MZ900S型上行式移动模架过孔控制要点浅析

杨鹏，化永胜

（中交一航局城市交通工程有限公司, 天津, 300457）

MZ900S型上行式移动模架过孔控制要点浅析

杨鹏，化永胜

（中交一航局城市交通工程有限公司, 天津, 300457）

根据白河特大桥箱梁施工实际，51#至72#箱梁施工采用移动模架施工，其所占面积小，施工效率高。本文针对MZ900S型上行式移动模架的移动过孔过程存在的问题，如行走控制环节多、安全风险大的特点，分析了过孔流程步骤，总结了过孔过程中的控制要点和关键细节。结果表明：方法保证了安全平稳的完成过孔工序，有效指导了现场MZS900型上行式移动模架过孔施工。

MZ900S型移动模架；过孔；关键技术

引言

白河特大桥（又称安匠白河特大桥）位于承德市承德县安匠乡，属于京沈客运专线VI标段重要组成部分。区间跨越村庄和较多道路，道路主要为土路和水泥路及一条沥青道路，且跨越白河一次，起讫里程为DIK160+594.95～DIK163+004.93，全长为2409.98 m。

安匠白河特大桥51#墩～沈方台，设计采用预应力混凝土简支箱梁，采用移动模架法施工［1，2］。为适应平曲线不同曲率半径的影响，设计梁缝宽度采用10 cm～14 cm不等。此段位于缓和曲线及圆曲线上，墩高从27 m～36 m不等，其中51#、52#墩为最低墩，72#墩为最高墩。

1 MZ900S上行式移动模架结构组成

MZ900S上行式移动模架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，如图1所示。

图1　MZ900S移动模架总成图

2 MZ900S型上行式移动模架过孔

2.1移动模架过孔工艺流程

预应力张拉→拆除墩顶散模→拆除吊杆及模架对接螺栓→辅助支腿伸出与桥面顶紧［3］→后支腿吊挂前移→支承油缸收回脱空→底模架横移开启并锁定→整机纵移10.7 m（24 m梁施工为2.7 m）→后支腿油缸顶紧→前支腿吊挂前移并安装→后支腿油缸收回→整机纵移22 m→底模架横移关闭→前后支腿油缸顶升→安装吊杆并调模→绑扎钢筋安装内膜→浇筑混凝土→养护

2.2过孔前准备工作

在开工前应组织相关技术管理人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。应制定施工安全保证措施和应急预案。

1）建立组织机构包括指挥员1人、技术员2人、质检员2人、安全员1人、观察员3人、机械、电气维修工2人；

2）通信联络要畅通，所有人员须指定岗位地点，约定好停与急停信号，统一听从指挥员的指挥；

3）首次过孔前司机应检查各个按钮与相应动作的协调性，确保各按钮的功能处于正常状态；

4）移动模架顶升油缸及纵横移油缸工作正常，确保各滑移轨道面上无杂物且已涂抹润滑脂；

5）横向开模前要检查主梁与导梁各接头处的连接螺栓、主梁与主梁的连接螺栓、主梁与导梁各处的连接螺栓等。横向开模前要确保底模、底模桁架中缝连接螺栓已全部拆除；

6）横向对称打开模板。两侧的同步偏差不大于横移油缸的一个行程，单侧各缸的同步偏差不应大于5 mm；

7）移动模架在左右开模和前移过孔空间内无障碍物，在左右开模和前移过孔中无电气、液压设备的干涉。

2.3过孔过程中检查

1）先试行走约30 cm，停机观察，若无问题，继续过孔；

2）检查主梁及其框架的纵移速度是否一致，不同步偏差不得超过10 cm；

3）检查横向打开的模板是否可从桥墩两侧通过；

4）过孔时，模板上、主梁与导梁上、桥下面除必须的观察人员外，禁止其他人进入；

5）保证液压及电气设备不影响移动模架过孔；

6）施工平台的梯子栏杆的连接状况良好并有防护措施保证过孔中过往行人及车辆的安全；。

2.4过孔就位后检查

1）模板合拢后横向与纵向中心线与梁体的设计中心线重合；

2）底模、底模横梁中缝处的对接螺栓安装完成；

3）各顶升油缸机械锁处在正确高度并锁紧。纵移油缸、横移油缸螺栓及销子安装到位；

4）顶升油缸位于主梁牛腿的加强板范围内；

5）检查主梁及导梁的连接处，对松动螺栓进行紧固；

6）确保整个移动模架的电气及液压系统工作状况良好。

3 施工注意事项

1）风力大于6级，造桥机不得过孔移位走行，各构件应处于锁定牢固状态；

2）移动模架的所有移位必须在有关技术人员的监视下进行。必须检查所有影响移位的约束是否解除、移动方向是否有障碍。必须基本同步，并注意纠偏；

3）接通电源后，一定查看液压泵站工作是否正常，启动和停止按钮是否工作，液压油管是否有压力。压力表指针是否有指示，开模压力表最大量程20 MPa，前后支腿顶升油缸和横移油缸压力表最大量程是60 MPa。辅助支腿顶升油缸和纵移油缸的压力表最大量程60 MPa；

4）四组底模桁架开启过程中，桁架辊轮在槽道行驶过程中，查看槽道有无障碍物。变形后有无阻力摩擦，底模架和底模开启时是否有卡滞现象；

5）底模架开启完毕后，后支腿油缸脱空，启动牵引器吊挂前移至指定位置，注意在前移过程中将前移所经过的空间全部检查一遍是否有电线等障碍物，移动时检查底部与梁面间距，避免前移过程中刮坏预埋件或梁面）将中间的吊杆上半段派人吊起。后支腿停放一定要整齐平顺。否则过孔时，走行轨道不容易落槽内，出现安全隐患；

6）将前支腿油缸脱空，把主梁的下翼缘管道方钢轨道放置到托辊轮箱托辊轮上面中间，走行过程中注意不要移动到滚轮边缘；

7）过孔过程中查看箱梁张拉方式为单端张拉还是对头张拉，如是对头张拉，在走行过程中顶推油缸的行程为800 mm，即支腿油缸的行程为800 mm，没有足够的行程来跨越1 000 mm空洞。空洞覆盖30 mm厚的钢板，底部支撑完毕受力验算合格后，方可过孔；

8）辅助支腿油缸前移过程中，因梁面有预埋螺栓套筒，所以地面放置尺寸合适的钢板来支撑，可以避免油缸压坏预埋件；

9）辅助支腿的滑靴滑移过程中，底部垫上事先准备好的钢板或大小适中的橡胶块。用于增大滑靴与梁面的摩擦力，更好的推动整机向前移动；

10）底模架横移关闭时查看有无障碍物，尤其要注意挨着墩柱边两端的模板（查看墩柱是否有预埋件障碍物）关闭时油缸开模过程中注意不要超过行程至油缸杆顶弯。

4 移动模架过孔抗倾覆计算

4.1移动模架自重荷载

将以下移动模架结构重量视为均布荷载：

1号主梁（中间1节7米长）：q1=32.4 kN/m

2号主梁（两边2节7米长）：q1=26.1 kN/m

3号主梁（2号主梁两边8米长）：q1=13.0 kN/m

4号主梁（11.5米长）：q1=12.0 kN/m

将以下结构重量视为集中荷载：

前支腿及立柱：250 kN

后支腿：150 kN

纵移辅助支腿及5号主梁：485 kN

挑梁及模架、吊杆、内外模板：250 kN/点 ×8点 。

4.2冲击系数

主机走行时油缸顶推前进，轨道平顺良好，其走行的冲击力可以忽略；支腿重量相对较小，其走行的冲击力也可以忽略不计［4，5］。

4.3风压

移动模架走行时的计算风压取6级风的最大风压：q1=0.25 kN/m2。

4.3.1主梁承受的风荷载

图2　主梁受风截面图

（1） 横桥向风荷载

迎风面积A1=181 m2；

L/h=62.5/3.2=19.5；

主梁形状系数C取1.6；

风压高度变化系数Kh取1.51；

风荷载Pw=C×Kh×q1×A1=1.6×1.51×0.25×18 1=109 kN；

风荷载高度方量作用点近似取托辊踏面以上1.6 m处（主梁形心）。

（2） 纵桥向风荷载

纵向受风载面如图3所示。

迎风面积A2=19.12 m2；

风荷载Pw2=C×Kh×q1×A2=1.3×1.51×0.25×1 9.12=9.4 kN；

经计算，风荷载作用点到走道方钢踏面的垂直距离y=1.42 m；

图3　纵向受风截面图

4.3.2挑梁、模架和模板承受的风荷载

模架开启、闭合状态横桥向风荷载相同，底横架横向、纵向受风载面图分别如图4和图5所示。

图4　底模架横向受风截面图

迎风面积A3=33×3.2+33×2×0.6=145.2 m2

工作状态风荷载Pw3=C×Kh×q1×A2=1.4×1.51 ×0.25×145.2=76.8 kN

风荷载作业点到主梁走道方钢底面的垂直距离y=（33×3.2×3.4+33×2×0.6×6）/145.2=4.1 m

纵桥向风荷载

迎风面积A4=67.8×0.6=40.7 m2

工作状态风荷载Pw4=C×Kh×q1×A2=1.2×1.51 ×0.25×40.7=18.4 kN

风荷载作业点到主梁走道方钢底面的垂直距离y：

y=（2.79×2.15×1.87+2.15×0.5×1.51 +2×2.77×0.5×0.12－2.7×2.58×0.5×3.93－2.58×3.9×3.5－2.04×2.21×0.5×5.53－2.87×2.21×5.89）/67.8=-1.22 m

图5　底模架纵向受风截面图

4.4抗倾覆稳定性

1）造桥机主梁纵向倾覆稳定性检算

造桥机主梁纵向倾覆稳定性最不利情况出现在主梁纵移过程中，计算按基本荷载（自重、坡道上自重水平分力）+附加荷载（工作状态风力）的第二类荷载组合。

在造桥机前移过孔第三步骤中，整机前移10 m后，后支腿油缸与主梁转换牛腿顶紧，前支腿吊挂至前墩墩顶，单尚未与前墩墩顶预埋件连接，如图6所示。

图6　过孔10 m后受力状态图

M倾=21080 kN·m

M稳=21080+514×25.4=34136 kN·m

K稳=M稳/M倾=34136/21080=1.62＞1.6

2）主梁纵向抗倾覆稳定性满足要求。

主梁横向抗倾覆稳定性检算

造桥机主梁横向倾覆稳定性最不利情况出现在主梁纵移工况，计算按基本荷载（自重、坡道上自重水平分力）+附加荷载（工作状态风力）的第二类荷载组合，如图7所示。

考虑开模后两片模架间0.5倍的挡风折减系数：

M倾=76.8×4.1+76.8×0.5×4.1=472 kN·m

M稳=3850×1.2+109×1.6=4794 kN·m

K稳=M稳/M倾=4794/472=10.2＞1.6

主梁横向抗倾覆稳定性满足要求。

图7　横向受风状态图

5 总结

在现场实际施工过程中不断总结经验，严格控制过孔监控要点，能有效保证过孔的顺利及缩短过孔时间，为下一道施工工序提供有力保障。

［1］刘阳. 谈移动模架的拼装及过孔［J］. 山西建筑， 2014，40（15）:183-184.

［2］赵平华. 我国铁路客运专线桥梁移动模架施工方法［J］. 江西建材， 2015（14）: 207.

［3］贺开伟. 上行式MZ900S型移动模架现浇箱梁施工技术研究［J］. 公路交通技术， 2012（3）: 77-80.

［4］丁卫华. MZ900S上行式移动模架造桥机施工技术［J］. 城市建设理论研究: 电子版， 2015（3）.

［5］TZ323-2010. 铁路移动模架制梁施工技术指南［S］. 北京: 铁道部经济规划研究院， 2010.

Analysis of Control Points of MZ900S Uplink Movable Gantry Pass Through

Peng Yang，Yongsheng Hua（Urban Communications Engineering Co.，Ltd. of CCCC First Harbor Engineering Co.， Ltd.， Tianjin， 300457， China）

According to the Bai He Super Large Bridge box girder construction actual， beam construction in the box 51# to 72# with movable gantry construction and the occupied area is small， and of high construction efficiency. MZ900S uplink movable gantry pass through process， with walking control links，the characteristics of high security risk. Through careful observation learning of holing process steps，detailed summary of the details of the hole in the process control points and the points for attention， to ensure the safe and smooth completion of the hole through procedures， can effectively guide MZ900S uplink movable gantry pass through construction on-site.

MZ900S Uplink Movable Gantry； Pass Through； Main Points

U448.27； U445

A

2095-8412 （2016） 04-779-04

工业技术创新 URL： http://www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.054

杨鹏（1984-），男，甘肃武威人，工程师，工学学士，主要研究方向为工程机械施工管理。

E-mail: 315980139@qq.com