单线铁路墩顶支承下行式移动模架综合施工技术

李丽琴

(中铁十七局集团有限公司，山西 太原 030006)

1 工程概况

新建铁路大理至临沧线为设计时速160 km/h单线铁路，曼秧村特大桥位于云南省临沧市。桥梁全长829.58 m，全桥位于“V”字形冲沟内，最高墩64 m，平均墩高47 m，桥跨布置为16～48 m简支箱梁，梁长50.2 m，设计跨径48 m，采用中承式移动模架整体现浇，整孔后张法施工。

主要技术重难点：

(1)桥梁首跨所处地形高差大，移动模架拼装、拆除是主要控制安全风险；

(2)移动模架架桥机过孔控制是技术重点之一；

(3)移动模架现浇箱梁模板线形控制是箱梁质量关键；

(4)单线铁路48 m跨移动模架施工在国内可借鉴经验少。

2 移动模架主要特点

曼秧村特大桥桥墩高，桥址地形复杂，模架拼装受限，钢筋安装、混凝土浇注困难；且桥梁跨度大，模架制作需有足够的刚度及强度；此外，桥墩相对于梁体宽，传统模架开模方式过桥墩安全风险高。

针对本桥特点对移动模架进行了优化设计，采用桁架式导梁及钢箱主梁的组合式移动模架，根据箱梁单箱单室直腹板截面结构特点，通过优化钢箱主梁的断面形式及在墩顶设置移位系统实现移动模架直接在墩顶纵移及横移。移动模架主要由主体框架、墩顶移位系统、底模横向位移装置、底模结构体系、侧翼模结构体系、MHh(3+3)龙门吊、平台走道、端模系统、内模系统、电控液压控制系统及辅助系统等组成，整机重560 t。

优化设计的移动模架具有如下特点：

(1)受环境影响较小，可在复杂地形条件下施工，应用在高墩大跨度桥梁中更显优势；

(2)直接在墩顶处安装支撑体系，受力结构良好，具有较强的稳定性；

(3)采用底模平抽加主梁横移，避开桥墩垫石的开模方式，动作简单、安全；

(4)移动模架整体上升下降、横向开关闭合、纵向移动过孔均为液压控制，移动平缓、安全系数高，劳动强度低，施工效率高；

(5)配置2台2×3 t门吊，方便现场钢筋倒运和内模组装；

(6)墩顶移位装置可横向移动，便于调整主框架平面位置，便于曲线过孔作业；

(7)整机为对称结构，可以反向走行及反向施工；

(8)采用路基上步进式拼装方式，占用场地不大，所需起重设备小，拼装过程简单、安全；

(9)安拆底模中缝螺栓的操作平台可纵向移动，横向打开过墩；

(10)采用大块的平面模板设计，节段少，刚度大，接缝少，浇注质量容易控制。

3 移动模架拼装拆除技术

曼秧村特大桥吊装场地受限，从桥下吊装模架组装件难度大、安全风险大，移动模架拼装采用桥台后路基上拼装顶推就位的方案。

移动模架拼装顺序：场地处理→安装临时支墩→安装墩顶位移机构→安装移动模架主梁→模板系统安装→电控、液压系统安装→辅助设施安装。

分段顶推拼装模架共分六个步骤。

第一步拼装30 m前导梁，通过布置好的支座走行上支架；

第二步再拼装主梁节段及模板等构件；

第三步依次拼装剩余主梁节段及模板等构件，继续前行模架；

第四步依次拼装后导梁，继续前行模架至制梁位；

第五步安装主梁横移至制梁中心距。安装梁面门吊，利用门吊安装侧模、翼模；

第六步进行模架调整、固定，完成后即可进入下道工序。

移动模架拆除步骤与模架安装步骤相反，同样需在0#台前搭设支架，逐段移出梁体，逐步拆除。

4 移动模架现浇箱梁主要工序技术要点

(1)模板由移动模架自带，由外模、内模、底模、端模拼装组成，全部采用定型钢模板，各模板与移动模架组装成一个整体。

底模包括横移装置和底模系统，横移装置由钩挂支架、正压轮组及反压轮组、横移滑靴、横移油缸等部分组成，整机共设置2×14套。横向移动滑靴机构利用杠杆结构理论，利用内部插销轴角度的不同实现液压油缸顶推底模内外滑移。侧模利用可调式支撑系统作用于承重梁上。

内模采用可拆卸模架、分块式钢模。内模板总长度49.1 m，由标准段模板、变截段模板及支撑框架组成，在布设底腹板钢筋后进行内模安装作业。内模系统利用人工拆卸、搬运及安装。单片钢模重量不大于100 kg。

端模共分15个节，单个重量小于0.18 t，每节及各模板之间用高强螺栓联接。

(2)预拱度设置：钢箱梁制造时预设拱度，底模和梁体同时起拱，预拱度设置根据主梁承受实际钢筋混凝土荷载加内模自重计算，以便成桥后桥梁曲线与设计值相符。

(3)混凝土浇筑顺序

箱梁混凝土浇筑从梁体低处往高处浇筑，先浇筑腹板底部倒角，左右交替全断面对称浇筑，当腹板混凝土高度达到0.5 m左右，或腹板内混凝土不下沉(随时观察底板混凝土情况，不能翻浆高出底板顶面)，然后从顶面中心浇筑底板，直至底板全部浇筑完成，再开始浇筑剩余腹板混凝土，浇筑翼板，顶板直至完成。

(4)张拉注意事项

①张拉之前，应做全面检查，确保各项指标均合格，否则不得进行张拉。

②油表和千斤顶均需检验合格后方可使用，油表与千斤顶联合使用。钢绞线需按图纸及相关规范要求抽检，钢绞线弹模由试验确定。

③张拉前要对预应力孔道、锚垫板等进行检查，确保锚垫板承压面与张拉孔相垂。

④梁体张拉时，安排专人负责填写张拉原始记录。

⑤千斤顶不允许过载，不能超出规定张拉行程；油泵移动时将油压表拆卸后转送。

⑥千斤顶给油、回油规定速率平稳进行。避免回油过猛，产生较大冲击荷载，发生滑丝。

⑦高压油管使用前应做耐压试验，不合格的不能使用。油压泵安全阀应保证最大工作油压能自动打开。油压表需安装牢固，油泵与千斤顶的各部接头均须完整紧密，确保不滴不漏。

5 移动模架过孔施工技术

现浇梁在完成梁体一期张拉后，即将进入过孔作业，在过孔前对其移动模架液压系统、电气系统、结构连接系统等重点部位进行全面检查。

脱模：墩顶顶升油缸收缩，模架整体下落120 mm后脱模；横移底模油缸，使底模横向向外开启，底模向两侧横移1 890 mm；启动墩顶横移油缸，模架整体向外开移400 mm；安装前导梁联系联连接段。

过孔：启动墩顶纵移油缸，整机(除门吊外)前移约18 m左右停止，采用前导梁上自制“摆吊”转运材料，安装下一墩柱墩顶移位机构；前方墩顶移位机构安装完成后，整机继续前移大约12 m左右，再缓缓前移使后方墩顶移位机构脱空，拆除后方墩顶移位机构；继续整机前移至下一跨箱梁浇筑位置。

模板安装：启动墩顶横移油缸，模架向内横移400 mm；下落门吊，使其落在导梁轨道上；安装门吊支腿配重，安全解除平台走道一侧吊挂，门吊走行到预浇梁跨内；重新吊挂平台走道；拆除底模与主梁间锁定；启动底模横移油缸，两侧底模向内横移1 890 mm；葫芦吊挂操作平台并安装保险装置；安装底模与主梁之间的螺栓；

就位：启动墩顶主油缸，模架整体提升120 mm，到达制梁标高；进入制梁作业工序。

6 移动模架现浇箱梁线型控制技术

6.1 线形控制因素

(1)模架对箱梁线形的影响

影响梁体线形控制的主要因素是移动模架在施工过程中的变形。移动模架变形一是主梁系统在自重及各种施工荷载作用下的挠度增加；二是支撑在施工荷载下的弹性压缩变形；

(2)钢束张拉时产生的上拱。

(3)徐变拱度值。

6.2 预压承载试验

(1)对移动模架的各项技术指标进行检验，以确保施工的安全；

(2)消除移动模架的非弹性变形；

(3)获取相关技术参数；监控监测钢箱梁挠度以及试压后的挠度变化。

6.3 现场变形监控

为控制梁体线形，施工中对梁体标高及平面位置进行重点监测。

(1)测量控制网建立在桥台、墩顶上，充分利用附近的施工控制点，控制网利用既有施工测量网。

(2)高程控制采用高等级水准测量，在各墩台顶面设置控制点。

7 结 语

(1)研制了墩顶行走的墩顶支承下行式移动模架，省略了托架、牛腿及支腿，自重较轻，满足了原位制梁的要求，解决了铁路50 m箱梁在场地受限地区现浇施工的难题。

(2)研制的底模平抽开合系统，避开了桥墩、垫石，行走简单、安全、快速。

(3)研制的外模与钢箱主梁一体化连接，在墩顶可纵移、横移及自由升降，外模定位精确，操作简单、快速。

(4)自主研制的位于前导梁上的可旋转吊具，安全可靠，操作简单，方便移动模架与前方墩顶之间材料转运。

(5)采用顶推拼装上桥的措施，解决了拼装场地受限的问题，满足了拼装工期要求。

该套技术先进，操作简便，工效高，有利于保证施工安全、质量和工期，经济社会效益显著，有较明显的市场竞争优势，推广应用前景广阔。