预应力箱体梁自行式移动模架系统的施工控制技术

董文娟

（上饶市赣东公路工程咨询有限公司，江西 上饶 334000）

0 引言

移动模架施工法具有占地面积小、不需要基础处理、净空需求相对低等技术优势。移动模架施工法使用的关键装备是移动模架系统，该系统是以墩体或承台为支撑，自备模板，在现场浇筑桥梁的工程装备体系。本文案例混凝土连续箱体梁路桥工程浅滩基础承载力较低，高墩箱梁预制装配操作难度大，工期受潮汛影响比较大，选用普通预制混凝土梁与支护方法运输较为困难，因此选用自行式移动模架现场浇筑施工法，开展混凝土连续箱体梁场浇筑施工，保质保量地完成了箱体梁建设任务。

1 工程概况

某双向预应力箱体梁桥，双向六车道设计。上部结构为C50连续刚构混凝土箱体梁，包括1联3×40m、1联5×30m和6联4×40m，共计8联32跨。箱梁高度2.2m/1.8m，设置2%斜坡，底板厚28cm，腹板厚度70～50cm。双向预应力采取ϕj15.24低松弛高强钢绞缆，1 860MPa标准强度，均在一端拉张。项目除了61-69#标段位于陆地之外，33-60#标段均位于受汛期影响比较大的浅滩区，地基承载力很低。桥梁墩体较高，最大墩高30m，采用满堂支架法施工相对较困难，因此工程采取移动模架法施工。

2 自行式移动模架系统

案例工程的梁段跨度存在30m和40m两个跨度，为便于施工操作，在移动模架定制过程中，决定选择可对两种跨度通用的移动模架系统。为避免在施工中反复搬运支架，要求移动模架系统为自行式移动模架系统，可通过自行式系统将支架移位至指定位置。自行式移动模架系统的主要组件与参数如表1所示。

表1 自行式移动模架系统的主要组件与参数

3 自行式移动模架系统施工操作技术要点

3.1 首次落模

梁底板、腹板和顶板纵方向预应力束拉张后，拆去后悬梁吊杆，安装滑轨，前移后悬梁，安装8根吊拉杆和2根C形梁吊拉杆，伸出前梁油缸（将前梁支承在墩体上），使整个系统的主梁和鼻梁在前、中、后点提升，并降低动力台车的主顶盖，整个模架同步下落，完成前吊起鼻梁、后中前三点及主梁整体系统，混凝土与模板分离，其分离距离很小。

落模操作注意事项：

（1）主梁若未落到位，所有横梁锁销不能打开，如果操作不当会导致装备不稳定和倾斜。正确方法是：回油垂向主千斤顶，当模板和主梁落在动力台车滑板时，打开梁上的接连销。

（2）所有台车悬挂油缸的活杆首部一定要与台车吊耳错开，以免落模时损坏油缸活塞杆。

（3）模板落下之初，应注意混凝土与模板之间的黏结，以免损坏模板或装备。

（4）落模时，各顶升油缸的回程不可相差过大，以免造成装备倾斜和不稳定。并确保主梁和模板完全落在台车滑板上，后横梁和C形梁不再受力。

3.2 牛腿自行式移位

模架横梁纵向移位前，首先检查台车的夹板螺栓连接是否可靠。在前横梁下装配辅助支架，以确保前支架稳定状态，并注意观察牛腿横梁的纵向移位状态，发现异常及时控制。

此时混凝土与模板之间的分离空隙很小，动力台车主顶降低就位。装上支架，悬挂油缸销，借助饼式千斤顶，拆除前牛腿和后牛腿在横梁的穿销，且将前牛腿和后牛腿前后模架横梁抬离支架托梁，连接机械保险杠，纵向移位前墩和后墩牛腿，可以不必同步，分别至下两墩，牛腿横梁合拢并穿销，穿墩体上的牛腿托梁，将牛腿降放到牛腿托梁。

当牛腿梁纵向移位时，同一牛腿梁上的两辆车的操作人员一定要通过对讲机沟通，协调操作动作。台车工作人员一定要注意观察走行轮能否顺畅通过鼻梁或主梁的螺栓和接连板。观察动力台车的车轮是否有跳轨危险，确保轨道表面无杂物。

3.3 再次落模

将各动力台车主顶升到主梁下滑动面，完全降低C形梁油缸和吊点横梁，将前横梁支承油缸收回，使主梁整体落在4个动力台车的主顶面，每个动力台车的主顶面和C梁都承担模板与主梁应力。拆下后起吊点横梁吊拉杆，利用C形梁主顶和各动力台车主顶，将主梁整体和模板落到动力台车滑动面上，开展再次落模。然后取出15个模板梁销，拆下底模的中缝接连螺钉，用4个动力台车和C梁横向油缸，将模板和主梁横向开展就位。

3.4 模架系统操作

检查各部位液压器件，并将支架轨道上残留的杂质清理干净，然后在轨道上抹涂润滑油。为使模板和主梁同步平移，应横向移动C形梁横向移动液压油缸和动力台车横向移动油缸。在达到通孔宽度以前，每一次油缸的移位不可低于千斤顶顶程。

由于参与此操作的人员相对较多，因此必须加强指挥控制，确保操作动作标准统一。具体需求如下：

（1）检查模板中缝和模板横梁销连接螺钉是否全部拆下。

（2）一定要指定专人用对讲机在C形梁上进行统一指挥，使箱体梁下的4台动力台车和梁面C形梁操作人员动作可以得到同步。

（3）开模时尽可能使两边模型保持同步；如果选用分侧先后开模，则两侧移位不可相差过大（不超过2个行程），以免系统不稳定，导致倾斜侧翻。

（4）开模板过程中，同侧前、后2个台车的移位应基本一致。需保持C梁的横向移动轨道面清洁，并且应有足够的润滑油。

3.5 预应力筋束装配

（1）绑扎钢筋。模板线形调节实现后，开展预应力箱体梁的加筋模板施工。钢筋绑扎顺序如下：首先绑扎腹板和底板钢筋，顶板钢筋应在内模板搭好后扎绑。所有钢筋应在钢筋厂加工后运至现场扎绑成型。此外应观察施工缝处钢筋的接搭长度，应预留以满足下一梁段施工的搭接长度需求，同一截面的搭接率不应高出50%。当钢筋和预应力束发生干扰时，可适当调节干扰钢筋的位置。为符合需求，这些钢筋不可直接切断或在该位置切断；预应力定位钢筋可与底板或腹板钢筋合并应用，进而降低钢筋密度，便于混凝土浇筑。

（2）预应力索装配。预应力钢绞线的装配顺序为：先装配底板，再装配腹板，最后安装顶板纵、横向预应力筋。即预应力管必须定位准确、牢固。定位钢筋的布置一定要严格参照图纸的形式和位置。除各拐点应严格定位外，拐点间隔距离过大的位置应加密配置，需求曲线段不大于0.5m，直线距离不大于1m，以保证管道位置的准确性。预应力管纵方向位置坐标数据误差应不高于1cm，横向预应力管坐标数据误差不高于0.5cm。预应力管铺置完成后，要仔细检查表面是否有孔缝，如果存在孔缝应使用胶带密封或立刻更换。预应力钢绞线必须严格依据图纸所示长度开展布置，并且应注意千斤顶张拉的工作长度，如500t千斤顶的工作长度必须符合不低于70cm的要求。由于横向和纵向预应力是在一端进行拉张，因此，当预应力钢绞线穿入预应力孔道时，先将钢绞线一端连接件采用钢绞线挤压机挤压成型，挤压完成后，由人工逐条或绞车整体穿入孔道。预应力穿束完成以后，为避免水泥浆渗入预应力螺纹管或泥浆侵蚀张拉端，破坏预应力束的张拉，需要封堵预应力管口，并将裸露在外面的钢绞线缠绕起来。

3.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑采取全截面一体快速浇筑方式进行，浇筑顺序从悬臂端到施工缝纵向划分。每根梁截面内的混凝土按先底板、再腹板、后顶板的顺序浇筑。混凝土的捣振选用板式振捣器和插入式振捣器。此外，还需要准备一些插钎用于振捣箱体梁的下倒角。

（1）底板混凝土浇筑。通过输送管道将混凝土浇筑到底板。每次混凝土输送量不宜过多，并且输送过程中应不断振捣，尤其是边角区域，混凝土必须充填和振捣充分，防止浇筑腹板混凝土时浆液外溢。

（2）腹板混凝土浇筑。在先浇筑底板的混凝土满足初凝之前，通常在浇筑完后2h左右开始浇筑腹板混凝土。为确保模板支座受力均衡，腹板两侧应同时开展混凝土浇筑，每一层的混凝土厚度不可超出30cm，并且需要振捣密实，不允许过振和漏振。

（3）翼板及顶板混凝土浇筑。当腹板浇筑到箱体梁腋部后，开始浇筑顶板的混凝土。浇筑顺序为：先浇筑中部，再同步浇筑两侧的翼板。混凝土浇筑过程中，抄平高度必须完全根据检测值确定，以控制好桥面标高。混凝土收浆前，应对表面开展拉毛处理。在混凝土终凝以后，适时用土工织布覆盖，且洒水养护。

（4）收浆抹面与控制标高。在浇筑箱体梁翼板和顶板过程中，一定要按照抄平高度浇筑混凝土，以保证箱梁顶面的平度符合设计要求。亦可以在箱梁顶面上每隔5m设置一个标高点，全截面总计配置5排，且在标高点设置水平钢筋，用木抹、水平尺抹平混凝土的表面，在收浆前将混凝土表面做拉毛处理，终凝时进行养护。

3.7 托模、内模、侧模与端模拆除

一节箱体梁混凝土浇筑24h后，拆除模板。应先拆除端模和侧模。张拉前，为避免内模板影响大梁变形，应先拆除内模板。内模板拆除顺序为：从接口到端横梁，从顶板到两侧。为不影响首次落模，在首次落模前，应拆去端横隔梁区域的托模。

3.8 预应力拉张

（1）钢束张拉顺序。以40m梁为例，腹板钢束张拉顺序为：N3→N2→N4→N1→N5，腹板左右对称张拉；按上下、左右对称，张拉底板钢束以及顶板钢束。

（2）后张法张拉。30m和40m箱体梁宜选用夹片锚具，应有自锚固功能，钢绞线应选用低松弛预应力钢绞线。具体拉张程序为：0→10%→0%→σCon，连续加载2s进行锚固。主要借助张拉应力控制钢束拉张，并通过钢束的伸长率进行验证。实际测量伸长率与理论伸长率的误差应不高于6%，且不低于-6%。否则应适时查明原因，并及时采取有效措施，在误差符合需求后，方可继续张拉。

3.9 孔道压浆及封锚

以真空方法进行注浆。混凝土预应力结构部件在张拉后间隔约10h，预应力钢束及锚具均稳定后方可注浆。对于预埋在结构部件中的锚具，注浆后需将四周冲洗干净并且进行凿毛，再按照设计需求浇筑封锚混凝土并设置钢筋网片。必须保证封锚混凝土强度符合设计需求。

3.10 模架拆除

坚持对称拆除原则，避免拆除时结构不平衡、不稳定。模架拆除技术要点包括：

（1）前支承梁拆除。34#～33#跨拉张实现后，支架自行式到33#墩和32#墩以后，拆去前支承梁。

（2）拆去第一、第二节悬臂式鼻梁。打开模具，纵向移动模架，将一、二节段悬臂式鼻梁依次拆下。

（3）拆去悬臂端横梁和模板。模架纵向移位，当悬臂端模架到达32#墩时，用停在31#和32#梁面的吊车拆去横梁和悬臂端。

（4）拆去第3节悬臂式鼻梁。将移动模架纵向移位就位以后，拆去第3节悬臂式鼻梁。

（5）埋设吊拉杆孔。32～33#跨箱体梁浇筑时，在翼缘板上预设吊拉杆孔。

（6）拆去模板、支撑杆、横梁以及配重等。32～33#跨箱体梁张拉完成后，模架横向移位，横梁、配重块、模板等钢箱体梁上方的结构，用吊车拆除。

（7）支承托梁拆除。模架总吊重量为320t，下吊点使用吊孔1#和4#钢箱体梁的吊孔，上吊点由杆梁承担，将模板整体挂在贝雷梁上，用吊车将支架升起5cm，拆除支承托梁。

（8）整体降低模架，拆下支架三脚架。用吊拉杆下放模架，当支架三脚架接近平台后面时，拆下支架三脚架。

（9）模架拆除。继续降低平台上的模架并拆去悬挂系统。用浮吊对称拆去横梁和模板，然后由北向南拆除4#、3#、2#、1#主梁。主梁拆除后再拆除模架横梁和动力台车。

4 结语

本文介绍了自行式移动模架系统及其主要组件与参数，梳理了自行式移动模架系统施工操作技术要点，内容包括开模首次落模、牛腿自行式移位、再次落模、模架系统、预应力筋束装配、混凝土浇筑、托模、内模、侧模与端模拆除、预应力张拉、孔道压浆及封锚、模架拆除等方面的模架系统施工操作技术要点，可为同类桥梁移动模架现场浇筑施工工程应用提供参考。