移動模架現澆箱梁施工比較方案

2021-05-30 05:27:01 字數 5012 閱讀 6070

1、國內外移動模架造橋機使用狀況

移動模架造橋機是一種自帶模板、利用兩根縱樑支撐、對混凝土橋梁進行逐孔向前現場澆築的施工機械。該技術於20世紀50年代起源於西歐,2023年在阿爾卑斯山修建橋梁時首先創用,週期達到兩周一孔;2023年西德斯特拉巴格公司採用穿巷導梁(兩次走行型)現澆31m跨簡支橋梁;2023年德國pz公司首先使用橋面下支撐雙梁一次走行的現澆方案,用於德國amsinck立交橋,於2023年定型,該工法亦稱pz法,其最大適用跨度為55m。現在發展到了60公尺。

橋面上支承例項有瑞士如根托貝橋,此橋用msu60/90型橋面上支承移動模架法施工,其外模為懸掛式;葡萄牙瓜迪亞納河高架橋,其橋跨為50m+5×60m+50m,採用橋面上支承柔性懸掛法。

移動模架造橋技術,日本於2023年引進,美國在2023年使用。如美國亞特蘭大的馬爾他高架橋,其跨度為23.4m~44mpc單箱單室連續梁。

我國交通部門2023年援外時採用。2023年在國內最早被應用於廈門高集海峽大橋。該橋全長2070m,45m等跨距連續pc梁,採用pz公司研製、瑞士losinger公司生產的移動模架造橋機施工。

台灣省在20世紀90年代後大量引進或製造了該類造橋機達40臺。

國內第一台擁有自主智財權、自行研製成功的移動模架造橋機,在2023年成功投入使用於廈門海倉大橋東引橋1000t/42m單箱pc梁的施工;2023年京珠高速公路武漢打靶堤立交橋採用自行研製的1000t/2×30m型移動模架造橋機;2023年至2023年深圳通香港之東深供水改造工程採用自行研製的500t/24mu型渡槽移動模架造橋機;2023年丹拉高速公路磴口黃河橋採用自行研製的簡易式1200t/50m型移動模架造橋機。這些實踐提供了國內移動模架造橋機可靠的施工技術研究並總結了成熟的施工工法。

2、箱梁移動模架造橋機現澆施工

(1)箱梁施工方案的選定

根據橋型特點及自然條件狀況,我們在選擇施工方案時,主要對橋面上、下支承式移動模架造橋機逐孔現澆箱梁施工方案作了認真的比較:兩者的共同特點是逐孔向前法具有一次澆注量大、減少裝置本身的拆裝、移位頻率,裝置易於前移等優點,施工週期12~15天/孔。

①橋面上支承式移動模架造橋機主要優缺點

優點:施工時移動模架造橋機在已澆築的混凝土梁上走行,操作簡便,對橋梁下部結構無影響,在水域施工時優勢較明顯。

缺點:施工時混凝土梁上部活動空間有限;移動模架造橋機下導梁通過吊桿吊掛於主梁上,混凝土梁須預留多個孔洞以便吊桿穿過,增加了施工環節,對混凝土主梁結構預應力布置影響較大;由於在梁面上施工,移動模架造橋機所受風阻力較大,6級風以上結構限制走行,對施工工期影響較大。

②橋面下支承式移動模架造橋機主要優缺點

優點:施工時混凝土梁上部無遮攔,上部活動空間大;模板支承容易,拆裝模板自動化程度高;對已澆注好的混凝土梁無影響;地面配合作業容易,風阻力小。

缺點:移動模架造橋機支腿支撐在承台上,預埋件量大,要求精度高,上水時對施工工期影響較大。

綜上所述,採用橋面下支承式移動模架造橋機逐孔現澆箱梁的施工方案比橋面上支承式方案要好,選用目前國內最先進的mz1300t/50m型移動模架造橋機施工,該機施工週期能達到平均12天/孔。

(2)mz1300t/50m型移動模架造橋機簡介

該種機型除具有前面所述橋面下支承式移動模架造橋機的優缺點外,其最大的創新是採用自身轉移支腿的結構模式,可節省現場輔助吊機的作業量,簡化施工環節,減少施工投入,縮短施工週期。

①移動模架造橋機結構

a、移動模架系統的組成

移動模架系統自下而上可分為前後支腿支承機構、移動平衡車、主梁、模架橫移機構、外模架及外模板、內模等系統。

(a)前後支腿支承機構

前後支腿支承機構有前支腿和後支腿,每個支腿由墩身兩側支腿通過中間的連線梁連線而成,它起著將整機載荷和施工工作載荷傳到承臺的作用。每側支腿支承機構由小車、輪箱、丁字梁、支腿、連線梁、墊塊、液壓系統等幾部分組成。

小車可吊掛支腿移位;輪箱的作用是使主梁滾動移位;丁字梁上部由託輥輪箱和支腿油缸,下部與支腿立柱連線;支腿立柱將全部施工荷載傳至橋墩承台上;連線梁的作用是增加前支腿的穩定性;墊塊主要用於支腿與承臺預埋件的銜接過渡;支腿液壓系統用於模架的整體公升降。

(b)主梁

主梁結構由主承重鋼箱梁及兩端鋼桁導梁組成,總長103公尺。一套移動模架造橋機系統由兩組主梁組成,分設在混凝土箱梁兩翼板的下方,是移動模架造橋機的主要承載結構。

單組承重鋼箱梁分節段製造,節與節之間以高強螺栓及鋼板相連,樑高3.2m,寬2.0m,腹板厚12mm,蓋板厚36mm,下翼緣設50mm厚軌道板。

箱梁內部設定縱向及橫向加勁,以保證主梁腹板、蓋板的區域性穩定性。箱梁上部安裝模架橫移機構;箱梁下部設定縱移軌道等機構。

導梁採用桁架形式,位於主梁的前後兩端,單組由兩節鋼桁架構成。其節塊之間以及其與主梁之間均為鉸接,可以保證它豎向和水平轉動,以滿足曲線橋和過孔懸臂上墩要求。

箱梁及導梁下弦均設定吊掛小車走行軌道,以便前後支腿自行轉移。

(c)模架橫移機構

模架橫移機構固定安裝在主梁頂面,橫移機構的輥輪分別鉤掛及承托住模架的下弦。模架開啟時靠外力拉動模架在模架橫移機構上滑動。

(d)模架、底模板及側模板

模架採用桁架式結構,整機共7組,每組模架分為左右兩節,中間採用法蘭螺栓連線。底模板及側模板按節段製造,以適應施工的需要。底模板及側模板安裝在模架上,二者均自帶調整裝置,以調節模板的預拱度。

(e)內模板

內模採用拆裝式結構體系,兩塊腹板和三塊頂板,分段長度為3m。

(f)端模板及散模板

端模板:順橋向的前端模靠內、外模板支撐,後端模板利用已完成的混凝土梁端麵支撐。

散模板:支座附近底模採用散模形式,根據實際情況拼製。現澆時連同支座上底板一起澆築成型,直接落於前後墩頂混凝土頂面。

移動模架造橋機脫模前,預先拆除此部分散模,以便整機下降脫模施工。

(g)縱移機構

造橋機縱移有三部分內容:一為機臂(含模架)的縱移;二為前後支腿的移位;三為移動平衡車的移位。

機臂(含模架)的縱移機構安裝在前支腿橋墩處,一端連在橋墩上,另一端通過縱移油缸連在造橋機主梁推移滑道上,它由縱移油缸、u形固定架、固定耳座、連線螺桿和定位銷軸等組成,其推移步距為1m,推移合力約50t。

前後支腿和移動平衡車的移位由捲揚機提供動力,捲揚機安裝在導梁內。移動平衡車作為機臂過孔走行縱向穩定的平衡重。

(h)電氣系統

電氣系統採用380v三相四線制交流供電,零線於機體連線,電源進線電纜容量不得小於250a,由主配電櫃接入後,分成左右路:一路給左側主梁內電氣櫃供電;另一路給右側主梁內電氣櫃供電。電纜兩端採用多芯接外掛程式,在櫃屏上布置互聯電纜接線端,便於拆接、檢修和應急處理。

各液壓站電氣系統採用變壓器和整流電路,為控制迴路提供24v直流電源。整機主操作櫃置於移動模架造橋機後部導梁內集中控制。

b、主要技術引數

橋梁跨徑50m;

一次現澆梁片重量:1300t(首跨帶懸臂重量);

現澆一跨平均速度:12~15天/孔;

適應縱坡:0.6%,橫坡:2%;

整機縱移速度:0.5m/min;

整機自重:630t;

工作時最大托架支反力:約1100t;

走行時最大託輥支反力:約500t;

澆注狀態時主梁平均撓跨比≤1/685;

走行時伸臂狀態前後撓跨比≤1/70;

澆注混凝土時風速限100kg/m2;

縱移時風速限制30kg/m2;

c、附圖

mz1300t/50m型移動模架造橋機結構總圖

②工作原理

主梁在支承台車的作用下,可實現縱移及公升降動作;模架及模板在模架橫移機構的作用下完成橫移開啟及閉合的動作;模架支承調節器支撐在主箱梁頂面,並利用支撐調節器調整模架的預拱度,按設計要求調整梁底的線形高程。

③施工步驟

a、脫模、準備移位

(a)前一跨現場澆築、養護及張拉完成後,拆除墩頂處木製散模,解除整機縱向鎖定機構;

(b)前後支腿千斤頂分別下降0.3m,解除安裝脫模;

(c)開啟主梁前半部分聯結梁和水平剪刀撐;

(d)開啟4號、5號、6號模架,並向外平移3m,準備前移過孔。

b、整機移位21m

(a)啟動造橋機縱向移動水平千斤頂,兩側同步水平向前推進21m後停止;

(b)後支腿頂部與導梁末端分別用導鏈臨時鎖定錨固完畢。

c、前支點轉換

(a)關閉主梁前半部聯結梁和水平剪刀撐;

(b)關閉5號、6號模架;

(c)安裝橋墩頂部橫樑,前支腿千斤頂頂公升主梁0.2m,及時安裝主梁聯結梁與墩頂橫樑之間的拉桿結構完畢;

(d)檢查無誤後方可進入下一道工序。

d、前支腿前移50m到位

(a)安裝前支腿吊掛小車與頂部分配梁之間聯結螺栓完畢,開啟前支腿橋墩兩側聯結系;

(b)拆除前支腿底部與承臺之間的預埋件螺栓聯結;

(c)前支腿千斤頂**0.2m,前支腿底部脫空;

(d)啟動前支腿縱移機構捲揚機,牽引前支腿過孔50m到位,前支腿千斤頂頂面與主梁牛腿聯結完畢;

(e)拆除前支腿吊掛小車與頂部分配梁之間的鏈結螺栓,千斤頂下降鬆放,將前支腿底部與承臺頂面預埋件接觸並鏈結完畢,關閉前支腿墩旁兩側聯結系;

(f)解除後支腿與導梁末端臨時鎖定裝置,將移動平衡車前移至前支腿附近完畢,將前支腿與導梁前端臨時用導鏈鎖定。

e、後支腿前移50m到位

(a)安裝後支腿吊掛小車與頂部分配梁之間聯結螺栓完畢,開啟後支腿橋墩兩側聯結系;

(b)拆除後支腿底部與承臺之間的預埋件螺栓聯結;

(c)後支腿千斤頂**0.2m,後支腿底部脫空;

(d)啟動後支腿縱移機構捲揚機,牽引後支腿過孔50m到位,後支腿千斤頂頂面與主梁牛腿聯結完畢;

(e)拆除後支腿吊掛小車與頂部分配梁之間的鏈結螺栓,千斤頂下降鬆放,將後支腿底部與承臺頂面預埋件接觸並鏈結完畢,關閉後支腿墩旁兩側聯結系。

f、準備第二次移位。

(a)後支腿千斤頂頂公升主梁至聯結梁與墩頂橫樑之間的拉桿鬆放,拆除拉桿及墩頂橫樑結構完畢;

(b)後支腿千斤頂分別下降0.3m,恢復主梁縱移工作狀態;

(c)開啟主梁後半部分聯結梁和水平剪刀撐;

(d)開啟1號、2號、3號、7號模架,並向外平移3m,檢查整機狀態,準備前移過孔。

g、繼續移位直至模架移動到位

(a)解除前支腿與導梁前端臨時鎖定裝置;

(b)啟動整機縱移水平千斤頂,兩側同步水平向前推進29m到位;

(c)關閉主梁後半部分聯結梁及平面剪刀撐結構;

移動模架簡支箱梁施工技術總結

作者 於龍生 科學之友 2010年第08期 摘要 文章就武廣客運專線鐵路900 t級移動模架箱梁施工方法進行綜述,對移動模架施工技術和方法進行了分析闡述,並作出總結,指導實際施工。關鍵詞 移動模架施工 簡支箱梁 施工技術 中圖分類號 u445.4文獻標識碼 a文章編號 1000 8136 2010 ...

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