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摘要:本文结合工程实例,详尽地介绍了移动模架造桥机制梁施工技术的工作原理、工艺特点、适用范围、施工工艺流程及操作要点等。
关键词: 移动模架;制梁;技术;应用
中图分类号:C35文献标识码: A
1、前言
ZQM950移動模架造桥机是为了配合客运专线33.3m简支箱梁在原位现浇的施工工法而设计制造的桥梁施工设备。
本机采用桥面下支承,利用两组钢箱梁支承模板,通过模板开合、模架纵移、横移、支腿自移等功能,实现对混凝土梁原位现浇、逐孔成桥的施工工法。具有操作简单、占少、节约投资、造价相对低廉等优点。尤其适用于特殊地形环境,如:桥址两边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊滩地、跨越交通线路等。
2、工作原理
(1)制梁:
两组钢箱梁支承模板,在模板内现场浇注混凝土箱梁。底模通过螺旋顶调整预拱度,侧模通过支撑螺杆调整线型,以保证梁型正确。本机采用桥面下支承式,混凝土梁的重量及模架的自重通过四个顶升油缸传递到墩旁托架上,再通过墩旁托架下部立柱传至承台上。
(2)脱模:
四个顶升油缸收缩,模架整体脱模落于支承台车滑道上。
(3)支腿自移:
前、中、后扁担吊挂模架及前导梁,模架自重转至桥面、墩顶上,支腿卸荷。利用垂直吊挂油缸使墩身两边的墩旁托架和支承台车脱离墩身,反钩装置钩住主梁轨道外侧,由纵移油缸步进式顶推使支腿向前方桥墩移位并安装。
(4)模架移位:
前、中扁担卸载,后扁担仍吊挂模架,松开横向联接系,模架对开成两组。后扁担走行于桥面轨道上,钢箱梁前部及前导梁落于支承台车滑道上,由纵移油缸步进式向前顶推,后扁担和两组模架一同前移至新的桥位。
3、工艺特点
采用移动模架制梁,占地少,可省去修建大型预制场及存梁场,不需重型运梁设备和大吨位起吊架梁机械,也不需要对施工场地进行硬化处理,不影响桥下交通,且省工省料,建造速度快。
4、适用范围
适用于铁路和公路桥梁的施工。墩高6m~10m左右;桥梁宽为13.4m,梁长为34.5m。
5、施工工艺流程
详见移动模架造桥机施工工艺流程图1
图1施工工艺流程
6、主要施工技术操作要点
(1)、移动模架拚装顺序
清理现场,特别是桥台、承台及临时支架处,每个临时支架承载力30吨;目测检查造桥机零部件,加注润滑油等;安装墩旁托架并调平、安装一跨数组支架;安装支承台车(含电气、液压),调平,试动作;分段架设钢箱梁,两组梁开挡略大于底模横联长。调平,起拱40mm;将每两半底模横联连成一榀,安装于两组钢箱梁内侧;安装底模板,堆载预压获得相关参数,设预拱度;安装外侧模;安装配重及其平台;待底、腹板钢筋轧好(或吊装好)后、安装内模系统、安装顶板钢筋;安装端模;梯子平台等附件安装就绪;检查、准备试空车;拆除次序与以上步骤基本相反。
(2)、安装墩旁托架
该墩旁托架主要用来传力于桥墩承台。安装前应清除桥墩平台上泥土等杂物,并整平,必要时用钢板垫平。承台上托架支撑处必须整平并用刚性垫块,垫块面积大于支撑垫块。用钢板垫平,或先用砂浆抄平后用钢板整平实。
根据墩高要求安装托架支撑加长柱→利用手动葫芦配合安装立柱及斜撑→穿下部精扎螺纹钢筋并张拉紧→装上横梁并调平两边托架→穿上部精扎螺纹钢筋并张拉预紧→对称分步张拉螺纹钢筋,对每根螺纹钢筋施加要求的预紧力,以使两部分托架与桥墩密贴,并使每根钢筋受力均匀→终张拉上部精扎螺纹钢筋达到设计要求。
(3)、主梁安装
架设临时安装用支架2组(每孔间跨度11.1m),每组临时支架采用碗扣式脚手架搭设,上方满铺工字钢,支架的高度根据原地面高程和墩身高度进行现场实际进行搭设,支架顶部设置4个10t千斤顶,调平各节钢箱梁,上拱度40mm,并不允许向内旁弯,两组主梁轨道纵桥向应平行。再拧紧钢箱梁连接螺栓。
操作支承台车的油缸驱动机械,使两组主梁在纵向、横向、竖向就位。
(4)、前导梁及前扁担安装:
根据吊机吨位确定分段或整体吊装前导梁,若分段安装导梁须架设临时支架之后安装好前扁担。导梁与主梁及导梁节段间联接用M30螺栓拧紧。
(5)、模板安装:
①底模横联及底模安装:
安装横联上螺旋千斤顶,螺旋千斤顶伸出量要适当,使之能伸长能缩短。再把两片横联先连成一榀,吊机位于两根钢箱梁中间,将每榀横联装于两钢梁之间。螺栓固定后才能松钩。安装顺序为从中间向两端安装。横联两端与主梁连接用M30螺栓拧紧力矩750 N·m,两段横联联接用M30螺栓确保拧紧受力。
安装底模板。底模分段安装,随主梁一起起拱。
安装外侧模及支撑。
②内模安装:
底腹板钢筋扎好后吊装内模板。先安装小车轨道及托架,然后整体吊装内模小车,之后逐段安装并连接内模板。
③端模安装:
首先在绑扎底腹板钢筋时安装好底腹板端模,然后等顶板钢筋扎好后再安装顶板端模。单片端模分十个节段,可以自下而上逐段吊装,也可以先安装底腹板端模然后把顶板端模连接成整体吊装。
④中、后扁担的安装:
中、后扁担在制完梁,准备吊挂模架前安装到位。
(6)、造第一孔梁操作要点
①模板系统调整→绑扎钢筋、布管→内模安装→检测、调整模板、补缝→绑扎顶板钢筋→浇注混凝土→养生→脱开端模及一至二节内模板→施加预应力、压浆→检测→进入下一操作循环。
②移动模架拼装就位,施工首孔箱梁,此时移动模架支承在前、后主支腿上;绑扎底板、腹板钢筋、立内模、绑扎顶板钢筋、浇注混凝土。混凝土达到强度后,解除内模撑杆,张拉完毕。
③桥面铺设后辅助支腿的走行钢轨;点动前主支腿、后主支腿的承重油缸,解除机械锁紧螺母,前主支腿、后主支腿的承重油缸少量回收,依靠设备自重脱模;后辅助支腿在桥面支撑,中辅助支腿、前辅助支腿在墩顶支撑;前主支腿、后主支腿承重油缸完全回收;解除前主支腿、后主支腿的对拉高强精轧螺纹钢筋;吊挂油缸回收,将主支腿提高,安装吊挂机构;解除吊挂油缸的连接,主支腿吊挂在走道上。
④利用纵移油缸顶推前主支腿、后主支腿前进至下一桥墩就位;安装吊挂油缸,吊挂油缸回收,吊挂机构平移开;吊挂油缸伸出,主支腿支承在承台上;张拉主支腿的对拉高强精轧螺纹钢筋。
⑤解除底模桁架、底模、前辅助支腿中部的连接螺栓;后辅助支腿、后主支腿、前主支腿的横移油缸循环伸缩使两侧移动模架向外横移开启约4.5米。
⑥同时启动后主支腿上的纵移油缸,循环伸缩使模架前移一跨。
⑦模架横移合拢就位,底模桁架、底模、前辅助支腿连接;主支腿承重油缸顶升就位并机械锁定;模板调整;绑扎底腹板钢筋;内模就位;绑扎顶板钢筋;混凝土浇注。
7、移动模架的拼装和行走安全措施
移动模架的安装、走行、拆卸必须有合格证的熟练工种操作。移动模架行走过程必须严格按照操作规程进行,密切关注天气变化情况,合理组织施工,不得违章操作。
移动模架和操作平台应严格按照施工设计安装。平台四周要有防护栏杆和安全网,平台板铺不得留空隙。作业人员应戴安全帽、穿防滑鞋,水上施工穿救生衣,高空作业系安全带。上下爬梯焊结牢固,经常出入的通道应搭设顶棚。
模架安装过程中,严格按照吊装施工规范进行作业,要经常调整水平、垂直偏差,防止整体失衡。
移动模架上所装置的液压设备,电器设备,严禁他人乱动。操作平台应经常检查,是否安全牢固.移动模架进行拼装时,编写拼装工艺和安全操作细则,拼装前对各种工况进行分析并作技术交底,拼装完成后进行试压,填写试压记录,并对整个操作程序及钢结构各设备进行全面检查和验收。
移动模架首孔梁施工前编写施工工艺和安全操作细则,首孔梁施工前进行技术交底,并在以后的施工中将工艺进行完善。
横向移动前检查并确保模板、前支撑横梁以及中间托架的连接均已解除;模架纵向推进过程中,两侧主梁要对称前移,纵向推进油缸每次行程小于1000mm。
结束语
中铁九局在哈大客专TJ-1标段DK377+363.90桥梁施工中,利用ZQM950型下承自行式移动模架造桥机墩顶原位造梁,每孔梁长34.4m,跨度33.3m,顶宽13.4m。在施工实践中积累了许多宝贵经验,可为类似桥梁施工提供借鉴。
关键词: 移动模架;制梁;技术;应用
中图分类号:C35文献标识码: A
1、前言
ZQM950移動模架造桥机是为了配合客运专线33.3m简支箱梁在原位现浇的施工工法而设计制造的桥梁施工设备。
本机采用桥面下支承,利用两组钢箱梁支承模板,通过模板开合、模架纵移、横移、支腿自移等功能,实现对混凝土梁原位现浇、逐孔成桥的施工工法。具有操作简单、占少、节约投资、造价相对低廉等优点。尤其适用于特殊地形环境,如:桥址两边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊滩地、跨越交通线路等。
2、工作原理
(1)制梁:
两组钢箱梁支承模板,在模板内现场浇注混凝土箱梁。底模通过螺旋顶调整预拱度,侧模通过支撑螺杆调整线型,以保证梁型正确。本机采用桥面下支承式,混凝土梁的重量及模架的自重通过四个顶升油缸传递到墩旁托架上,再通过墩旁托架下部立柱传至承台上。
(2)脱模:
四个顶升油缸收缩,模架整体脱模落于支承台车滑道上。
(3)支腿自移:
前、中、后扁担吊挂模架及前导梁,模架自重转至桥面、墩顶上,支腿卸荷。利用垂直吊挂油缸使墩身两边的墩旁托架和支承台车脱离墩身,反钩装置钩住主梁轨道外侧,由纵移油缸步进式顶推使支腿向前方桥墩移位并安装。
(4)模架移位:
前、中扁担卸载,后扁担仍吊挂模架,松开横向联接系,模架对开成两组。后扁担走行于桥面轨道上,钢箱梁前部及前导梁落于支承台车滑道上,由纵移油缸步进式向前顶推,后扁担和两组模架一同前移至新的桥位。
3、工艺特点
采用移动模架制梁,占地少,可省去修建大型预制场及存梁场,不需重型运梁设备和大吨位起吊架梁机械,也不需要对施工场地进行硬化处理,不影响桥下交通,且省工省料,建造速度快。
4、适用范围
适用于铁路和公路桥梁的施工。墩高6m~10m左右;桥梁宽为13.4m,梁长为34.5m。
5、施工工艺流程
详见移动模架造桥机施工工艺流程图1
图1施工工艺流程
6、主要施工技术操作要点
(1)、移动模架拚装顺序
清理现场,特别是桥台、承台及临时支架处,每个临时支架承载力30吨;目测检查造桥机零部件,加注润滑油等;安装墩旁托架并调平、安装一跨数组支架;安装支承台车(含电气、液压),调平,试动作;分段架设钢箱梁,两组梁开挡略大于底模横联长。调平,起拱40mm;将每两半底模横联连成一榀,安装于两组钢箱梁内侧;安装底模板,堆载预压获得相关参数,设预拱度;安装外侧模;安装配重及其平台;待底、腹板钢筋轧好(或吊装好)后、安装内模系统、安装顶板钢筋;安装端模;梯子平台等附件安装就绪;检查、准备试空车;拆除次序与以上步骤基本相反。
(2)、安装墩旁托架
该墩旁托架主要用来传力于桥墩承台。安装前应清除桥墩平台上泥土等杂物,并整平,必要时用钢板垫平。承台上托架支撑处必须整平并用刚性垫块,垫块面积大于支撑垫块。用钢板垫平,或先用砂浆抄平后用钢板整平实。
根据墩高要求安装托架支撑加长柱→利用手动葫芦配合安装立柱及斜撑→穿下部精扎螺纹钢筋并张拉紧→装上横梁并调平两边托架→穿上部精扎螺纹钢筋并张拉预紧→对称分步张拉螺纹钢筋,对每根螺纹钢筋施加要求的预紧力,以使两部分托架与桥墩密贴,并使每根钢筋受力均匀→终张拉上部精扎螺纹钢筋达到设计要求。
(3)、主梁安装
架设临时安装用支架2组(每孔间跨度11.1m),每组临时支架采用碗扣式脚手架搭设,上方满铺工字钢,支架的高度根据原地面高程和墩身高度进行现场实际进行搭设,支架顶部设置4个10t千斤顶,调平各节钢箱梁,上拱度40mm,并不允许向内旁弯,两组主梁轨道纵桥向应平行。再拧紧钢箱梁连接螺栓。
操作支承台车的油缸驱动机械,使两组主梁在纵向、横向、竖向就位。
(4)、前导梁及前扁担安装:
根据吊机吨位确定分段或整体吊装前导梁,若分段安装导梁须架设临时支架之后安装好前扁担。导梁与主梁及导梁节段间联接用M30螺栓拧紧。
(5)、模板安装:
①底模横联及底模安装:
安装横联上螺旋千斤顶,螺旋千斤顶伸出量要适当,使之能伸长能缩短。再把两片横联先连成一榀,吊机位于两根钢箱梁中间,将每榀横联装于两钢梁之间。螺栓固定后才能松钩。安装顺序为从中间向两端安装。横联两端与主梁连接用M30螺栓拧紧力矩750 N·m,两段横联联接用M30螺栓确保拧紧受力。
安装底模板。底模分段安装,随主梁一起起拱。
安装外侧模及支撑。
②内模安装:
底腹板钢筋扎好后吊装内模板。先安装小车轨道及托架,然后整体吊装内模小车,之后逐段安装并连接内模板。
③端模安装:
首先在绑扎底腹板钢筋时安装好底腹板端模,然后等顶板钢筋扎好后再安装顶板端模。单片端模分十个节段,可以自下而上逐段吊装,也可以先安装底腹板端模然后把顶板端模连接成整体吊装。
④中、后扁担的安装:
中、后扁担在制完梁,准备吊挂模架前安装到位。
(6)、造第一孔梁操作要点
①模板系统调整→绑扎钢筋、布管→内模安装→检测、调整模板、补缝→绑扎顶板钢筋→浇注混凝土→养生→脱开端模及一至二节内模板→施加预应力、压浆→检测→进入下一操作循环。
②移动模架拼装就位,施工首孔箱梁,此时移动模架支承在前、后主支腿上;绑扎底板、腹板钢筋、立内模、绑扎顶板钢筋、浇注混凝土。混凝土达到强度后,解除内模撑杆,张拉完毕。
③桥面铺设后辅助支腿的走行钢轨;点动前主支腿、后主支腿的承重油缸,解除机械锁紧螺母,前主支腿、后主支腿的承重油缸少量回收,依靠设备自重脱模;后辅助支腿在桥面支撑,中辅助支腿、前辅助支腿在墩顶支撑;前主支腿、后主支腿承重油缸完全回收;解除前主支腿、后主支腿的对拉高强精轧螺纹钢筋;吊挂油缸回收,将主支腿提高,安装吊挂机构;解除吊挂油缸的连接,主支腿吊挂在走道上。
④利用纵移油缸顶推前主支腿、后主支腿前进至下一桥墩就位;安装吊挂油缸,吊挂油缸回收,吊挂机构平移开;吊挂油缸伸出,主支腿支承在承台上;张拉主支腿的对拉高强精轧螺纹钢筋。
⑤解除底模桁架、底模、前辅助支腿中部的连接螺栓;后辅助支腿、后主支腿、前主支腿的横移油缸循环伸缩使两侧移动模架向外横移开启约4.5米。
⑥同时启动后主支腿上的纵移油缸,循环伸缩使模架前移一跨。
⑦模架横移合拢就位,底模桁架、底模、前辅助支腿连接;主支腿承重油缸顶升就位并机械锁定;模板调整;绑扎底腹板钢筋;内模就位;绑扎顶板钢筋;混凝土浇注。
7、移动模架的拼装和行走安全措施
移动模架的安装、走行、拆卸必须有合格证的熟练工种操作。移动模架行走过程必须严格按照操作规程进行,密切关注天气变化情况,合理组织施工,不得违章操作。
移动模架和操作平台应严格按照施工设计安装。平台四周要有防护栏杆和安全网,平台板铺不得留空隙。作业人员应戴安全帽、穿防滑鞋,水上施工穿救生衣,高空作业系安全带。上下爬梯焊结牢固,经常出入的通道应搭设顶棚。
模架安装过程中,严格按照吊装施工规范进行作业,要经常调整水平、垂直偏差,防止整体失衡。
移动模架上所装置的液压设备,电器设备,严禁他人乱动。操作平台应经常检查,是否安全牢固.移动模架进行拼装时,编写拼装工艺和安全操作细则,拼装前对各种工况进行分析并作技术交底,拼装完成后进行试压,填写试压记录,并对整个操作程序及钢结构各设备进行全面检查和验收。
移动模架首孔梁施工前编写施工工艺和安全操作细则,首孔梁施工前进行技术交底,并在以后的施工中将工艺进行完善。
横向移动前检查并确保模板、前支撑横梁以及中间托架的连接均已解除;模架纵向推进过程中,两侧主梁要对称前移,纵向推进油缸每次行程小于1000mm。
结束语
中铁九局在哈大客专TJ-1标段DK377+363.90桥梁施工中,利用ZQM950型下承自行式移动模架造桥机墩顶原位造梁,每孔梁长34.4m,跨度33.3m,顶宽13.4m。在施工实践中积累了许多宝贵经验,可为类似桥梁施工提供借鉴。