佛山市盛建公路工程監(jiān)理有限公司 528000

摘要：筆者長期從事路橋現(xiàn)場施工管理工作，本文結(jié)合作者親身參與的項目具體分析預(yù)應(yīng)力砼箱梁移動模架施工途徑以及安全監(jiān)控，旨在與同行探討學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力砼；箱梁移動模架；施工途徑；安全監(jiān)控

一、工程簡述

新疆G045線賽里木湖—果子溝口高速公路改造工程第五合同段起點里程為K579+072，終點里程為YK581+035（右幅）、ZK580+968（左幅），右幅長1.963km，左幅長1.896km，其主要工程類別為3座橋梁工程。其中K579+422果子溝大橋全長700m，為（170+360+170）m雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋；ZK580+369特大橋為左幅橋，橋型方案為[6×（4×40）+3×40+3×38]m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，橋梁全長1194m；YK580+402特大橋為右幅橋，橋型方案為[7×（4×40）+4×35]m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，橋梁全長1260m。根據(jù)設(shè)計文件、工期要求、現(xiàn)場的地形地貌和施工條件，兩座分離式展線橋（ZK580+369、YK580+402）上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁均采用了移動模架。

二、移動模架的工藝流程

單幅箱梁施工順序為：移動模架就位→澆注第一跨箱梁混凝土→支架前移至第二跨澆注箱梁混凝土→支架前移到第三跨，重復(fù)上述步驟，直至澆完最后一跨箱梁混凝土→移動模架拆除。

三、移動模架系統(tǒng)的組成

該移動模架系統(tǒng)主要由主梁、鼻梁、橫梁、牛腿、推進(jìn)小車、模板系統(tǒng)、后橫梁通道欄桿等幾部分組成。其主體結(jié)構(gòu)為：

移動模架主體結(jié)構(gòu)示意圖

（一）主梁

主梁截面為箱形鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置縱肋和橫肋等，以提高主梁局部承載能力及抗扭剛度。同時在主梁內(nèi)系統(tǒng)頂升支點及橫梁連接處作局部加強構(gòu)造。在主梁兩側(cè)腹板下方設(shè)有系統(tǒng)縱向滑移的滑軌，兩端與鼻梁通過高強螺栓連接。

（二）鼻梁

鼻梁有前后梁，設(shè)置在主梁前后兩端，在系統(tǒng)縱向滑移時，起導(dǎo)向及縱向平衡作用。主梁和鼻梁之間以高強螺栓形式連接。

（三）橫梁

橫梁設(shè)置在兩根主梁之間，橫梁間距基本維持不變。橫梁構(gòu)造為型鋼梁形式，在單跨中軸線位置一分為二，兩端分別插入主梁內(nèi)，與主梁采用絞接連接。橫梁間的連接設(shè)計為可分合形式，采用插銷連接。橫梁中間分合接頭處設(shè)置導(dǎo)向板和連接插銷，依靠導(dǎo)向板的導(dǎo)向作用，在接合過程中保證連接孔位對齊。每根橫梁與主梁連接處設(shè)置螺旋千斤頂，用于調(diào)整底模標(biāo)高及預(yù)拱度。

（四）牛腿

模架系統(tǒng)在澆筑混凝土及移動時產(chǎn)生的荷載由牛腿支撐，牛腿附著在橋墩上，將牛腿所受垂直荷載通過墩身傳遞至橋墩承臺、樁基受力。牛腿為三角形鋼架。牛腿頂部設(shè)有小車的滑道，牛腿下支點直接插入墩身預(yù)留孔內(nèi)（墩身施工時，在兩側(cè)預(yù)留孔洞），主要承受豎向作用力；一對牛腿在上下支點分別采用12根和2根精軋螺紋鋼筋連接，主要起連接和承受水平作用力，上部12φ32精軋螺紋鋼筋每根預(yù)緊張拉力為500KN，總計12×500KN=6000KN，利用千斤頂對稱張拉，確保每根精軋螺紋鋼筋均勻受力。

（五）小車

工作小車實現(xiàn)系統(tǒng)的縱橫移動功能。主要由頂升機構(gòu)、縱橫移機構(gòu)及泵站組成。頂升機構(gòu)由兩個450t自鎖千斤頂及相應(yīng)支座構(gòu)成。橫移機構(gòu)由設(shè)在小車兩邊的油缸及牛腿上的軌道組成。牛腿上共設(shè)置2臺橫向推進(jìn)油缸和1臺縱向推進(jìn)油缸。

（六）模板系統(tǒng)

模板包括外模、內(nèi)模。整個模板系統(tǒng)參照南京三橋的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計，并充分考慮本工程的特點，模板設(shè)計時，充分考慮到模板的重復(fù)使用次數(shù)，適當(dāng)增大模板的剛度，確保模板在使用期間的變形不影響混凝土外型尺寸及平整度。

（七）后橫梁

后橫梁為箱型梁，橫向布置在施工橋面懸臂端上，后橫梁作用是澆注每聯(lián)的第二～四跨時，通過兩個自液壓千斤頂和吊桿把支撐系統(tǒng)的后部懸吊在連續(xù)箱梁的懸臂端，使?jié)渤龅南湫土壕€形連續(xù)；同時，減小主梁受力跨度，避免施工段間的橫接縫錯臺。

四、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁移動模架施工

（一）MSS系統(tǒng)主要工作原理

1）外模板脫模 每跨箱梁張拉預(yù)應(yīng)力鋼束并灌漿結(jié)束后，先解除后橫梁吊桿的拉力，然后沿箱梁中線解除移動模架左右兩側(cè)的連接，接著主梁下的450t液壓千斤頂慢慢回落，主梁帶動外模降落20cm左右；橫移液壓缸橫向推牛腿上的滑移小車并帶動主梁向外移動，直至側(cè)模板脫離箱梁砼，外模脫模工序完成。

2）主梁縱移 主梁縱移通過牛腿上的縱移液壓油缸向前逐步推進(jìn)；縱移時，模板系統(tǒng)與主梁一起前移，兩根主梁同時前移。

3）外模板合攏 主梁向內(nèi)橫移帶動外模板合攏，連接橫梁承重銷，調(diào)好位置后，用吊桿將主梁懸掛在后橫梁上。

4）拆運內(nèi)模板 人工完成內(nèi)模的拆裝與搬運、內(nèi)模的安裝。

5）牛腿、小車安卸及轉(zhuǎn)運 牛腿、小車安卸及轉(zhuǎn)運靠起重設(shè)備配合完成。先拆卸小車，再拆卸牛腿，安裝時反之。采用50t履帶吊轉(zhuǎn)運，安裝時用10t手拉葫蘆配合施工。

6）外模板標(biāo)高調(diào)整 底模標(biāo)高調(diào)整采用橫梁下的40t螺旋千斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)。側(cè)模和翼模通過調(diào)節(jié)模板背架上的螺旋撐桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（二）模架系統(tǒng)預(yù)壓、調(diào)試

1）預(yù)壓的目的

壓載試驗?zāi)康模阂皇窍到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的非彈性變形；二是實測移動模架各處撓度變形量，與理論值進(jìn)行對比，為下一步施工預(yù)拱度的設(shè)置提供依據(jù)；三是檢查臨時支架承載情況；四是檢驗?zāi)＜芟到y(tǒng)承載情況。

2）預(yù)壓方法

MSS移動模架拼裝完成后，按箱梁自重的1.1倍進(jìn)行分級加載預(yù)壓以取得基本數(shù)據(jù)，根據(jù)壓載數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)拱度進(jìn)行立模標(biāo)高設(shè)置。模架預(yù)壓為便于操作，采用在模板上鋪設(shè)特厚型塑料彩條布注水（模板兩端用砂袋堵塞）、鋪設(shè)鋼筋和加砂袋相結(jié)合的方式進(jìn)行荷載預(yù)壓。

具體如下：外側(cè)模板安裝好后，在底模邊角位置堆放鋼筋，鋼筋上堆一層砂袋，模板兩端用砂袋堵塞，在模板上鋪設(shè)特厚型塑料彩條布注水，水泵泵水壓載，壓載完成后，放水卸載。為消除移動模架縱坡的影響，需在底模上用砂袋設(shè)置隔閡帶，計劃設(shè)置三條，將箱梁分成四部分。預(yù)壓荷載分別取施工時總荷載的1.1倍。各級荷載施加完成后，均穩(wěn)定10min，然后進(jìn)行測量和測試。當(dāng)荷載加至80%施工荷載后，繼續(xù)加載要緩慢均勻地進(jìn)行，并采取邊加載邊觀測。

為消除移動模架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的非彈性變形確定施工預(yù)拱度：整個預(yù)壓荷載模擬現(xiàn)澆時出現(xiàn)的最大澆筑長度48m施工荷載，分級加載；同時，邊加載邊觀測，觀測主梁及外模的變形和關(guān)鍵部位的應(yīng)力是否滿足規(guī)范和使用要求。

加載測試完成后，按要求進(jìn)行卸載，并進(jìn)行卸載測量及測試。為了得到非彈性變形，卸載后對觀測點進(jìn)行復(fù)測，重新調(diào)整底模并設(shè)置預(yù)拱度（設(shè)置預(yù)拱度值由壓載試驗實測彈性變形和理論計算的預(yù)拱度值平均考慮），算得各點處的預(yù)拱度值后，通過模架橫梁上的調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)底模標(biāo)高。

五、施工安全監(jiān)控

（一）施工準(zhǔn)備階段的安全監(jiān)控。

首先需要檢查砼材料（水泥、砂子、石料、混合料、外加劑）的備料，施工單位應(yīng)在開工前充足備料，材料進(jìn)場前應(yīng)會同試驗監(jiān)理工程師通過取樣試驗選定料源，材料進(jìn)場后按規(guī)定的數(shù)量和頻率進(jìn)行抽檢試驗，對不合格的材料堅決不準(zhǔn)用于工程。其次，需要檢查鋼材（預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋、鋼板）的備料，所有鋼材除審查出廠質(zhì)保書及檢驗報告外，還應(yīng)按規(guī)定檢測頻率送有資質(zhì)的檢測部門檢測。

（二）審查施工單位提交的施工組織設(shè)計及其施工技術(shù)方案

施工單位在下部構(gòu)造進(jìn)行到一定程度時應(yīng)根據(jù)施工條件及要求及早編制施工組織設(shè)計與施工技術(shù)方案，提交監(jiān)理工程師審查。其中的審查重點包括了：掛藍(lán)、砼泵機及千斤頂與張拉設(shè)備；泵送砼配合比及早強劑；預(yù)應(yīng)力筋的力學(xué)及物理測試數(shù)據(jù)；勞動組合與現(xiàn)場指揮系統(tǒng)；每一梁段的施工周期安排。

審查施工技術(shù)方案中對各工序要求是否合適。特別是關(guān)鍵環(huán)節(jié)中施工撓度控制曲線是否制定合宜。掛藍(lán)預(yù)壓情況及橋墩標(biāo)高與強度是否已符合設(shè)計要求。

（三）監(jiān)控掛藍(lán)設(shè)計與驗收

掛藍(lán)無論是施工單位現(xiàn)場自行制作還是訂做，均應(yīng)有詳細(xì)的設(shè)計計算書，掛藍(lán)的設(shè)計要求是：掛藍(lán)質(zhì)量與梁段砼的質(zhì)量比值宜控制在0.3～0.5之間，特殊情況下也不應(yīng)該超過0.7。

（四）掛藍(lán)加工試拼及加載試驗

掛藍(lán)所用的材料必須是可靠的，有疑問時應(yīng)進(jìn)行材料力學(xué)性質(zhì)試驗。掛藍(lán)試拼后，必須進(jìn)行荷載試驗。試驗加載數(shù)量主要為施工荷載、砼自重，其他可能產(chǎn)生的荷載也應(yīng)考慮周全。掛藍(lán)支撐平臺除要有足夠的強度外，還應(yīng)有足夠的平面尺寸，以滿足梁段的現(xiàn)場作業(yè)需要。

（五）審查各項施工工藝

1）砼施工工藝

主要是箱梁斷面砼的分段澆筑次數(shù)，砼的運送及布料方式，砼的振搗工藝及養(yǎng)護(hù)方法等。

2）模板的設(shè)計及施工工藝

內(nèi)外模板均需專門設(shè)計，模板的強度、剛度以及穩(wěn)定性都必須滿足施工要求，特別是內(nèi)模必須易于拆除。所有外模必須用高密度膠合板或者組合鋼模，確保砼的外表美觀。

3）預(yù)應(yīng)力施工工藝

主要是預(yù)應(yīng)力施工的操作及現(xiàn)場管理，如對預(yù)應(yīng)力及伸長值的控制，張拉程序與順序以及壓漿施工等。

（六）大橋、特大橋或重要結(jié)構(gòu)在施工階段，要求對結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力、變形值進(jìn)行有針對性的施工監(jiān)測控制，以保證結(jié)構(gòu)物的強度和穩(wěn)定。其中特大橋要求由專門的監(jiān)測單位進(jìn)行監(jiān)測控制。

（七）全面對現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)驗，簽認(rèn)開工報告，復(fù)驗內(nèi)容包括了：應(yīng)對墩身質(zhì)量進(jìn)行驗收，確保下部構(gòu)造的質(zhì)量達(dá)到要求。審查掛藍(lán)已施工荷載預(yù)壓的試驗記錄。墩頂0#塊、1#塊是懸臂澆筑的支撐，必須嚴(yán)格檢查其放樣的精度：高程、幾何尺寸。要特別檢查其與托架或膺架的架設(shè)。檢查其砼原材料質(zhì)量與配合比及鋼筋加工質(zhì)量?？己撕腹?，按常規(guī)檢查模板、砼輸送泵、預(yù)埋件、支座等常用件。施工場地的順通與現(xiàn)場聯(lián)絡(luò)。復(fù)驗用于現(xiàn)場觀測儀器的精度。

當(dāng)施工單位完成施工前的一切準(zhǔn)備工作后，需按工程施工及監(jiān)理程序提交開工申請報告，監(jiān)理工程師通過審核確認(rèn)其具備開工條件，可同意開工。

結(jié)束語

橋梁建筑是我國的基礎(chǔ)性建設(shè)，其質(zhì)量直接決定了國民的人身安全，也影響了我國交通行業(yè)的發(fā)展。本文具體分析了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁移動模架施工途徑以及安全監(jiān)控，希望對相關(guān)工作者有所幫助。

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