收折式移动平台在高墩现浇箱梁中的应用①

韩纪亮 汪利敏

(民航机场建设工程有限公司第十五总经理部 天津 300450)

1 工程概况

金垭立交主线雷家坝特大桥左幅第八联上部结构为预应力砼现浇连续箱梁，桥墩柱较高，平均墩高61m,最高墩高达68m，本联现浇箱梁长40×3m，箱梁高度2.2m，单箱五室，因单端接匝道桥，箱梁宽度为异型变宽，宽度为23.216～30.996m。箱梁腹板厚度80～45cm，顶板厚度45～25cm，底板厚度42～22cm，翼缘板宽度2m。其箱梁横断面形式如图1所示。采用收折式移动平台进行施工。

2 平台设备简述

本桥的箱梁跨径为40m，采用GL-40型平台施工（见图2）。收折式移动平台由三部分组成：(1)收折式桁梁平台；(2)固定于桥墩上部用来支承桁梁平台的支承体系；(3)平台转跨推进行走系统。

2.1 收折式桁梁平台

收折式桁梁平台由水平纵桁梁，承重杆系及横向联系桁片组成，水平纵桁梁由长3m的贝雷桁片及改制贝雷桁片、平联桁片、立联桁片、前后导梁拼装而成，承重杆系安装于平台水平纵桁梁的下方，是各组水平纵桁梁的主要受力杆系，其结构形式为倒斜拉桁架结构，横向联系桁片分为支撑立桁片、支撑平桁片和可水平转向收折的转动立桁片。承重杆系为平台桁梁提供足够的抗弯能力及刚度，当平台行走时，承重杆系可向上收折，以满足平台向前推进转跨行走。

2.2 支承体系

本联现浇箱梁共设四种支承体系：柱间横梁式支承系、助吊式支承系、牛腿支承系、桥墩系梁支承系。

柱间横梁式支承系位于同一墩的两个或多个墩柱之间，对平台桁梁形成支承的支承系。本桥的具体做法是：在柱侧预埋工字钢支承，在工字钢支承上纵置传力梁，在传力梁上安放横梁，在横梁间安装平联件，在横梁上纵置砂筒座梁，在砂筒座梁上放转向铰支座。

图1 箱梁截面形式

图2 收折式移动平台施工案例

图3 收折式移动平台布置图

本桥助吊式支承系是在柱间横梁式支承系的基础上，当横梁跨度较大且墩柱有盖梁时，在盖梁上预埋钢管并穿精轧螺纹吊筋，对横梁中部形成弹性支承的支承系，精轧螺纹吊筋可有效减小横梁跨度，增大刚度。

牛腿式支承系安装于桥墩的侧面，具体做法是：埋置预埋盒，将牛腿腿脚插入预埋盒并在牛腿平梁的平担上穿装精轧螺纹钢筋且张拉预拉力。

系梁式支承系是借助桥墩的顶系梁作为承载梁，在顶系梁上放置砂筒，在砂筒上置转向铰支座，形成的对平台桁梁的支承系。

2.3 平台转跨推进行走系统

平台转跨推进行走系统由行走车与牵引动力装置两部分组成。行走车位于支承系顶部，牵引装置采用卷扬机。

3 收折式移动平台施工要点

3.1 收折式移动平台的安装

平台的拼装（见图3）采用在墩顶吊装的方法进行，具体步骤如下：

(1)在墩柱浇注快到顶时，在设计位置按规定尺寸安装牛腿，两墩柱上牛腿用Ф32精扎螺纹钢筋相互锚固，用千斤顶预加设计预拉力，牛腿安装时保证与墩柱平直。

(2)在跨中地面位置按设计尺寸拼装好纵向桁梁和承重杆系。

(3)在20#、21#墩顶用预埋的φ32精轧螺纹钢筋水平约束和锚固基筋安装挑梁,用塔吊将预先拼装好的5节贝雷桁梁吊至悬挑梁上作为吊架，在吊架上置钢管座梁并挂起吊系（滑车、钢绳），在墩顶和墩底安装导向滑轮，以19#墩和22#墩为背墩各安装1个8t卷扬机，将预先拼装好的平台桁梁组（长39m，重30t）按左端高右端低倾斜状态起吊。

(4)左吊点左移，右吊点提升。

图4 平台桁梁吊装：左吊点左移右吊点提升图

图5 平台桁梁吊装：拼接右支点桁片

当桁梁升至墩顶后，左吊点挑梁上的22t张拉千斤顶起动，牵引吊架向左滑移900mm，左吊点边滑移，右吊点边提升至图4所示状态，然后左吊点的两个20t葫芦挂上桁梁的另一千斤绳并拉动葫芦，随着葫芦拉动，桁梁向左移动，右吊点继续提升，此时，塔吊将右支点桁片从21#墩右侧吊入并拖入孔内。

(5)拼接右支点桁片。

左吊点葫芦完全铅锤，右吊点提升至图5状态后，将右支点桁片从洞内推出与桁梁拼接。

(6)左侧悬拼。

右侧墩顶挂2个10t葫芦稳住桁梁，千斤顶将右支点顶起，将桁梁落在行走小车上，左侧葫芦牵动桁梁向左滑移（此时右侧葫芦放松），使桁梁左端露出墩外约300mm，与塔吊吊来的桁梁节段拼装。

(7)两端悬拼。

右墩葫芦回拉使桁梁右端露出墩外，然后两端悬拼，直至悬拼完成。

(8)打开承重杆系。

两端导梁节段拼装完成后，打开承重杆系，桁梁成为倒梯形桁架结构，然后安装砂筒，待各组桁梁吊装完成后，安装横向联系桁片，完成平台安装。

按照以上8个步骤，移动平台就拼装完成。

3.2 现浇箱梁施工

移动平台安装完成后，在平台上方搭设满堂支架，满堂支架上方主龙骨为工12工字钢，次龙骨为10cm×10cm方木，最后铺设底模，在底模上进行堆载预压，以检验平台的承载力和安全性并计算出底模预拱度，最后进行现浇箱梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑和预应力施工。需要注意的是，由于平台只能逐跨现浇，每次箱梁施工至下一跨的1/5处，直至完成整联现浇箱梁。

3.3 平台转跨推进行走

平台转跨推进行走系统由行走车与牵引装置两部分组成。

行走车通过其轨道置于支承系的砂筒座梁上，其纵向滚轮支承纵桁梁，使纵桁梁可纵向行走，行走车自身可横向行走，从而实现平台桁梁的双向行走，满足平台曲线行走需要。

牵引装置既可用慢速卷扬机，亦可用链滑车，平台行走前先将桁梁间的横向联系桁片（亦称“转动桁片”）水平转动收折，此时平台分开成单组桁梁，再将各组纵桁梁的承重杆系向上收折，平台即可行走。平台桁梁分组行走，本桥平台桁梁行走的牵引动力装置采用卷扬机，卷扬机选用每分钟8m的5t慢速卷扬机（若兼用平台桁梁吊装用的8t慢速卷扬机亦可），切忌用快速卷扬机。

40型平台一组桁梁行走所需最大牵引力为60kN。

行走时牵引装置的定滑车可挂在下一墩的墩顶，即，将下一墩作为牵引反力墩，为减小反力墩的水平力，拟在反力墩的墩顶与再下一墩的墩底之间挂背绳并用葫芦收紧，将水平力传至墩底。

4 收折式移动平台施工的优点

平台桁片由锚固于墩柱上的牛腿支承，牛腿承担平台自重及施工施工荷载，不需要进行地基处理，不需搭设钢管支架，由于移动模架不适用于变截面及曲线半径小的现浇箱梁，因此是本项目高墩现浇箱梁施工的理想方式。相对以往搭设的钢管贝雷梁支架施工方式，有以下优点。

4.1 成本优势

(1)传统钢管贝雷梁支架方案。

钢材总用量约21000t，为保证完成主体施工任务的节点目标，仅能考虑周转4次，钢材采购量为5250t，钢立柱、贝雷梁到场价格平均按5500元/t考虑，使用完毕后残值按2000元/t计算，则每吨的使用摊销费用为5500-2000=3500元=0.35万元。钢材到场后加工、拼装费用为400元/t，安装拆除费用为1000元/t。

则施工总造价为：0.35×5250+0.04×5250+0.1×21000=4147.5万元。

(2)收折式移动平台。

该平台为国家发明专利产品，且为精加工钢结构，钢材总用量2750t，到场价格15500元/t,使用后残值约2000元/吨，安装、拆除费用为1000元/t，则总体造价为2750×（1.55-0.2）+2750×0.1=3987.5万元。

(3)结论。

收折式移动平台相对于传统钢管贝雷梁支架的造价比为：3987.5÷4147.5×100%=96.1%，造价方面具有优势，节省资金为4147.5-3987.5=160万元。

4.2 工期优势

(1)传统钢管贝雷梁支架方案。

以雷家坝大桥左幅20-23#为例，一联现浇梁钢材总用量为3100t，支架安装周期为45天，预压周期20天，梁体施工周期90天，支架拆除周期为45天，一联箱梁总体施工周期为45+20+90+45=200天。

(2)收折式移动平台。

平台安装周期需要20天，预压周期10天，一联箱梁分3次逐跨施工，每次施工周期30天，平台拆除20天。总周期为：20+10+3×30+20=140天，140÷200×100%=70%，施工周期缩短了30%。

4.3 安全方面

(1)传统钢管贝雷梁支架方案。

由于现浇梁地处陡峭山坡或冲积土层较厚的平地，条形基础无法施工，每根钢立柱均需设置桩基础，钢立柱高度达70m，必须采用100t大型汽车吊安装，安装过程中安全风险极大。

钢立柱之间的连接杆安装过程中，需将已立好的钢立柱作为人员临时上下通道，需在钢立柱间搭设跳板作为临时作业平台，安全风险极大。

(2)收折式移动平台。

收折式平台无钢立柱，以墩柱上的牛腿为支点，牛腿采用塔吊安装，牛腿安装前可以在该部位安装人员作业吊篮，人员在吊篮内进行牛腿安装作业，安全风险大大降低，且工人劳动强度大大减小。

5 结语

通过雷家坝大桥左幅第八联对收折式移动平台的实践应用，可以看出收折式移动平台在使用中有很多优点。不但可以提高施工质量和加快施工速度，同时节约工程成本、降低安全风险。值得在同类型高墩现浇箱梁施工中大力推广应用。