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佛山市盛建公路工程监理有限公司 528000
摘要：笔者长期从事路桥现场施工管理工作，本文结合作者亲身参与的项目具体分析预应力砼箱梁移动模架施工途径以及安全监控，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：预应力砼；箱梁移动模架；施工途径；安全监控
一、工程简述
新疆G045线赛里木湖—果子沟口高速公路改造工程第五合同段起点里程为K579+072，终点里程为YK581+035（右幅）、ZK580+968（左幅），右幅长1.963km，左幅长1.896km，其主要工程类别为3座桥梁工程。其中K579+422果子沟大桥全长700m，为（170+360+170）m双塔双索面钢桁梁斜拉桥；ZK580+369特大桥为左幅桥，桥型方案为[6×（4×40）+3×40+3×38]m预应力砼连续箱梁，桥梁全长1194m；YK580+402特大桥为右幅桥，桥型方案为[7×（4×40）+4×35]m预应力砼连续箱梁，桥梁全长1260m。根据设计文件、工期要求、现场的地形地貌和施工条件，两座分离式展线桥（ZK580+369、YK580+402）上部结构预应力混凝土箱梁均采用了移动模架。
二、移动模架的工艺流程
单幅箱梁施工顺序为：移动模架就位→浇注第一跨箱梁混凝土→支架前移至第二跨浇注箱梁混凝土→支架前移到第三跨，重复上述步骤，直至浇完最后一跨箱梁混凝土→移动模架拆除。
三、移动模架系统的组成
该移动模架系统主要由主梁、鼻梁、横梁、牛腿、推进小车、模板系统、后横梁通道栏杆等几部分组成。其主体结构为：
移动模架主体结构示意图
（一）主梁
主梁截面为箱形钢结构，内设置纵肋和横肋等，以提高主梁局部承载能力及抗扭刚度。同时在主梁内系统顶升支点及横梁连接处作局部加强构造。在主梁两侧腹板下方设有系统纵向滑移的滑轨，两端与鼻梁通过高强螺栓连接。
（二）鼻梁
鼻梁有前后梁，设置在主梁前后两端，在系统纵向滑移时，起导向及纵向平衡作用。主梁和鼻梁之间以高强螺栓形式连接。
（三）横梁
横梁设置在两根主梁之间，横梁间距基本维持不变。横梁构造为型钢梁形式，在单跨中轴线位置一分为二，两端分别插入主梁内，与主梁采用绞接连接。横梁间的连接设计为可分合形式，采用插销连接。横梁中间分合接头处设置导向板和连接插销，依靠导向板的导向作用，在接合过程中保证连接孔位对齐。每根横梁与主梁连接处设置螺旋千斤顶，用于调整底模标高及预拱度。
（四）牛腿
模架系统在浇筑混凝土及移动时产生的荷载由牛腿支撑，牛腿附着在桥墩上，将牛腿所受垂直荷载通过墩身传递至桥墩承台、桩基受力。牛腿为三角形钢架。牛腿顶部设有小车的滑道，牛腿下支点直接插入墩身预留孔内（墩身施工时，在两侧预留孔洞），主要承受竖向作用力；一对牛腿在上下支点分别采用12根和2根精轧螺纹钢筋连接，主要起连接和承受水平作用力，上部12φ32精轧螺纹钢筋每根预紧张拉力为500KN，总计12×500KN=6000KN，利用千斤顶对称张拉，确保每根精轧螺纹钢筋均匀受力。
（五）小车
工作小车实现系统的纵横移动功能。主要由顶升机构、纵横移机构及泵站组成。顶升机构由两个450t自锁千斤顶及相应支座构成。横移机构由设在小车两边的油缸及牛腿上的轨道组成。牛腿上共设置2台横向推进油缸和1台纵向推进油缸。
（六）模板系统
模板包括外模、内模。整个模板系统参照南京三桥的构造进行设计，并充分考虑本工程的特点，模板设计时，充分考虑到模板的重复使用次数，适当增大模板的刚度，确保模板在使用期间的变形不影响混凝土外型尺寸及平整度。
（七）后横梁
后横梁为箱型梁，横向布置在施工桥面悬臂端上，后横梁作用是浇注每联的第二～四跨时，通过两个自液压千斤顶和吊杆把支撑系统的后部悬吊在连续箱梁的悬臂端，使浇出的箱型梁线形连续；同时，减小主梁受力跨度，避免施工段间的横接缝错台。
四、预应力混凝土箱梁移动模架施工
（一）MSS系统主要工作原理
1）外模板脱模 每跨箱梁张拉预应力钢束并灌浆结束后，先解除后横梁吊杆的拉力，然后沿箱梁中线解除移动模架左右两侧的连接，接着主梁下的450t液压千斤顶慢慢回落，主梁带动外模降落20cm左右；横移液压缸横向推牛腿上的滑移小车并带动主梁向外移动，直至侧模板脱离箱梁砼，外模脱模工序完成。
2）主梁纵移 主梁纵移通过牛腿上的纵移液压油缸向前逐步推进；纵移时，模板系统与主梁一起前移，两根主梁同时前移。
3）外模板合拢 主梁向内横移带动外模板合拢，连接横梁承重销，调好位置后，用吊杆将主梁悬挂在后横梁上。
4）拆运内模板 人工完成内模的拆装与搬运、内模的安装。
5）牛腿、小车安卸及转运 牛腿、小车安卸及转运靠起重设备配合完成。先拆卸小车，再拆卸牛腿，安装时反之。采用50t履带吊转运，安装时用10t手拉葫芦配合施工。
6）外模板标高调整 底模标高调整采用横梁下的40t螺旋千斤顶进行调节。侧模和翼模通过调节模板背架上的螺旋撑杆进行调节。
（二）模架系统预压、调试
1）预压的目的
压载试验目的：一是消除系统结构的非弹性变形；二是实测移动模架各处挠度变形量，与理论值进行对比，为下一步施工预拱度的设置提供依据；三是检查临时支架承载情况；四是检验模架系统承载情况。
2）预压方法
MSS移动模架拼装完成后，按箱梁自重的1.1倍进行分级加载预压以取得基本数据，根据压载数据及结构设计预拱度进行立模标高设置。模架预压为便于操作，采用在模板上铺设特厚型塑料彩条布注水（模板两端用砂袋堵塞）、铺设钢筋和加砂袋相结合的方式进行荷载预压。 具体如下：外侧模板安装好后，在底模边角位置堆放钢筋，钢筋上堆一层砂袋，模板两端用砂袋堵塞，在模板上铺设特厚型塑料彩条布注水，水泵泵水压载，压载完成后，放水卸载。为消除移动模架纵坡的影响，需在底模上用砂袋设置隔阂带，计划设置三条，将箱梁分成四部分。预压荷载分别取施工时总荷载的1.1倍。各级荷载施加完成后，均稳定10min，然后进行测量和测试。当荷载加至80%施工荷载后，继续加载要缓慢均匀地进行，并采取边加载边观测。
为消除移动模架结构系统的非弹性变形确定施工预拱度：整个预压荷载模拟现浇时出现的最大浇筑长度48m施工荷载，分级加载；同时，边加载边观测，观测主梁及外模的变形和关键部位的应力是否满足规范和使用要求。
加载测试完成后，按要求进行卸载，并进行卸载测量及测试。为了得到非弹性变形，卸载后对观测点进行复测，重新调整底模并设置预拱度（设置预拱度值由压载试验实测弹性变形和理论计算的预拱度值平均考虑），算得各点处的预拱度值后，通过模架横梁上的调节机构调节底模标高。
五、施工安全监控
（一）施工准备阶段的安全监控。
首先需要检查砼材料（水泥、砂子、石料、混合料、外加剂）的备料，施工单位应在开工前充足备料，材料进场前应会同试验监理工程师通过取样试验选定料源，材料进场后按规定的数量和频率进行抽检试验，对不合格的材料坚决不准用于工程。其次，需要检查钢材（预应力钢筋、普通钢筋、钢板）的备料，所有钢材除审查出厂质保书及检验报告外，还应按规定检测频率送有资质的检测部门检测。
（二）审查施工单位提交的施工组织设计及其施工技术方案
施工单位在下部构造进行到一定程度时应根据施工条件及要求及早编制施工组织设计与施工技术方案，提交监理工程师审查。其中的审查重点包括了：挂蓝、砼泵机及千斤顶与张拉设备；泵送砼配合比及早强剂；预应力筋的力学及物理测试数据；劳动组合与现场指挥系统；每一梁段的施工周期安排。
审查施工技术方案中对各工序要求是否合适。特别是关键环节中施工挠度控制曲线是否制定合宜。挂蓝预压情况及桥墩标高与强度是否已符合设计要求。
（三）监控挂蓝设计与验收
挂蓝无论是施工单位现场自行制作还是订做，均应有详细的设计计算书，挂蓝的设计要求是：挂蓝质量与梁段砼的质量比值宜控制在0.3～0.5之间，特殊情况下也不应该超过0.7。
（四）挂蓝加工试拼及加载试验
挂蓝所用的材料必须是可靠的，有疑问时应进行材料力学性质试验。挂蓝试拼后，必须进行荷载试验。试验加载数量主要为施工荷载、砼自重，其他可能产生的荷载也应考虑周全。挂蓝支撑平台除要有足够的强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场作业需要。
（五）审查各项施工工艺
1）砼施工工艺
主要是箱梁断面砼的分段浇筑次数，砼的运送及布料方式，砼的振捣工艺及养护方法等。
2）模板的设计及施工工艺
内外模板均需专门设计，模板的强度、刚度以及稳定性都必须满足施工要求，特别是内模必须易于拆除。所有外模必须用高密度胶合板或者组合钢模，确保砼的外表美观。
3）预应力施工工艺
主要是预应力施工的操作及现场管理，如对预应力及伸长值的控制，张拉程序与顺序以及压浆施工等。
（六）大桥、特大桥或重要结构在施工阶段，要求对结构物的应力、变形值进行有针对性的施工监测控制，以保证结构物的强度和稳定。其中特大桥要求由专门的监测单位进行监测控制。
（七）全面对现场进行复验，签认开工报告，复验内容包括了：应对墩身质量进行验收，确保下部构造的质量达到要求。审查挂蓝已施工荷载预压的试验记录。墩顶0#块、1#块是悬臂浇筑的支撑，必须严格检查其放样的精度：高程、几何尺寸。要特别检查其与托架或膺架的架设。检查其砼原材料质量与配合比及钢筋加工质量。考核焊工，按常规检查模板、砼输送泵、预埋件、支座等常用件。施工场地的顺通与现场联络。复验用于现场观测仪器的精度。
当施工单位完成施工前的一切准备工作后，需按工程施工及监理程序提交开工申请报告，监理工程师通过审核确认其具备开工条件，可同意开工。
结束语
桥梁建筑是我国的基础性建设，其质量直接决定了国民的人身安全，也影响了我国交通行业的发展。本文具体分析了预应力混凝土箱梁移动模架施工途径以及安全监控，希望对相关工作者有所帮助。
参考文献：
[1]景强.移动模架整孔现浇大跨度混凝土箱梁桥的关键技术研究[D].长安大学，2010：58.
[2]潘戈.浅析厦门公铁大桥公路桥跨海主桥连续箱梁移动模架施工[J].科技风，2012，18：112-113.
摘要：笔者长期从事路桥现场施工管理工作，本文结合作者亲身参与的项目具体分析预应力砼箱梁移动模架施工途径以及安全监控，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：预应力砼；箱梁移动模架；施工途径；安全监控
一、工程简述
新疆G045线赛里木湖—果子沟口高速公路改造工程第五合同段起点里程为K579+072，终点里程为YK581+035（右幅）、ZK580+968（左幅），右幅长1.963km，左幅长1.896km，其主要工程类别为3座桥梁工程。其中K579+422果子沟大桥全长700m，为（170+360+170）m双塔双索面钢桁梁斜拉桥；ZK580+369特大桥为左幅桥，桥型方案为[6×（4×40）+3×40+3×38]m预应力砼连续箱梁，桥梁全长1194m；YK580+402特大桥为右幅桥，桥型方案为[7×（4×40）+4×35]m预应力砼连续箱梁，桥梁全长1260m。根据设计文件、工期要求、现场的地形地貌和施工条件，两座分离式展线桥（ZK580+369、YK580+402）上部结构预应力混凝土箱梁均采用了移动模架。
二、移动模架的工艺流程
单幅箱梁施工顺序为：移动模架就位→浇注第一跨箱梁混凝土→支架前移至第二跨浇注箱梁混凝土→支架前移到第三跨，重复上述步骤，直至浇完最后一跨箱梁混凝土→移动模架拆除。
三、移动模架系统的组成
该移动模架系统主要由主梁、鼻梁、横梁、牛腿、推进小车、模板系统、后横梁通道栏杆等几部分组成。其主体结构为：
移动模架主体结构示意图
（一）主梁
主梁截面为箱形钢结构，内设置纵肋和横肋等，以提高主梁局部承载能力及抗扭刚度。同时在主梁内系统顶升支点及横梁连接处作局部加强构造。在主梁两侧腹板下方设有系统纵向滑移的滑轨，两端与鼻梁通过高强螺栓连接。
（二）鼻梁
鼻梁有前后梁，设置在主梁前后两端，在系统纵向滑移时，起导向及纵向平衡作用。主梁和鼻梁之间以高强螺栓形式连接。
（三）横梁
横梁设置在两根主梁之间，横梁间距基本维持不变。横梁构造为型钢梁形式，在单跨中轴线位置一分为二，两端分别插入主梁内，与主梁采用绞接连接。横梁间的连接设计为可分合形式，采用插销连接。横梁中间分合接头处设置导向板和连接插销，依靠导向板的导向作用，在接合过程中保证连接孔位对齐。每根横梁与主梁连接处设置螺旋千斤顶，用于调整底模标高及预拱度。
（四）牛腿
模架系统在浇筑混凝土及移动时产生的荷载由牛腿支撑，牛腿附着在桥墩上，将牛腿所受垂直荷载通过墩身传递至桥墩承台、桩基受力。牛腿为三角形钢架。牛腿顶部设有小车的滑道，牛腿下支点直接插入墩身预留孔内（墩身施工时，在两侧预留孔洞），主要承受竖向作用力；一对牛腿在上下支点分别采用12根和2根精轧螺纹钢筋连接，主要起连接和承受水平作用力，上部12φ32精轧螺纹钢筋每根预紧张拉力为500KN，总计12×500KN=6000KN，利用千斤顶对称张拉，确保每根精轧螺纹钢筋均匀受力。
（五）小车
工作小车实现系统的纵横移动功能。主要由顶升机构、纵横移机构及泵站组成。顶升机构由两个450t自锁千斤顶及相应支座构成。横移机构由设在小车两边的油缸及牛腿上的轨道组成。牛腿上共设置2台横向推进油缸和1台纵向推进油缸。
（六）模板系统
模板包括外模、内模。整个模板系统参照南京三桥的构造进行设计，并充分考虑本工程的特点，模板设计时，充分考虑到模板的重复使用次数，适当增大模板的刚度，确保模板在使用期间的变形不影响混凝土外型尺寸及平整度。
（七）后横梁
后横梁为箱型梁，横向布置在施工桥面悬臂端上，后横梁作用是浇注每联的第二～四跨时，通过两个自液压千斤顶和吊杆把支撑系统的后部悬吊在连续箱梁的悬臂端，使浇出的箱型梁线形连续；同时，减小主梁受力跨度，避免施工段间的横接缝错台。
四、预应力混凝土箱梁移动模架施工
（一）MSS系统主要工作原理
1）外模板脱模 每跨箱梁张拉预应力钢束并灌浆结束后，先解除后横梁吊杆的拉力，然后沿箱梁中线解除移动模架左右两侧的连接，接着主梁下的450t液压千斤顶慢慢回落，主梁带动外模降落20cm左右；横移液压缸横向推牛腿上的滑移小车并带动主梁向外移动，直至侧模板脱离箱梁砼，外模脱模工序完成。
2）主梁纵移 主梁纵移通过牛腿上的纵移液压油缸向前逐步推进；纵移时，模板系统与主梁一起前移，两根主梁同时前移。
3）外模板合拢 主梁向内横移带动外模板合拢，连接横梁承重销，调好位置后，用吊杆将主梁悬挂在后横梁上。
4）拆运内模板 人工完成内模的拆装与搬运、内模的安装。
5）牛腿、小车安卸及转运 牛腿、小车安卸及转运靠起重设备配合完成。先拆卸小车，再拆卸牛腿，安装时反之。采用50t履带吊转运，安装时用10t手拉葫芦配合施工。
6）外模板标高调整 底模标高调整采用横梁下的40t螺旋千斤顶进行调节。侧模和翼模通过调节模板背架上的螺旋撑杆进行调节。
（二）模架系统预压、调试
1）预压的目的
压载试验目的：一是消除系统结构的非弹性变形；二是实测移动模架各处挠度变形量，与理论值进行对比，为下一步施工预拱度的设置提供依据；三是检查临时支架承载情况；四是检验模架系统承载情况。
2）预压方法
MSS移动模架拼装完成后，按箱梁自重的1.1倍进行分级加载预压以取得基本数据，根据压载数据及结构设计预拱度进行立模标高设置。模架预压为便于操作，采用在模板上铺设特厚型塑料彩条布注水（模板两端用砂袋堵塞）、铺设钢筋和加砂袋相结合的方式进行荷载预压。 具体如下：外侧模板安装好后，在底模边角位置堆放钢筋，钢筋上堆一层砂袋，模板两端用砂袋堵塞，在模板上铺设特厚型塑料彩条布注水，水泵泵水压载，压载完成后，放水卸载。为消除移动模架纵坡的影响，需在底模上用砂袋设置隔阂带，计划设置三条，将箱梁分成四部分。预压荷载分别取施工时总荷载的1.1倍。各级荷载施加完成后，均稳定10min，然后进行测量和测试。当荷载加至80%施工荷载后，继续加载要缓慢均匀地进行，并采取边加载边观测。
为消除移动模架结构系统的非弹性变形确定施工预拱度：整个预压荷载模拟现浇时出现的最大浇筑长度48m施工荷载，分级加载；同时，边加载边观测，观测主梁及外模的变形和关键部位的应力是否满足规范和使用要求。
加载测试完成后，按要求进行卸载，并进行卸载测量及测试。为了得到非弹性变形，卸载后对观测点进行复测，重新调整底模并设置预拱度（设置预拱度值由压载试验实测弹性变形和理论计算的预拱度值平均考虑），算得各点处的预拱度值后，通过模架横梁上的调节机构调节底模标高。
五、施工安全监控
（一）施工准备阶段的安全监控。
首先需要检查砼材料（水泥、砂子、石料、混合料、外加剂）的备料，施工单位应在开工前充足备料，材料进场前应会同试验监理工程师通过取样试验选定料源，材料进场后按规定的数量和频率进行抽检试验，对不合格的材料坚决不准用于工程。其次，需要检查钢材（预应力钢筋、普通钢筋、钢板）的备料，所有钢材除审查出厂质保书及检验报告外，还应按规定检测频率送有资质的检测部门检测。
（二）审查施工单位提交的施工组织设计及其施工技术方案
施工单位在下部构造进行到一定程度时应根据施工条件及要求及早编制施工组织设计与施工技术方案，提交监理工程师审查。其中的审查重点包括了：挂蓝、砼泵机及千斤顶与张拉设备；泵送砼配合比及早强剂；预应力筋的力学及物理测试数据；劳动组合与现场指挥系统；每一梁段的施工周期安排。
审查施工技术方案中对各工序要求是否合适。特别是关键环节中施工挠度控制曲线是否制定合宜。挂蓝预压情况及桥墩标高与强度是否已符合设计要求。
（三）监控挂蓝设计与验收
挂蓝无论是施工单位现场自行制作还是订做，均应有详细的设计计算书，挂蓝的设计要求是：挂蓝质量与梁段砼的质量比值宜控制在0.3～0.5之间，特殊情况下也不应该超过0.7。
（四）挂蓝加工试拼及加载试验
挂蓝所用的材料必须是可靠的，有疑问时应进行材料力学性质试验。挂蓝试拼后，必须进行荷载试验。试验加载数量主要为施工荷载、砼自重，其他可能产生的荷载也应考虑周全。挂蓝支撑平台除要有足够的强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场作业需要。
（五）审查各项施工工艺
1）砼施工工艺
主要是箱梁断面砼的分段浇筑次数，砼的运送及布料方式，砼的振捣工艺及养护方法等。
2）模板的设计及施工工艺
内外模板均需专门设计，模板的强度、刚度以及稳定性都必须满足施工要求，特别是内模必须易于拆除。所有外模必须用高密度胶合板或者组合钢模，确保砼的外表美观。
3）预应力施工工艺
主要是预应力施工的操作及现场管理，如对预应力及伸长值的控制，张拉程序与顺序以及压浆施工等。
（六）大桥、特大桥或重要结构在施工阶段，要求对结构物的应力、变形值进行有针对性的施工监测控制，以保证结构物的强度和稳定。其中特大桥要求由专门的监测单位进行监测控制。
（七）全面对现场进行复验，签认开工报告，复验内容包括了：应对墩身质量进行验收，确保下部构造的质量达到要求。审查挂蓝已施工荷载预压的试验记录。墩顶0#块、1#块是悬臂浇筑的支撑，必须严格检查其放样的精度：高程、几何尺寸。要特别检查其与托架或膺架的架设。检查其砼原材料质量与配合比及钢筋加工质量。考核焊工，按常规检查模板、砼输送泵、预埋件、支座等常用件。施工场地的顺通与现场联络。复验用于现场观测仪器的精度。
当施工单位完成施工前的一切准备工作后，需按工程施工及监理程序提交开工申请报告，监理工程师通过审核确认其具备开工条件，可同意开工。
结束语
桥梁建筑是我国的基础性建设，其质量直接决定了国民的人身安全，也影响了我国交通行业的发展。本文具体分析了预应力混凝土箱梁移动模架施工途径以及安全监控，希望对相关工作者有所帮助。
参考文献：
[1]景强.移动模架整孔现浇大跨度混凝土箱梁桥的关键技术研究[D].长安大学，2010：58.
[2]潘戈.浅析厦门公铁大桥公路桥跨海主桥连续箱梁移动模架施工[J].科技风，2012，18：112-113.