双机抬吊吊装法在MSS1600移动模架拼装中的应用

秦志洪

中铁大桥局集团第五工程有限公司 江西九江 332001

摘要：MSS1600移动模架是一种支撑和浇筑混凝土箱梁的大型制梁支撑体系，利用梁端、桥墩安装支腿，具有良好的稳定性。本文以移动模架主梁吊装和外模结构整体吊装为例，就双机抬吊吊装法的施工要点进行比较详细的阐述，为今后同类型的施工提供参考和借鉴。

关键词：MSS1600移动模架；双机抬吊；主梁吊装；整体吊装

1.工程概况

平潭海峡公铁两用大桥起于长乐市松下镇，经人屿岛，跨越元洪航道和鼓屿门水道，再依次通过长屿岛和小练岛、跨越大小练岛水道抵达大练岛，再跨越北东口水道上平潭岛，大桥全长约16.338km。其中，元洪航道桥四区非通航孔引桥为14孔49.2m混凝土箱梁，箱梁采用等高度直腹板预应力混凝土单箱单室结构，箱梁截面高为4.0m，箱梁中心线处梁高为4.086m，箱梁顶面设1.2%纵坡。

四区桥位处于人屿岛及两侧，墩位编号为SR65#～SR77#墩，箱梁施工采用MSS1600上行式移动模架，自重约860t，“双主梁+双导梁”结构形式，可实现双向走行。根据施工现场实际情况，移动模架选定在人屿岛SR73#～SR74#墩场地原位拼装、压重及验收后，进行SR73#～SR74#首跨铁路箱梁施工。之后，移动模架双向走行，完成后续箱梁施工。

2.移动模架概况

MSS1600移動模架分为双承重主梁、前后导梁、前中后支腿、挑梁和吊臂、外模、内模、液压及电气系统、爬梯及走道防护结构等几部分，构成一个完整的承载结构体系。各组成部分及结构功能如下：

（1）主梁：采用双主梁结构形式，钢主梁的断面尺寸为4.20m×2.20m，每根钢主梁重量为167.4t，含5节（10.5m+12m*3+10.5m）承重钢主梁和4组接头，各节间以高强螺栓连接。主梁下翼缘设2根轨道方钢，供整机纵移使用；腹板根部设吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道。

（2）导梁：采用双导梁结构形式，可实现双向走行。导梁与钢主梁采用高强螺栓和连接板连接，导梁间以销轴连接。导梁下弦2根轨道方钢，供整机纵移使用；腹板根部设吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道。

（3）前中后支腿：前支腿支承于施工跨的前墩处，为移动模架的前端支点；中支腿支承于混凝土梁面，为移动模架的中支点；后支腿仅用于移动模架过孔作业工况。移动模架工作时，竖向荷载通过前支腿依次传递至支承油缸、支腿横梁、支腿立柱、墩顶预埋，通过中支腿依次传递至支承油缸、支腿横梁、垫梁、梁面。

（4）挑梁和吊臂：挑梁和吊臂是移动模架重要的传力结构，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、模板和混凝土重量，并传递至移动模架主梁。

（5）外模：由底模及吊杆、侧模、侧模架、端模以及墩顶散模构成。

（6）内模：采用拆装式钢模板。

（7）液压及电气系统：共配置7个液压系统，分别控制前支腿、中支腿、后支腿各顶升油缸升降，控制纵移油缸推动移动模架前进，开模横移油缸控制模架开模和合模；工作方式为多路阀手动控制。

3.总体拼装方案

根据现场施工条件和施工需要，MSS1600移动模架采用陆地原位拼装法施工。采用130t履带吊机分根拼装钢主梁，通过2台500t汽车吊机双机抬吊单根主梁安装到位；地面整体拼装外模结构，通过2台80t履带吊机双机抬吊安装到位；然后进行双导梁、液压及电气系统、爬梯及走道防护结构的安装；移动模架拼装完成、验收合格后，进行压重工序施工。

4.现场拼装施工

4.1主梁拼装施工

4.1.1地基处理

清理MSS1600移动模架拼装场地并进行混凝土硬化，确保地基承载力满足施工要求。在处理好的地基上搭设主梁拼装临时支架，采用2HN800*300mm型钢和10mm厚钢板抄垫，施工中应确保支架顶面平整一致。

4.1.2前中支腿安装

在地面将前中支腿的垫块、支腿立柱、横梁、联结系等结构拼装成整体，采用130t履带吊机吊装支腿结构，与铁路垫石顶面的支腿预埋件通过M27高强螺栓连接固定。支腿吊装前，应仔细复核支腿预埋件的顶面标高、平整度以及偏位情况。

4.1.3钢管支架安装

钢管支架通过M30锚栓固定于铁路墩身顶面，主要由钢管立柱、联结系以及分配梁等构成。它的作用是支撑主梁，把移动模架拼装过程中的自重荷载通过支架传递至墩身上。为减少主梁在横向和纵向调整时与分配梁顶面接触的摩阻，分配梁顶面装有MGB滑板。

4.1.4主梁地面拼装

采用130t履带吊机分节吊装主梁至临时支架顶面，搭设好螺栓拧紧平台。按设计图纸逐节进行对接拼装。主梁接头采用连接板和M24高强螺栓连接。高强螺栓连接采用扭矩法施工，通过初拧、终拧、循环重复操作，使每一颗螺栓均达到设计扭矩值，并对扭矩扳手进行定期标定，保证连接面的受力强度，防止工程事故隐患。具体步骤如下：

（1）吊装第一节主梁至临时支架。

（2）安装主梁接头的顶板、底板连接板，采用2～3颗普通螺栓临时连接，使连接板处于松弛状态。

（3）吊装第二节主梁，对位插入连接板中间，在钢主梁的顶板、顶板位置分别打入6～10枚冲钉定位，然后安装高强螺栓。

（4）使用扭矩法拧紧高强螺栓至设计扭矩值，顺序为从连接板中间向外侧依次施拧，施工中应作明显标识，以防螺栓漏拧。

（5）重复步骤（2）～（4），依次将两节主梁对接在一起。

主梁拼装完成后，及时组织人员对主梁接头高强螺栓的扭矩值、前中支腿结构的螺栓连接、钢管支架的焊接质量以及安全防护通道的设置等项目进行专项检查，验收合格后方可进行主梁抬吊工序施工。

4.1.5主梁抬吊施工

根据主梁拼装进度，结合天气预报，及时组织2台500t汽车吊机进场。

4.1.5.1抬吊参数计算。

①单根钢主梁吊装重量为167.4t，吊装高度不小于40.0m，汽车吊机工作幅度不小于10.0m。

②汽车吊机选定。根据抬吊参数，选定2台500t汽车吊机作为钢主梁起吊设备。吊机性能参数为主臂长度47.3m，配重180t，超起安装角15°，支腿全伸10.1m×9.6m，在工作半径12.0m工况下，额定吊重量为105.2t。抬吊总负荷系数取0.8，两台吊机安全抬吊吊装重量为Q计=105.2t*0.8*2=168.3t>167.4t，满足抬吊安全要求。

③所选用的钢丝绳为φ=90，6×37（公称抗拉强度为1700kg/mm2，安全系数K=6）作吊索，单根允许负荷为54.91t，破断拉力为329.44t，单部吊车吊索共用2根钢丝绳，可安全吊重：54.91t×4=219.64t，满足安全要求。

4.1.5.2双机抬吊主梁就位。

①在钢管支架分配梁顶面测量放样出钢主梁的设计位置，并作明显标识。

②汽车吊机正确站位于钢主梁拼装位置和安装位置的中心线上，按要求挂好吊具、钢丝绳，拉好缆风绳。

③检查无误后，2台汽车吊机同时缓慢起钩，离开地面10cm后，停止起升，静载10分钟，检查吊机情况，确认设备一切正常以及起升路线无障碍物后，方可继续垂直起升。起升作业由专人指挥，2台吊机应动作一致，保证主梁平稳起升。

④2台汽车吊机抬吊钢主梁垂直起升至钢管支架顶面约10cm后，停止垂直起升；同步转动主臂，钢主梁水平移动至设计安装位置后，吊机缓慢落钩，钢主梁安放于钢管支架分配梁顶面。

⑤测量主梁的纵横向偏位，调整无误后，安装主梁的纵横向限位结构。

⑥所有固定工作完毕后，摘钩，指挥2台吊机落钩。至此，单根主梁吊装就位。

4.2外模拼装施工

4.2.1挑梁和吊臂安装

根据挑梁和吊臂结构特点，采用130t履带吊机分片吊装挑梁和吊臂结构安装到位。

4.2.2外模地面拼装

在地面搭设好临时支架，根据移动模架外模分块标准，以长度4m为一组，将底模、侧模、侧模架结构拼装成整体。安装临时内支撑，以保证移动模架侧模的垂直度。外模拼装时，按要求设好预拱度。

4.2.3外模整体吊装

单组外模结构吊装重量为20.2t，吊装高度为28.0m。根据抬吊参数，结合施工现场实际情况，选定2台80t履带吊机作为起吊设备。吊机性能参数为主臂长度34.0m，在工作半径11.0m工况下，额定吊重量为19.55t。抬吊总负荷系数取0.8，两台吊机安全抬吊吊装重量为Q计=19.55t*0.8*2=31.28t>20.2t，满足抬吊安全要求。

所选用的钢丝绳为φ=32，6×37（公称抗拉强度为1700kg/mm2，安全系数K=6）作吊索，单根允许负荷为6.94t，破断拉力为41.65t，单部吊车吊索共用2根钢丝绳，可安全吊重：6.94t×4=27.76t，满足安全要求。

4.3双机抬吊控制要点

抬吊作业前必须做好全面仔细的检查核实工作。检查设备拼装是否满足设计要求，检查吊耳、吊装索具是否符合吊装要求。设备吊装前应进行试吊检查确认，进行吊装操作安全技术交底；进行人员组织分工，明确各监察岗位的监察要点及主要内容；起吊作业应进行多次试验，使起吊设备各部分具有协调性和安全性；吊装过程应时刻注意起吊设备的倾斜度，通过控制两台吊机的提升速度，使设备保持水平状态。在吊装过程中应尽量减少停止次数。

5、结束语

通过对MSS1600移动模架主梁和外模结构抬吊方法和控制要点的经验阐述，只要我们在施工前对设备、吊机、气候、人员组织分工等方面做好周密部署，编制切实可行的吊装专项方案，在整个抬吊过程中严格执行各项规定和要求，确保抬吊安全施工，就能保证抬吊一次吊装成功。

采用双机抬吊吊装法进行移动模架拼装，变高空拼装为地面拼装，大大减少了高空作业的风险，具有施工平稳、安全可靠、拼装时间短，使用辅助设备少等优点，减少了人力物资的投入，在满足现场施工要求的同时，既保证了工程质量，又能加快施工进度，具有良好的经济效益，对同类型的现场施工有一定的指导意义。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部主编《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

[2] 中华人民共和国行业标准《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）[3] 中華人民共和国行业标准《工程建设安装工程起重施工规范》（HG20201-2000）

[4] 铁道部经济规划研究院发布《铁路移动模架制梁施工技术指南》（TZ323-2010）

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实践证明，雨水水质具体成分相对较为单一，加之其臭气浓度水平相对较低，正是由于雨水拥有这些性质，在此选择使用高能离子除臭技术，其特征为可实现便捷运行、适应设备简单、维护所需成本较少、可完成高效除臭，在颇具季节性运行特征的雨水泵站设施建设中相对较为适用。

（二）除湿通风

通常来说，全地下式污水泵张普遍没有良好的通风条件，室内环境一般都处于潮湿状态，进而容易催发中毒事件的形成，因此，在泵站的自动控制室以及变配电室、机械设备间分别进行拥有独立功能的自动控制通风系统的有效设置，旨在实现强制性的机械通风操作，除此之外，还需进行固定除湿设备安装设置，旨在确保相关电气设备以及自动控制设备能够实现安全可靠稳定运作。纵观除湿设备跟通风系统的运行能够使用自动跟手动两种控制模式，并结合具体运行需求实现良性互换操作。

2.4自动控制

格栅除污机的运行控制分为手动、自动两种控制方式。现场PLC 能够结合格栅前后的水位差自动控制格栅除污机的运转。螺旋输送机能够参考运行程序的控制实现同步联动运转和滞后停止。在格栅除污机等设备实现运转之后，通过PLC 根据格栅后的液位信号自动控制水泵的开停，并以水位的高低选择水泵的开停台数。当发生超高或超低水位时PLC则发出报警信号，自动调整进水闸门的开启高度和关闭运行水泵。

3.结语

综上可知，相较于常规污水泵站而言，全地下式泵站建设所需投资成本费用相对较较高，然而且实际占地却是常规泵站二分之一，用地节省的费用完全能够抵消建设增加的工程费用。现如今，该县城已经完成泵站建设，并投入运行。建设全地下式泵站能够充分利用地下资源，切实提升泵站周边环境质量，起到良好的生态保护作用，应用前景广阔，推动着城市综合效益的优化获取。

参考文献：

[1]冀伟江，纪硕，邢芳芳.全地下式污水泵站工艺设计[J].冶金动力，2014（08）.

[2]龚晓露.杭州四堡特大型全地下式污水泵站设计[J].城市道桥与防洪，2012（07）.

[3]王欣.浅谈污水泵站工艺设计[J].城市建设理论研究（电子版），2015（11）.

[4]尉建松. 粉碎性格栅机在排污泵站中的应用 [J].科技与企业，2014（14）.

[5]彭弘.全地下設计理念在杭州四堡污水转输泵站设计中的应用[J].给水排水，2012（08）.

[6]崔志国，邵迎旭，费志华，迟刚强，于晓.烟台文化中心室内真空排水系统设计[J].给水排水，2010（05）.

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配套管道的铺设等多方面就应该要进行统筹考虑。

5.2社会、经济功能

居住区的水景营造不仅能为居住在内的居民提供一个压力释放、心情放松的场所，而且能够创造一个人们都乐于参与的参与性室外空间，对于促进邻里沟通与交流，促进社区和谐等多方面都发挥着非常重要的作用。这些都是其他景观元素所不可比拟的。譬如：广州番禺的星河湾向来以高品质的景观设计而普遍受到业内的追捧。尤其是对于水景的打造更是别具一格。成为同行学习借鉴的典范。当然高品质的水景布置使其房价比同地段其他楼盘高出至少50%。经济效益自然是相当了得。

结语：居住区水景不仅有以上诸多功能之所以越来越受地产商的青睐最主要原因是其有良好的即时效果，能激发购房者的购买欲望大幅度推动房产销售。但居住区水景设计之初如果缺乏可持续的设计考虑，在使用一段时间后要不就成为了蚊虫的乐园、破败的干景。出现“一年清二年黄三年变成臭水塘”的后果，舒适的景观享受没有了甚至会引起居民的反感。面对住宅区水景可持续设计出现的诸多问题，如何把“水”这个万能的元素运用好并使之走上健康的发展方向，不仅对水景设计艺术而且对整个水景住宅景观设计的良性发展都有着非常特殊的意义。简言之，居住区水景功能多、效果好。但设计中要加强效果可持续性统筹考虑。

参考文献：

[1] 姜涛.基于雨水利用的居住区景观营造研究-以郑州市为例【D】.郑州，河南农业大学，2013年

[2] 丁自峰.城市居住区水景设计研究【D】.杭州，浙江大学，2009年

[3] 余树勋.水景园【M】.天津大学出版社，2002年.7月

[4] 朱钧珍.园林理水艺术【M】.中国林业出版社，2003年