移动模架现浇简支梁施工技术在特大桥梁工程中的应用

郑军龙

(中铁十八局集团第四工程有限公司，天津市 300350)

移动模架现浇简支梁施工技术是一种自带模板、可在桥位间自行移动的箱梁现浇施工技术，适用于墩高、孔跨多、梁体外截面为等截面的特大桥梁施工中。在具体选择中，可按照梁体结构和桥下净空的要求合理选择，如果桥梁工程下净空比较大，可容纳下承式模架，则可以选择下承式移动模架施工技术。而上承式模架施工技术的应用范围更广，甚至无需地面辅助设备，且机械化程度较高，施工速度快，可保证施工的质量和安全性，也是银河大道双线特大桥桥梁施工中应用的技术。

1 工程概述

银河大道双线特大桥桥梁中心里程DK82+658.5，全桥长991.6 m，最大墩高17 m，孔跨结构为19×32 m+(32+48+32)m连续梁+2×24 m+6×32 m，桩基础采用φ1.25m、φ1.5 m钻孔桩基础(桩长7～48 m)，桥墩采用圆端型实体桥墩29个(墩高3～17 m)，桥台采用矩形空心桥台，简支梁采用移动模架现浇梁，本桥位于直线上, 表1为本工程主要技术指标。

表1 主要技术指标

2 移动模架现浇简支梁施工方案分析

移动模架造桥机是目前桥梁施工中常用的大型设备，自带模板，采用钢箱梁来支承模板，对混凝土梁进行逐孔浇筑施工(见图1)。本工程在施工中采用此种设备。为保证施工质量，提升施工速度，要求移动模架造桥机能够实现纵向移动、横向移动、竖向移动，而底模则要实现开合及高程调整。在内膜系统中，内膜小车作为工具车，逐段将全跨模板的背副走向实现开、合，而在混凝土浇筑时，内模主要依靠螺杆来提供支撑。当模板形成面之后，通过螺杆来支撑和调节，将承受力及时传递给主梁，在应用移动模架现浇简支梁施工技术时，所有模板系统需要布置微调机构，以保证每个梁体结构施工尺寸的精度符合要求。

图1 移动模架现浇简支梁施工

3 移动模架现浇简支梁施工技术在特大桥梁工程中的应用

3.1 施工前的准备工作

在移动模架现浇简支梁施工之前，为保证施工精度，需要对拼装现场进行整平、换填、压实处理，以保证施工机械设备能够安全进入施工现场。同时清除吊车操作半径内所有的障碍物，避免发生碰撞等安全问题[1]。

3.2 按照施工方案，拼装构件

移动模架构件比较多，为保证施工质量和桥梁施工精度，需要严格控制各构件碰撞顺序和质量，具体而言，先进行后支腿、中支腿、主框架安装施工；再进行外模板施工安装，边进行钢筋绑扎，边进行内模安装；最后进行辅助支腿和道梁安装。本工程移动模架主框架结构安装示意图(见图2)。

3.3 后支腿和中主支腿安装

在后支腿安装之前，需要在垫石上进行全方位的测量放样，同时用墨线标记施工中心线，为后期施工提供必要条件和施工标准。为保证后支腿安装质量，可从以下两个方面同时入手。其一是两立柱的下撑板必须将垂直荷载均匀有效地传到垫石上；其二是在支架上横梁的横向、纵向中心线可当做施工基准线，安装误差控制在5 mm之内。

中主支腿的主要作用是连接支腿和主梁，保证移动模架造桥机纵向移动的稳定性。具体安装方法为：先将主梁端部悬空，利用吊车起吊中支腿和主梁相互对接，为避免吊装时发生支腿变形，需要在中支腿上端布置4个吊点。吊具从主梁的外侧吊挂4个吊点，如果施工现场情况复杂，可采用手拉葫芦代替吊装钢丝，保证安装质量[2]。

图2 移动模架主框架结构安装示意图

3.4 外模及内模系统安装

移动模架和传统模板安装支架相比，结构更加复杂，涉及到的内容也比较多，包括：底模、腹模及多种用于调节的支持工具。在具体安装中，采用高强度可调节支撑系统将模板逐步挂在外肋之上。在底模安装中，可通过吊挂外肋方法，将底模从中间分开，以方便后期施工。在外模施工中必须满足设计32 m梁的需要。在翼板安装中，需要合理设置人行通道，以便后期施工人员可以安全通过。内模系统则主要采用拆装式内膜结构，施工时也要满足32 m梁的需求，且内模面板的厚度为5 mm。在安装中需要充分考虑孔梁浇筑完成之后内模出腔的要求。在最后孔梁施工，混凝土梁顶板需要开洞设置，为后期面板拆除垫定基础。

3.5 前辅助支腿安装

图3为本工程前辅助支腿安装施工示意图。本工程施工是移动模架安装施工的主要难点之一，为满足桥梁工程施工需求，需要设置一套完整的前辅助支腿，整个支腿结构由托辊结构、横联梁、立柱框架等结构共同组成，为便于后期施工，前辅助支腿需要布设在桥梁导梁的前端，作为活动支腿，便于后期灵活使用[3]。

3.6 移动模架过孔

移动模架过孔施工是移动模架现浇简支梁施工技术应用关键，其施工质量对整个桥梁工程施工的质量有较大影响，此工序施工比较复杂，涉及要素较多，为保证施工质量，需要严格控制每个施工步骤：(1)当混凝土浇筑完成之后，进行预应力张拉，达到设计强度之后，逐步拆除模板支撑杆件，在桥面进行轨道铺设，铺设完成之后，再拆除每根吊杆及底模。促使模架能够整体下降，下降10 cm之后，进行支腿脱模处理，并将后支腿作用在桥面铺设好的轨道上，启动操作泵，推动外肋移动，实现外模板横向移动。(2)当外面模板横向移动完成之后，再拆除支腿连接结构，在操作泵的作用下，后主支腿开始行走，向前移动一个跨。(3)对支腿进行横向调整，达到设计要求之后锁定支腿， 以免在施工中发生位移，影响施工的安全性。通过起吊小车带动支腿，向前移动一个孔[4]。(4)移动模架迁移一个孔之后，需要对每个支腿的标高进行合理调整，达到要求之后及时锁定，然后进行吊杆穿越操作和钢筋绑扎，钢筋绑扎时必须选择满绑方式，以避免在混凝土浇筑时发生位移，保证施工质量。钢筋绑扎结束之后应及时进行混凝土浇筑。

图3 前辅助支腿安装施工示意图

3.7 模架系统预压施工

3.7.1 空载试验

在空载试验之前，需要对箱梁上的轨道高差进行全面测量和分析，如果误差过大，则通过调整数值油缸的方法调整误差，调整完成之后，要静置15～20 min，如果竖直油缸的保压性能良好，再进行空载试验。当模床顶升到混凝土浇筑的位置时，检测试验设备及仪表，二者都达到要求之后，启动设备进行空载试验，对试验数据进行详细记录[5]。

3.7.2 加载试验

首次预压荷载为最大施工荷载的1.2倍，再次安装预压荷载为最大施工荷载的1.1倍[6]。按照预压载荷分布点情况(见图4)，以最大施工荷载的60%、100%、120%(非首次为110%)三级进行预压，预压荷载分布与支架施工荷载分布基本一致，每级持压荷载时间应分别不小于2 h、2 h、8 h。每级加载完成后每2 h观测一次，全部加载完成后持荷8 h且最后两次观测变形值之差小于2 mm时，可认定变形稳定，方能进行卸载[7]。

图4 预压测点布置图

3.7.3 预压荷载分部

预压采用混凝土预制块进行预压，预压加载按照箱梁重量分配进行模拟堆载。在加载过程中，荷载分别从梁两端逐步均匀向跨中加载，并且左右对称,加载过程共分三级：0%～60%～100%～120%[8]。

3.8 移动模架拆除

按照工期安排，施工最后一孔梁时，前方梁已经施工完成，前导梁的横向联结系将阻挡模架前移，要边前移边拆除，前导梁伸入到已完成的箱梁翼缘板下部。其余部分的移动模架均在施工完最后一孔梁后，原位拆除[9]。

4 结 语

综上所述，本文结合工程实例，分析了移动模架现浇简支梁施工技术在特大桥梁工程中的应用，分析结果表明，和传统施工技术相比，移动模架现浇简支梁施工技术具有施工工期短、机械化程度高等优势，可保证施工进度、施工质量，按期完成施工任务。

(1)移动模架现浇简支梁施工技术具有较强的连续性、稳定性和可靠性，施工过程容易掌控，适用于长度超过300 m的特大桥梁。应用在银河大道双线特大桥施工时，整体施工工期比较好，模架拼装和拆除费用经过一次性分摊之后，费用比较低。在进行跨线施工中具有显著优势，可实行一次性跨越施工，比较安全可靠。

(2)简支箱梁施工中线型控制难度较大，需要结合实际工况不断调整控制，在银河大道双线特大桥施工中加强对各道工序的严格控制，从而在梁体线型控制上积累有效的经验。

(3)在特大桥梁施工中，如果现场不具备厂制架设条件，施工方案和施工工艺则需要进一步探讨。银河大道双线特大桥施工工期比较紧，施工任务重，采用移动模架现浇简支梁施工技术进行总体施工，保证了施工进度，分解了厂制梁规模压力和资金设备的投入。

此外，移动模架现浇简支梁施工技术对基础质量要求比较低，可节省地基处理资金，降低建设成本，同时也提升了施工速度，可实现标准化作业，提升特大桥路施工的整体性，值得大范围推广应用。