曲线桥下行式移动模架分段前移拼装及反向施工关键技术

陈松松，王乃双

(广西路桥工程集团有限公司道桥分公司，广西 南宁 530200)

0 引言

龙门大桥东引桥上构第3～7联设计为等截面预应力连续箱梁，路线呈S形曲线，单跨长度为50 m，因在海洋环境下不适合搭设支架，所以采用DXZ50/2000下行式移动模架逐跨现浇施工工艺。移动模架的拼装是一项工作量大、要求较高的工作，根据以往项目的施工经验，一般主要有以下3种拼装方式[1]：

(1)在制梁位桥下进行整体拼装，然后采用大型起重设备或设置液压提升系统整体吊放到墩旁托架上，完成移动模架的拼装。

(2)在制梁位桥下搭设钢平台，与墩身上的墩旁托架构成一个空中拼装平台，采用起重设备将移动模架散件起吊后，在空中拼装平台进行拼装。

(3)在桥头路基上拼装，设置顶推装置，将移动模架顶推至制梁位。

根据现场实际情况，施工段被80 m路基分割为两个区段，第3～6联在路基小桩号侧，第7联在路基大桩号侧，采用第3种方案较合适，并需在此基础上进行优化以满足工程实际需求。经研究拟定方案如下：左右幅移动模架需在路基上进行拼装，然后依次往大桩号方向逐跨施工，完成第7联箱梁施工后，再倒退至路基上进行调头换向，然后往小桩号方向逐跨施工第3～7联。

其中涉及的“曲线桥梁采用下行式移动模架施工，在路基段上采用分段顶推前移拼装就位，及倒退返回并穿过路基段调头反向施工工艺”，在全国桥梁建设工程中较为少见，本文对其进行研究总结，可为类似工程提供参考，对推动移动模架施工向更加规范化、通用化与现代化发展具有一定意义。

1 工程概况

广西滨海公路龙门大桥是目前广西在建的最大跨径桥梁，地处钦州市茅尾海平陆运河出海口，是广西壮族自治区的重点工程之一。项目主要包含西引桥、主桥、东引桥及扬帆立交，其中龙门大桥东引桥分为两个区段，第一区段为擦人墩岛到旱泾长岭之间的海域，第二区段穿越七十二泾南部的松飞岭、仙人井大岭。桥梁分左右两幅，最小转弯半径为716.5 m，现浇梁梁面宽16.25 m，高3 m，底板宽7.45 m，翼板宽3.5 m。移动模架在76#～77#桥台间路基段进行拼装，先向大桩号逐跨施工77#～81#墩箱梁，然后将移动模架向小桩号倒退，反向逐跨施工76#～55#墩箱梁。

2 移动模架分段前移拼装

在首跨安装移动模架存在地形陡、跨度大、重量大、部件多、结构复杂、主件组装要求高和施工干扰多等难题的情况下，选择在路基上分段推进式的拼装移动模架方案更加容易实施，也更能保证安全。

其核心技术为：将桥台后的路基段根据移动模架拼装需求空间进行超挖处理，使模架主梁拼装在1 m左右的低高度，然后设置临时拼装支架兼做顶推滑道，再在合适位置安装移动模架墩旁托架和移位台车，利用移位台车驱动模架前移，在安装好部分移动模架节段后，后续采用安装一段、顶推一段的方式，分节段顶推前移完成移动模架安装。此拼装方案无须搭设高位拼装支架，且移动模架可实现一次拼装到位，临时支架在模架倒退及反向施工阶段可再次利用。其具体施工工艺如下。

2.1 拼装准备工作(图1)

(1)在76#、77#桥台之间超挖出42 m宽、80 m长的拼装位置，地面要求基本平整，适合130 t大型汽车吊的进出。路基按要求进行开挖，76#台处挖至+23 m标高，77#台处挖至+25 m标高。拼装场地整平碾压密实，顶面铺装20 cm厚水稳层。

(2)76#、77#桥台施工左、右幅中间至台帽的宽度为7.4 m，并完成垫石施工。其余部分待第7联和第6联第一跨左右幅全部完成且模架离开后再进行后浇施工，避免桥台与移动模架干涉。

图1 桥台先施工部分示意图(mm)

(3)完成78#左幅墩柱施工，并在墩柱两侧预埋牛腿盒。预埋盒安装时在下方和侧面设置钢筋网，加强局部承压能力，并设置补强主筋。

(4)77#桥台处的临时支架，根据现场实际情况，拟采用钢管型钢支架。采用820 mm×10 mm钢管作立柱，双拼63#工字钢做纵梁，然后将墩旁托架上横梁安装在工字钢纵梁上。支架基础采用混凝土扩大基础，配钢筋，基底落在原状强风化岩层上，承载力≥400 kPa。

2.2 拼装施工步骤

(1)在桥台承台前方的临时支架安装墩旁托架上横梁，在距离桥台墩旁托架横梁52 m处的路基上安装另一套墩旁托架上横梁，作为两个拼装支点。横梁安装与77#桥台平行，使模架可正常推出。再用汽车吊吊装移位台车至横梁上，吊装前必须将滑移面做清洁处理，涂润滑油，同步安装液压系统和电气控制系统。

(2)另在两组横梁之间搭设2×2组拼装临时滑座，支撑在主梁拼装段的接头处。支架基础采用混凝土基座+双层型钢，上部安装钢板滑座，与移动模架主梁轨道板对位，并在表面涂油脂，使模架纵向滑动。

(3)按规划位置拼装主梁、导梁，注意留出130 t汽车吊的进出通道和吊装站位。先在地面拼装3#、4#导梁为一个吊装单元，利用130 t汽车吊，分别将两侧导梁吊装至拼装临时支架上，再用同样的方式拼装好1#、2#导梁和主梁节段一、主梁节段二。如图2所示。

图2 路基上拼装施工示意图(mm)

(4)驱动前后横梁上台车的纵移油缸，整机前移12 m，吊装主梁节段三，再前移12 m，吊装主梁节段四，继续前移13 m，吊装主梁节段五，此时完成所有导梁和主梁安装。

(5)利用汽车吊，依次将底模桁架安装完毕，再从前向后交替安装底模板及外侧配重，再从前向后安装侧模、翼模及撑杆。

(6)驱动前后横梁上台车的纵移油缸，顶推整机前移15 m，使后方移位台车与主梁脱空。将后方墩旁托架安装至前方78#桥墩，左右对拉精轧螺纹钢筋，并安装好前辅助支腿。如图3所示。

图3 将路基上的横梁安装到前方桥墩示意图(mm)

(7)驱动整机前移45.4 m至首跨制梁位。驱动横移油缸，模架合模，安装中缝螺栓。安装其他设施，检查模架，移动模架拼装完成。如图4所示。

图4 移动模架拼装完成示意图(mm)

3 移动模架反向施工

移动模架逐跨施工完成第7联后，需倒退至76#～77#桥台之间的路基段处，完成调头反向，再逐跨施工第6～3联。移动模架倒退和反向分为两个阶段：

(1)在已经完成施工的第7联曲线箱梁上实现倒退，其关键点为将本来位于后方的后辅助支腿铺设轨道在前方进行导向，本来位于墩柱顶的前辅助支腿需采用吊挂的方式挂在后方。

(2)在路基段上实现移动模架调头反向的关键点，为模架主梁采用对称性设计，调头时只需将前方的导梁拆除安装至后方，无须全部拆除重新安装；利用路基上设置纵横向滑道的方式，实现移动模架路基段合模，完成墩旁托架转运以及移动模架曲线路基转向对正。具体实施方法如下。

3.1 在已浇筑曲线箱梁上倒退

(1)80#～81#箱梁施工完毕，支撑油缸回缩、脱模；拆除前辅助支腿，模架在横移油缸作用下，向两侧横移4 m开模；调换纵移油缸方向，准备后退。

(2)整机在前、后墩旁托架支撑下，纵移油缸推动整机后退20 m；然后沿曲线铺设后辅助支腿走行轨道；再在后辅助支腿(混凝土梁面走行)和前、后墩旁托架支撑下，整机继续后退30 m至后一跨。

(3)模架合模，前、中、后辅助腿梁面支撑，安装螺纹钢筋吊挂模架，使模架主梁抬高100 mm；解除墩旁托架横向连接，收缩钩挂油缸使托架脱空；启动横移油缸，使托架相对于台车向外横移约600 mm，避开桥墩。按照顺序，先启动后墩旁托架上的纵移油缸使其后退一跨，再启动前墩旁托架上的纵移油缸使其后退一跨；安装墩旁托架，左右对拉精轧螺纹钢筋[2]。如图5所示。

图5 墩旁托架往后倒运示意图(mm)

(4)由于前辅助支腿(后方)在模架倒退时不能像在前进时那样安装在墩柱顶，需拆下前辅助支腿横梁，将其放置于箱梁顶面，两侧锚固精轧螺纹钢穿过箱梁翼缘板孔洞吊挂下方导梁端头，注意需根据实际吊挂位置对箱梁翼缘板进行开孔；现场可利用型钢、钢管等制成临时支座，放置在混凝土梁腹板上方，用以支撑前辅助支腿横梁，防止箱梁翼板受压破坏。

(5)解除前、中辅助支腿吊挂螺纹钢筋；模架在前、后墩旁托架横移油缸作用下，向两侧横移4 m开模；解除后辅助支腿拉杆螺纹钢筋；整机在前、后墩旁托架支撑下，纵移油缸推动整机后退20 m，再沿曲线铺设后辅助支腿走行轨道；在后辅助支腿(混凝土梁面走行)和前、后墩旁托架支撑下，整机继续后退30 m至后一跨。

(6)按照前述步骤，模架后退至77#桥台处。如图6所示。

图6 移动模架后退至77#桥台处示意图(mm)

3.2 在路基上调头反向

(1)不能像安装时那样直接将后方墩旁托架及移位台车(78#墩处)拆除安装至路基坑槽内(完成箱梁施工后，无拆除作业空间)，需采取措施将移动模架处于半桥半路基状态下进行合模，将后方墩旁托架及移位台车(78#墩处)滑移到桥台位置。

(2)道路路线处于平曲线段上，移动模架在路基上若按直线后退反向不能对正小桩号侧桥台(76#桥台)中线，需采取措施实现移动模架在路基上的转向。主要技术要点如下：

①后辅助支腿行至77#桥台位置，79#墩位置用精轧螺纹钢吊住导梁前端；合模状态下将78#墩的墩旁托架移到77#桥台前，拆除斜撑，将上横梁固定在钢管支架上，然后将79#墩的墩旁托架移到78#墩；利用77#桥台前和78#墩的墩旁托架横移台车将左侧主梁往左横移4 m，将右侧主梁往右侧横移2.1 m。

②开模状态下将模架前移，主梁前端行至路基基坑处前；将77#桥台前的墩旁托架横梁移至路基基坑内；再将模架前移一点点，使基坑内的台车接触主梁。在这一过程中保证77#桥台后的临时至墩始终支承住主梁。如图7所示。

图7 77#桥台移位台车安装至路基示意图(mm)

③在77#桥台后的临时支墩后设置横向滑道，对应主梁下方安装滑靴，利用路基上的横梁、78#墩处的横梁及77#台处的后辅助支腿及新增滑道的支承，将模架横移合模(横移时单靠77#桥台处的后辅助支腿不能支撑那么大的重量，需要在附近设置滑道支承)。

④合模状态下，用精轧螺纹钢吊住导梁前端，将78#墩的墩旁托架移动到77#桥台前，拆除斜撑，将上横梁固定在钢管支架上；拆除78#精轧螺纹钢，利用77#桥台前及路基处的墩旁托架台车进行开模。

⑤开模状态下，用77#桥台前和路基处的台车顶起主梁，两主梁各自绕77#桥台位置旋转，将主梁前进路线转到76#～77#桥台连线方向；安装新路线的临时支墩，将主梁落下，将其支承在临时支墩上。如图8所示。

⑥利用卷扬机、钢丝绳等将导梁下放拆除，然后将其安装至主梁另一端，使模架换向，再前移模架；待77#桥台前的移位台车脱离主梁，将其移位吊装到76#桥台前，然后在76#桥台处和路基处的移位台车驱动下继续前移模架；待路基处的台车脱离主梁，将路基上的墩旁托架移动到75#墩柱处安装，然后继续前移模架，直至就位，成功完成模架倒退换向施工。如图9所示。

图9 移动模架完成调头换向示意图(mm)

4 结语

龙门大桥东引桥曲线桥梁移动模架现浇施工，因特殊的地形条件和图纸设计，移动模架需在路基上完成拼装，先往大桩号方向逐跨施工完成一联箱梁后，再倒退回路基段完成移动模架调头操作，然后反向往小桩号逐跨施工。这一过程中采用的“曲线下行式移动模架分段前移拼装及反向施工关键技术”，利用在路基上设置临时拼装支架兼顶推滑道，模架本身采用主梁对称设计，灵活运用移动模架移位台车等方法，安全快捷地完成了移动模架在曲线路段的拼装及先后倒退反向施工的操作，此思路为今后类似工程施工提供了一个可参考的依据，对推动移动模架施工向更加规范化、通用化与现代化发展具有一定意义。