(中铁十六局集团第四工程有限公司)
【摘要】伴随我国交通运输基础设施的迅猛发展,移动模架现浇法应用于桥梁工程也得到社会各界的认可。因此,本文结合具体工程实例对移动模架现浇法进行了探讨,首先以移动模架现浇法的优点为出发点,介绍了移动模架现浇法的主要安装步骤,最后详细阐述了施工中的注意事项及相应解决办法,为类似工程提供参考。
【关键词】桥梁工程;移动模架;桥梁施工;现浇;应用
1.工程概况
新坝特大桥中心里程D4K245+527,起讫里程D4K244+180.048~D4K245+956.38,总长1776.332米。桥梁下部结构为桩基+承台基础,圆端型实体墩,最大墩高20米,桥台为矩形空心桥台,上部结构形式为38×32m简支箱梁+1×24m简支箱梁+(40+64+40)m连续梁+7×32m简支箱梁+(32+56+32)m连续梁。桥区位于兴文县麒麟乡境内,桥梁主体三次跨越古宋河,4号~6号墩处采用32m简支梁跨越、38号~42号墩处采用(40+64+40)m连续梁跨越、49号~52号台之间为(32+56+32)m的连续梁跨越。本桥为客运专线双线桥铁路,且行车设计速度为250km/h,4.6米的线间距,46孔的简支箱梁施工方法采用移动模架现浇法,其中45孔箱梁的为跨度31.1米,1孔箱梁的跨度为23.1米。
2.选择移动模架现浇法的原则
结合本项目的实际情况和移动模架现浇法的优势,经过比较选择移动模架现浇法进行施工。详细的选择原则如下:
(1)移动模架现浇法具有施工周期短、机械化程度高等优点,针对工期紧张项目,可以采用防寒、防雨等措施,尽量降低气候的影响,对项目的工期有整体的掌握,保证项目顺利按照工期完成。
(2)该桥梁工程属于高架桥梁,地面土层相对较软,移动模架现浇法不需要对桥下地基进行处理,从而降低成本,也提高了施工速度。移动模架现浇法的主要特点是标准化的作业,这样可以有效确保桥梁的整体性,有利于对项目的安全质量进行控制。
(3)施工设备具有可重复利用性,降低工程成本,适用范围广泛[3]。
(4)由受力角度看,施工与运营具有相同的受力,因此施工时不必设置受力钢筋,由此可降低对钢材的消耗。
(5)此方法施工时可以避免环境等外部的影响,因此安全性较高。
(6)施工时对周围环境影响及污染少,施工用地少,有利于开展文明施工[4]。
(7)移动模架的主梁箱的承载力及抗弯刚度都较大。
3.移动模架拼装
根据铁路32m双线整孔箱梁的设计以及施工特点,本项目工程选用MZ900S型移动模架造桥机,它还具有转换至24m整孔箱梁施工的功能,如图1所示,图2为模架预压。该机械采用上行式结构,支腿过孔移位可以自动完成,通过设置在主梁上的防雨、防晒顶棚,能够适应不同天气下施工要求。
新坝双线特大桥的0#台为移动模架造桥机选择的首跨,在其台尾路基上进行拼装,并在搭建好的支架上进行主梁拼装,采用悬臂拼装方式进行导梁安装。进行吊臂和侧面模板安装时,移动模架需要左右对称进行安装。如果实际情况需要,还可以在支架顶设置调节千斤顶或横向缆风绳。
①路基处理及支架搭设
在已开挖的路基面上,用挖机开挖至与桥台面大致同高的位置,整平路面并压实,路基的开挖深度已经达到风化岩层,基础地基承载力全部大于300Kpa,在主导梁方向铺装16mm厚钢板,其余地方用碎石垫平,支架的纵向距离按8m+3×7m+8m进行布置[5]。因为路面有一定的纵向坡度,所以需要在前支腿和辅助支腿放置支垫,故临时支架顶面支撑梁段底标高比已经浇筑的桥台面高出3.4m。
②承重主梁安装。
主梁的安装需要在临时支架上进行,辅助钢箱梁的拼装则在路基面上进行。辅助钢箱梁的位置在主梁尾部,箱型结构为正交型,其中总长达到2500mm,宽为7000mm,高为3140mm,在中间需要安装具有吊挂移动支腿的卷扬机和支架[6]。
③导梁安装。
导梁的安装需要在主梁和辅助钢箱梁安装完成之后,并采用汽车吊悬臂安装。导梁的组成包括2节长为11.5m空腹箱形梁,为辅助整机过孔的结构。在导梁的下翼缘设置两根轨道方钢,宽度为80mm、高度为50mm,主要作用是帮助整机纵移,轨道方钢中心距为2400mm,误差在2mm以内。腹板的末端设有吊挂角钢,其主要作用是支腿吊挂的轨道。作为整机过孔纵移过程中最为主要的受力结构,导梁在纵移过孔的整个过程中,导梁上正负弯矩交替出现,由于螺栓接头处易发生松动现象,因此在前三次的过孔时都需要全面检查导梁螺栓[7]。
④模板系统安装。
整台造桥机的外模由底模、侧模、墩顶散模和端模共同组成。作为箱梁混凝土的支撑和成型结构,底模由面板和型钢组成。在现场进行底模拼装时,需要将底模的正面、反面以及拼接板、底模架等桁架相互连接起来。底模的封板、肋板也需要与底模架顶面通过螺栓连接固定起来,底模外侧底部连接有油缸耳座,开模油缸筒上的销轴固定在油缸耳座上[8]。安装时底板和腹板的散模板需先安装,顶模板最后安装。安装端模时,需要在绑扎底腹板钢筋的时候安装好底腹板端模,等待顶板钢筋扎好完成后,在安装顶板端模。
4.移动模架现浇法施工的注意事项
(1)牛腿预埋孔的设置是通过提前在墩身模版内放置胶合木模版制作的木盒,然后在浇筑混凝土,但由于浇筑混凝土时产生冲击力和浮力对木盒位造成移动,尽管有定位钢筋进行固定,牛腿与墩身的接触处依旧会产生不平整的现象。牛腿是竖向荷载传递的重要部位,如果出现不平整接触面会造成耗工废料,严重情况下使竖向力分布不均匀,产生安全事故。针对上述现象,可以将牛腿预埋孔所用模版更换为钢木组合模版,通过螺杆固定在墩身模版上,从而提高预埋孔的质量。
(2)在移动模架现浇法中,精轧螺纹钢筋和吊带的使用时间较长,因此要特别注意保护。通过直径48mm的PVC管或波纹管进行护裹,从而避免施工中对其造成的损伤。
(3)在对模架进行纵移前,需要对各个部件进行仔细检查和加固,包括:电液系统、各构件之间的连接螺栓以及受力部位的焊接焊缝。
(4)在进行纵移施工时,应当综合考虑天气环境的情况,对纵移的过孔时间进行科学选择。此外,在主梁及模板系统处,应当配置专门人员负责。
(5)模架的移动中,因为液压马达输出的偏差及主梁与平车间不同的摩擦力,导致两侧主梁间发生不同的速度。当遇到这种情况时,可通过设置变频器进行调节,从而保证两侧主梁移动偏差较小或不产生偏差。
参考文献:
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[2]胡飞.移动模架法在桥梁施工中的应用[J].邢台学院学报,2014,04:189-190+192.
[3]高永飞.移动模架在现浇箱梁桥施工中的应用研究[J].黑龙江交通科技,2015,07:144.
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[5]马刚伟.移动模架工法在桥梁施工中的应用[J].建筑施工,2008,06:494-495.
[6]许宏伟,孙志星,李义强.移动模架造桥机在桥梁施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2008,08:69-71.
[7]龚海军,李远庚.桥梁工程中移动模架现浇梁的施工技术[J].四川建材,2013,02:137-138.
[8]王建才.探讨移动模架工法在桥梁结构施工中的应用优势[J].民营科技,2010,05:182+215.