鐵路橋梁施工移動模架技術及質量控制

肖宗榮

摘?要建設客運專線實行客貨分線運輸，是當今世界鐵路發(fā)展的方向，也是我國鐵路適應國民經濟和社會發(fā)展的需要。文章針對移動模架施工技術這些問題提出了對客運專線橋梁施工質量進行控制的有效措施。

關鍵詞施工技術；移動模架；簡支箱梁橋；質量控制

中圖分類號U2文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0126-01

1移動模架施工技術方法

分析移動模架預壓及箱梁預拱度設置、混凝土澆筑質量、預應力張拉施工、模架對箱梁支承反力的調整方法及步驟、移動模架走行安全過孔等移動模架的關鍵技術和質量控制措施。移動模架具有占用場地小、機械化程度及作業(yè)效率高、不影響橋面上凈空高度和作業(yè)面、適用范圍廣、工程造價低等優(yōu)點。采用移動模架法，32m簡支箱梁最快施工周期為每孔10d。還需進一步研究的問題有移動模架制梁時低溫環(huán)境下混凝土的養(yǎng)護、箱梁混凝土外觀質量的改善和移動模架適用性的改進等。

首、末跨和跨連續(xù)梁施工更方便，短距離轉場拆除外模系統(tǒng)可直接通過隧道。下行式移動模架的主要特點：承重的主梁系統(tǒng)位于橋面下方，外模系統(tǒng)支承在兩側承重主梁上，主梁系統(tǒng)通過支撐托架直接支撐在承臺上，或通過在墩身上預留安裝孔安裝支撐托架支撐；支腿設置橫向移位油缸，便于調整主框架位置，以保證梁位的準確，且便于曲線過孔作業(yè)；過孔時外模系統(tǒng)橫向開啟以避開橋墩；外模系統(tǒng)隨主梁系統(tǒng)一起縱移過孔，支撐托架可自行向前倒裝；占用橋下凈空稍大；通過采取相應措施亦對低矮橋墩具有較強的適應性。

根據(jù)目前現(xiàn)場使用情況，下行式移動模架的使用數(shù)量要多于上行式移動模架。主要原因是目前客運專線橋梁施工工期普遍較緊。

上行式移動模架過孔需在已成梁的頂部走行，箱梁混凝土的齡期和強度需達到相關規(guī)定要求才允許承重，終張拉前不能過孔；下行式移動模架過孔通過墩旁托架承重，箱梁初張拉后即可過孔。因此，在其他工序耗時相差不大的情況下，下行式移動模架的制梁周期要短于上行式移動模架。據(jù)筆者所掌握的情況，目前下行式移動模架的最短施工周期為10d，上行式移動模架通過采取增加箱梁鋼束以增大預應力等措施所能達到的最短工期為11d。移動模架施工1孔梁平均工期為12~14d，前提條件是移動模架各設備都已調試，運轉正常，作業(yè)工人已熟練掌握各施工工藝和操作要領。由于移動模架施工的前期準備工作比較繁雜，大型設備投入較多（如混凝土攪拌和輸送設備必須保證一孔箱梁混凝土在6 h 以內澆筑完成)，因此一套移動模架施工的橋跨孔數(shù)不宜太少，如32m箱梁的孔跨一般不少于10孔。此外，變跨施工時，由于移動模架支腿位置和模板等設備需調整，耗時較多。

2移動模架施工的周期

給出移動模架施工的周期。正常情況下移動模架施工周期為11d，混凝土澆注需在6h內完成，養(yǎng)生最少需要3d，而且需氣溫較高。張拉和脫模、過孔及模板調整分別需1d，壓縮的空間不大。最有可能壓縮時間的工序為綁扎鋼筋及安裝內模，對于下行式移動模架，因其上部作業(yè)面寬敞，可安裝2臺30t走行門吊，箱梁鋼筋可在已施工完成梁面臺座的底腹板和頂板兩處進行綁扎，用門吊吊運至移動模架內，據(jù)測算可節(jié)省2d時間；而上行式移動模架，由于主梁位于模架之上，上部空間有限，不具備設置吊機的條件，鋼筋彎制好后只能在模架內進行綁扎，有的現(xiàn)場施工單位在移動模架的前導梁搭設鋼筋綁扎平臺，能縮短1d左右時間?？梢?，移動模架的理論最短制梁周期為9d。前提條件是工人都已熟練掌握各工序的操作要領，而且天氣滿足作業(yè)要求。若再在此基礎上縮短作業(yè)周期，則有可能出現(xiàn)安全和質量問題，風險較大。

3特殊工況移動模架的安裝

1）高墩。在高橋墩處拼裝移動模架時，如果采用常規(guī)的搭設支架安裝，不但需要大噸位的吊裝設備，而且還需要大量搭設支架的臨時設施，安裝周期長、投入設施多、費用高。地面組裝、整體提升方案才是安全、經濟、方便、可靠的拼裝方案。DXZ32/900 型移動模架的整體提升拼裝是將模架自身的導梁安裝在墩頂作為提升支架，利用后輔助支腿上的支撐油缸配合精軋螺紋鋼筋逐步提升到位，最后主支腿通過對拉精軋螺紋鋼筋抱緊在橋墩上，完成模架的整體提升和支撐轉換。采用整體提升拼裝方案能夠節(jié)約建橋工期15d，施工費用降低40萬元。

2）低矮橋墩。由于下行式移動模架的主梁和支腿有一定高度，所以對于高度在6m以上的橋墩，可以正常地將主支腿和立柱安裝并支撐在承臺上，而對于高度小于6m的橋墩，需要部分或全部拆除支腿，托架上分別設置沉降觀測點并進行編號，調好模板后，測出所有觀測點標高，然后，按混凝土澆筑順序，分4級進行加載。每級加載后均進行各觀測點標高測量，測量直至支撐變形穩(wěn)定為止，再進行下一級加載。加載完畢，支撐變形穩(wěn)定后，將預壓砂袋、鋼筋逐級卸除，同時再次測量各觀測點標高，以確定各觀測點的彈性變形與非彈性變形，據(jù)此繪制沉降曲線，根據(jù)梁的設計拱度和支撐變形確定合理的施工預拱度。梁底反拱度一般按二次拋物線設置，其拱度為恒載加1/2活載所產生的撓度。根據(jù)移動模架預壓確定的施工預拱度，通過調節(jié)底模機械螺旋頂，使模架調節(jié)達到箱梁預拱度要求。在前2孔箱梁施工前后，再次對所有測點進行觀測，并據(jù)觀測結果對預拱度進行調整，使預拱度的設置更趨合理、準確。

4橋梁施工質量控制要點

所有橋梁均滿足運行安全性及舒適性的要求，但同時也暴露出了一些問題，主要是：①梁體豎向剛度不足；②墩臺帽梁裂紋較普遍；③箱梁易出現(xiàn)“三條腿”受力，對結構不利；④部分箱梁養(yǎng)護制度執(zhí)行不嚴格，造成梁體開裂；⑤混凝土梁鋼筋保護層普遍偏小；⑥設計中未能充分考慮今后的養(yǎng)護維修工作；⑦防水材料的質量造成鋪設質量不符合規(guī)定；⑧伸縮縫的安裝方法有待改善等。

4.1保護層厚度控制及預應力管道定位

由于鋼筋保護層厚度不足將對混凝土耐久性產生較大的影響，故應引起足夠的重視，要求普通鋼筋的保護層厚度不小于設計值，預應力筋保護層厚度滿足設計要求。此外，也可參考歐洲施工規(guī)范的要求，即在設計值基礎上增加10mm進行施工控制。

為控制管道坐標位置，應設置定位網，以保證波紋管順直，各方向偏差符合鐵道部現(xiàn)行《預制后張法預應力混凝土鐵路簡支梁》（GB7418）中的有關規(guī)定。

4.2混凝土養(yǎng)護

當梁體混凝土澆筑完成后，即應按《鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范》（TB10210-2001）的規(guī)定，進行覆蓋和養(yǎng)護。自然養(yǎng)護應執(zhí)行該規(guī)范；如果采用蒸汽養(yǎng)護，則蒸汽養(yǎng)護又分為蒸汽養(yǎng)護和自然養(yǎng)護兩個階段，規(guī)定如下：

1）蒸汽養(yǎng)護階段：蒸汽養(yǎng)護的混凝土在澆筑4h～6h后開始加溫，升溫速度不得大于每小時10℃。恒溫應控制在60℃以下，降溫速度不得大于每小時10℃，拆模時梁體表面溫度與環(huán)境溫度之差不得大于15℃。氣溫較高，空氣干燥的環(huán)境下，澆筑完成后靜停養(yǎng)護階段應灑水養(yǎng)護。在養(yǎng)護過程中應定時測溫，并作好記錄。溫度計的分布宜在跨中1/4截面、梁端各布置兩塊，梁端箱內、孔道各布置一塊。恒溫時每2h測一次溫度，升、降溫度時每小時測一次溫度。

2）自然養(yǎng)護階段：梁體拆模后自然養(yǎng)護時，箱梁表面應予以覆蓋，灑水次數(shù)以混凝土表面潮濕為度，養(yǎng)護天數(shù)當環(huán)境相對濕度小于60%時應灑水養(yǎng)護14d。箱梁的內室降溫較慢，可適當采取通風措施，并應自然養(yǎng)生7d以上。當晝夜平均溫度低于5℃或最低溫度低于-3℃時，應按冬季施工辦理，采取保濕措施?；炷寥肽囟炔坏玫陀?℃。炎熱天氣應逐段覆蓋灑水養(yǎng)護。

5結束語

客運專線上，橋梁占路線總長的比例是很大的，并且高架橋和長大橋梁多。橋梁的主要功能是為列車高速運行提供具有高平順性、穩(wěn)定性的橋上線路，并盡量減少其養(yǎng)護維修工作量，以確保行車安全和乘坐舒適?？瓦\專線上橋梁的主要特點是：①橋梁結構動力效應大；②橋上無縫線路與橋梁共同作用；③要求滿足乘坐舒適度；④維修、養(yǎng)護時間少，具有100a使用壽命；⑤橋梁以預應力混凝土橋為主。

參考文獻

[1]馬濤,李軍堂,毛偉琦.移動模架造橋機在曲線連續(xù)箱梁橋上的應用[J].橋梁建設,2006,S1.

[2]胡安祥,曹三鵬,劉釗,陳玉川.完全自行式移動模架造橋機在蘇通大橋連續(xù)梁中應用[J].施工技術,2005,12.