筋可在已施工完成梁面台座的底腹板和顶板两处进行绑扎，用门吊吊运至移动模架内，据测算可节省2d时间；而上行式移动模架，由于主梁位于模架之上，上部空间有限，不具备设置吊机的条件，钢筋弯制好后只能在模架内进行绑扎，有的现场施工单位在移动模架的前导梁搭设钢筋绑扎平台，能缩短1d左右时间。可见，移动模架的理论最短制梁周期为9d。前提条件是工人都已熟练掌握各工序的操作要领，而且天气满足作业要求。若再在此基础上缩短作业周期，则有可能出现安全和质量问题，风险较大。

3特殊工况移动模架的安装

1）高墩。在高桥墩处拼装移动模架时，如果采用常规的搭设支架安装，不但需要大吨位的吊装设备，而且还需要大量搭设支架的临时设施，安装周期长、投入设施多、费用高。地面组装、整体提升方案才是安全、经济、方便、可靠的拼装方案。DXZ32/900 型移动模架的整体提升拼装是将模架自身的导梁安装在墩顶作为提升支架，利用后辅助支腿上的支撑油缸配合精轧螺纹钢筋逐步提升到位，最后主支腿通过对拉精轧螺纹钢筋抱紧在桥墩上，完成模架的整体提升和支撑转换。采用整体提升拼装方案能够节约建桥工期15d，施工费用降低40万元。

2）低矮桥墩。由于下行式移动模架的主梁和支腿有一定高度，所以对于高度在6m以上的桥墩，可以正常地将主支腿和立柱安装并支撑在承台上，而对于高度小于6m的桥墩，需要部分或全部拆除支腿，托架上分别设置沉降观测点并进行编号，调好模板后，测出所有观测点标高，然后，按混凝土浇筑顺序，分4级进行加载。每级加载后均进行各观测点标高测量，测量直至支撑变形稳定为止，再进行下一级加载。加载完毕，支撑变形稳定后，将预压砂袋、钢筋逐级卸除，同时再次测量各观测点标高，以确定各观测点的弹性变形与非弹性变形，据此绘制沉降曲线，根据梁的设计拱度和支撑变形确定合理的施工预拱度。梁底反拱度一般按二次抛物线设置，其拱度为恒载加1/2活载所产生的挠度。根据移动模架预压确定的施工预拱度，通过调节底模机械螺旋顶，使模架调节达到箱梁预拱度要求。在前2孔箱梁施工前后，再次对所有测点进行观测，并据观测结果对预拱度进行调整，使预拱度的设置更趋合理、准确。

4桥梁施工质量控制要点

所有桥梁均满足运行安全性及舒适性的要求，但同时也暴露出了一些问题，主要是：①梁体竖向刚度不足；②墩台帽梁裂纹较普遍；③箱梁易出现“三条腿”受力，对结构不利；④部分箱梁养护制度执行不严格，造成梁体开裂；⑤混凝土梁钢筋保护层普遍偏小；⑥设计中未能充分考虑今后的养护维修工作；⑦防水材料的质量造成铺设质量不符合规定；⑧伸缩缝的安装方法有待改善等。

4.1保护层厚度控制及预应力管道定位

由于钢筋保护层厚度不足将对混凝土耐久性产生较大的影响，故应引起足够的重视，要求普通钢筋的保护层厚度不小于设计值，预应力筋保护层厚度满足设计要求。此外，也可参考欧洲施工规范的要求，即在设计值基础上增加10mm进行施工控制。

为控制管道坐标位置，应设置定位网，以保证波纹管顺直，各方向偏差符合铁道部现行《预制后张法预应力混凝土铁路简支梁》（GB7418）中的有关规定。

4.2混凝土养护

当梁体混凝土浇筑完成后，即应按《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）的规定，进行覆盖和养护。自然养护应执行该规范；如果采用蒸汽养护，则蒸汽养护又分为蒸汽养护和自然养护两个阶段，规定如下：

1）蒸汽养护阶段：蒸汽养护的混凝土在浇筑4h～6h后开始加温，升温速度不得大于每小时10℃。恒温应控制在60℃以下，降温速度不得大于每小时10℃，拆模时梁体表面温度与环境温度之差不得大于15℃。气温较高，空气干燥的环境下，浇筑完成后静停养护阶段应洒水养护。在养护过程中应定时测温，并作好记录。温度计的分布宜在跨中1/4截面、梁端各布置两块，梁端箱内、孔道各布置一块。恒温时每2h测一次温度，升、降温度时每小时测一次温度。

2）自然养护阶段：梁体拆模后自然养护时，箱梁表面应予以覆盖，洒水次数以混凝土表面潮湿为度，养护天数当环境相对湿度小于60%时应洒水养护14d。箱梁的内室降温较慢，可适当采取通风措施，并应自然养生7d以上。当昼夜平均温度低于5℃或最低温度低于-3℃时，应按冬季施工办理，采取保湿措施。混凝土入模温度不得低于5℃。炎热天气应逐段覆盖洒水养护。

5结束语

客运专线上，桥梁占路线总长的比例是很大的，并且高架桥和长大桥梁多。桥梁的主要功能是为列车高速运行提供具有高平顺性、稳定性的桥上线路，并尽量减少其养护维修工作量，以确保行车安全和乘坐舒适。客运专线上桥梁的主要特点是：①桥梁结构动力效应大；②桥上无缝线路与桥梁共同作用；③要求满足乘坐舒适度；④维修、养护时间少，具有100a使用寿命；⑤桥梁以预应力混凝土桥为主。

参考文献

[1]马涛,李军堂,毛伟琦.移动模架造桥机在曲线连续箱梁桥上的应用[J].桥梁建设,2006,S1.

[2]胡安祥,曹三鹏,刘钊,陈玉川.完全自行式移动模架造桥机在苏通大桥连续梁中应用[J].施工技术,2005,12.