造橋機(jī)現(xiàn)澆混凝土簡支箱梁施工技術(shù)

譚雋寧（中國水利水電第十三工程局有限公司，山東 德州 253000）

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造橋機(jī)現(xiàn)澆混凝土簡支箱梁施工技術(shù)

譚雋寧
（中國水利水電第十三工程局有限公司，山東 德州 253000）

［摘 要］文章主要闡述了京滬高速鐵路中移動模架現(xiàn)澆梁施工中的主要技術(shù)措施，包括技術(shù)指標(biāo)、拼裝工藝、過孔控制、現(xiàn)澆梁施工及安全控制等方面。另外，還對功效分析以及施工中的新技術(shù)、新方法以及安全管理措施進(jìn)行了介紹。

［關(guān)鍵詞］移動模架；現(xiàn)澆梁；施工技術(shù)

1　前言

京滬高速鐵路是新中國成立以來一次建設(shè)里程最長、投資最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路，也是我國第一條具有世界先進(jìn)水平的高速鐵路。其中，橋梁長度約1 140 km，占正線長度86.5%。在橋梁施工中大量采用32 m整孔簡支箱梁，采用移動模架現(xiàn)澆梁施工方法可以模擬工廠化操作，利于保證現(xiàn)澆梁施工質(zhì)量以及滿足總體施工進(jìn)度要求。

2　移動模架技術(shù)

2.1移動模架技術(shù)指標(biāo)及工作原理

上行式移動模架造橋機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)是將預(yù)制梁場的制梁工作、對預(yù)制梁的起吊運(yùn)輸和架設(shè)等幾個(gè)方面的工作合為一體，于橋墩原位現(xiàn)澆，脫模后模架自行至下一孔循環(huán)作業(yè)。

上行式移動模架更近似于架橋機(jī)的工作原理，承載梁是可以伸縮的，前行至下一個(gè)橋墩形成簡支承載梁，下邊懸掛整體箱梁模板，進(jìn)行梁體鋼筋混凝土施工，脫模后再向前移動模架。其主要用于橋墩較高，單向制梁的多跨橋梁。MZ900S型移動模架是根據(jù)鐵路客運(yùn)專線32 m雙線整孔箱梁的設(shè)計(jì)和施工特點(diǎn)而研制的上行式結(jié)構(gòu)。

上行式移動模架結(jié)構(gòu)由主梁、導(dǎo)梁、前支腿、后支腿、輔助支腿、液壓和電氣系統(tǒng)等組成。主梁為單箱梁結(jié)構(gòu)，安裝高度可達(dá)到32 m，主梁長度為37 m。前后支腿中心距為34.8 m。整機(jī)重量450 t。能自行完成支腿過孔移位，主梁上設(shè)置防雨、防曬頂棚，適應(yīng)全天候施工要求。

主要技術(shù)參數(shù)：①整機(jī)自重：450 t；②整機(jī)縱移速度：0.5 m/min；③整機(jī)功率：50 kW（不含混凝土箱梁施工用電）；④工作時(shí)支點(diǎn)最大反力：5 805 kN；⑤整機(jī)外形尺寸：62.5 m長×20.6 m寬×5.6 m橋面以上高；⑥平均施工速度：11～12 d/孔；⑦適應(yīng)曲線半徑：R＞2000 m；⑧適應(yīng)縱坡：不小于2%。

2.2移動模架拼裝

在移動模架拼裝過程中，各部分要按編號依次進(jìn)行拼裝，然后再進(jìn)行組裝。在對主梁完成拼裝之后，要對主梁兩側(cè)下部行走軌道進(jìn)行調(diào)平，確保其平順，保證移動模架過孔時(shí)后輔助支腿行走順暢。

拼裝程序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→模架拼裝場地平整→模架進(jìn)場→確定拼裝方案→驗(yàn)收移動模架每部分構(gòu)件→拼裝移動模架→拼裝完成→檢驗(yàn)驗(yàn)收。

2.3移動模架過孔

在移動模架過孔時(shí)，要嚴(yán)格控制其行走距離，首次行走需保證10.7 m，然后再移動前支腿，將前支腿安裝到下一墩頂預(yù)埋位置，再啟動后支腿行走裝置，緩慢、勻速行走到位。

3　移動模架現(xiàn)澆梁施工步驟

3.1移動模架預(yù)壓

3.1.1試驗(yàn)的目的及意義

為了初步掌握現(xiàn)澆箱梁施工過程中以及施工完成后移動模架的撓度和剛度適應(yīng)性，在現(xiàn)澆箱梁施工前的起始跨進(jìn)行堆載模擬試驗(yàn)，堆載過程使用袋裝砂或便于移動的重物代替施工荷載進(jìn)行。

3.1.2堆載試驗(yàn)

在堆載實(shí)驗(yàn)開始前，移動模架就位后，分別在移動模架的主梁、底模架、側(cè)模架等部位布置觀測點(diǎn)。移動模架堆載試驗(yàn)采用編織袋內(nèi)裝砂代替荷載進(jìn)行，每只編織袋裝砂50 kg，總砂量1 055 t；堆載過程中采用吊車配合吊裝，人工進(jìn)行堆放。

1）在堆載過程中每天安排一次讀數(shù)，并確保堆載結(jié)束有一次觀測數(shù)據(jù)。

2）在堆載結(jié)束后持載連續(xù)觀測3天并記錄。3）當(dāng)移動模架沉降達(dá)到穩(wěn)定，觀測值變化不大可以進(jìn)行卸載。卸載后再進(jìn)行一次讀數(shù)。

堆載試驗(yàn)完成后，分析移動模架各部位的變形值，針對非彈性變形進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，使鋼筋混凝土箱梁滿足設(shè)計(jì)體型。

3.2箱梁結(jié)構(gòu)施工

3.2.1工藝流程

進(jìn)場復(fù)檢→鋼筋下料→彎制成型→現(xiàn)場綁扎橫隔梁、底板、腹板骨架→固定預(yù)應(yīng)力管道→內(nèi)模安裝→固定端頭模板→頂板鋼筋、附屬結(jié)構(gòu)預(yù)埋件→澆注混凝土。

3.2.2鋼筋及埋件制作安裝

綁扎前根據(jù)圖紙?jiān)诘啄！?cè)模上放出每根鋼筋的準(zhǔn)確位置。根據(jù)一次澆注方案，箱梁鋼筋分底腹板和頂板鋼筋兩部分綁扎。

預(yù)應(yīng)力管道定位網(wǎng)片要事先在固定的樣板胎具上焊好，然后在綁扎鋼筋骨架箍筋、蹬筋時(shí)，將定位網(wǎng)片按編號在設(shè)計(jì)位置與箍筋、蹬筋同時(shí)綁扎好。

孔道定位筋采用φ8 mm螺紋鋼筋并做成“井”字形，預(yù)應(yīng)力孔道采用預(yù)埋鍍鋅波紋管，安裝前再逐根進(jìn)行外觀檢查，不得有破損，波紋管接口用長250～300 mm直徑大一級的套管連接，并用防水生膠帶和塑料膠帶嚴(yán)密纏裹。豎向筋采用整根波紋管。

3.2.3混凝土施工

箱梁混凝土標(biāo)號為C50高強(qiáng)耐久混凝土，采用拌合站集中供料，混凝土運(yùn)輸采用混凝土運(yùn)輸車。當(dāng)罐車到達(dá)澆筑現(xiàn)場后，應(yīng)使罐車高速旋轉(zhuǎn)20～30 s，再將混凝土喂入泵車料斗。

泵送混凝土前，應(yīng)先泵送一部分水泥砂漿，以潤滑管道，最先泵出的砂漿及混凝土應(yīng)均勻散開不得澆注在一個(gè)部位。

布料范圍應(yīng)重疊不得出現(xiàn)布料死角。出口處采用一節(jié)軟管放料，每個(gè)軟管有兩人掌握放料方向，灌筑底腹板混凝土?xí)r出料口不得正對波紋管，也不宜對著外模翼板。粘附在翼板上的水泥漿，在澆筑混凝土至翼板前應(yīng)及時(shí)清除掉，避免翼板底部形成干灰、夾渣及麻面。

1）混凝土的澆筑采用連續(xù)整體澆筑。澆筑時(shí)采用斜向分段、水平分層的方法。其工藝斜度為30°～45°，縱向分段長度控制在6～10 m，水平分層厚度宜為25～30 cm，不得大于30 cm，先后兩混凝土的間隔時(shí)間不得超過混凝土的初凝時(shí)間。

2）澆筑總的原則為：從中間向兩端、水平分層、斜向分段、兩側(cè)腹板對稱連續(xù)澆筑。同一斷面混凝土灌筑順序?yàn)橄雀拱甯亢蟮装?，再腹板上部，最后頂板翼板。每層混凝土的澆筑高度不超過30 cm。

3）混凝土澆筑前，由試驗(yàn)室測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比、泌水率等工作性能，并填寫《混凝土性能檢查記錄表》，混凝土入模溫度控制在5～25℃；模板溫度控制在5～35℃，為了保證混凝土的入模溫度及模板溫度，在澆筑混凝土?xí)r準(zhǔn)備4只溫度計(jì)，對每車混凝土進(jìn)行量測并記錄，對模板溫度每半個(gè)小時(shí)進(jìn)行測溫一次。如果模板溫度高于35℃，則采用模板側(cè)面進(jìn)行澆水降溫的方式。

4　移動模架施工安全控制措施

吊裝前對吊車及吊具進(jìn)行檢查，模架主梁吊裝要嚴(yán)格按照吊裝方案執(zhí)行。

模架使用時(shí)電器設(shè)備較多，使用時(shí)要求做到一機(jī)一閘一漏一保護(hù)。

當(dāng)遇見大雨、大雪、大霧及6級以上大風(fēng)時(shí)嚴(yán)禁模架施工、過孔。

模架過孔時(shí)要配備足夠了望人員進(jìn)行監(jiān)控。第一次前移過孔時(shí)，底模架應(yīng)橫移開啟并臨時(shí)鎖定。前支腿脫空后吊掛前移至墩頂指定位置安裝，并將立柱與墩頂臨時(shí)斜拉桿張緊，與墩頂預(yù)埋件鎖定，經(jīng)檢查無誤后，后支腿油缸收回，準(zhǔn)備第二次前移過孔。上述工作需安排專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，以保證過孔安全，經(jīng)檢查無誤后方可過孔前移。

移動模架現(xiàn)澆梁每孔施工完成后，要對所有連接螺栓進(jìn)行檢查，并及時(shí)對螺栓進(jìn)行緊固處理。

對移動模架正常施工中，要建立起日常施工檢查機(jī)制，尤其上行式移動模架前支腿部分極易造成磨損，避免銷軸移出，引發(fā)危險(xiǎn)。

施工中的特種作業(yè)人員，通過安全技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)考試取得合格證后，方可上崗工作，其他人員也要求進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)和考核。

拆除模板之前，設(shè)立禁區(qū)，并按規(guī)定程序進(jìn)行拆模。

在預(yù)應(yīng)力作業(yè)中，必須特別注意安全。在任何情況下作業(yè)人員不得站在預(yù)應(yīng)力筋的兩端，同時(shí)在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽?yīng)設(shè)立防護(hù)裝置。操作千斤頂和測量伸長值的人員，應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。

安全網(wǎng)保持完好，使用寬度不小于3 m，長度不小于6 m，網(wǎng)眼不大于100 mm的標(biāo)準(zhǔn)安全網(wǎng)。每塊網(wǎng)能承受不小于1 600 N的沖擊荷載。

雨天和冬季進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，需采取可靠的防滑、防寒和防凍措施。高聳建筑物、構(gòu)筑物或鋼井架設(shè)置避雷設(shè)施。強(qiáng)風(fēng)、濃霧惡劣氣候不得從事高處作業(yè)。強(qiáng)風(fēng)暴雨后，對高處作業(yè)設(shè)施逐一進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有松動、變形、損壞等現(xiàn)象，立即修理完善。

5　技術(shù)創(chuàng)新

冬季施工時(shí)采取聚氨酯包裹模架外部施工，不僅可以提高梁內(nèi)溫度，而且可以對梁體起到長久的保溫作用。

在移動模架現(xiàn)澆梁施工中，采用液壓內(nèi)模，拆裝方便，循環(huán)利用效率高。

為了合理配置資源，加快施工進(jìn)度，對移動模架調(diào)頭，施工方法采用原位拆除、安裝工作。需制作四套580 mm鋼管支座，每組3根焊接在一起，高度為2 300 mm，支座放置在前后支腿中心線向內(nèi)2 300 mm位置。主梁下部采用四個(gè)支座將整個(gè)模架支起，前后支腿油缸落在支座上部。然后拆除前導(dǎo)梁，安裝后支腿、輔助支腿及前支腿，最后安裝前導(dǎo)梁，移動模架朝相反方向前行。

6　結(jié)語

京滬高速鐵路移動模架現(xiàn)澆梁施工法，確保了現(xiàn)澆梁施工質(zhì)量，提高了施工效率，滿足了工期緊、任務(wù)重的要求，并且很好的保護(hù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，為今后的施工工藝及方法提供了一種更為廣闊的思路。

［參考文獻(xiàn)］

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［2］王洋.預(yù)應(yīng)力混男人連續(xù)箱梁橋常見裂縫成因分析與控制［J］.廣州建筑，2005.03.

［中圖分類號］TV546

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］B

［文章編號］1002－0624（2016）02－0009－03

［收稿日期］#2015-08-28