移动模架造桥机施工简支箱梁

移动模架造桥机施工简支箱梁
1概况
本标段需移动模架造桥2座，共12孔。其中48米箱梁8孔，56米箱梁4孔。根据工期安排，结合桥梁分布情况，决定投入1台移动模架造桥机流水作业施工。
2施工设备
逐孔浇筑造桥设备，采用下行式移动模架造桥机进行施工。
3施工进度
拼装造桥机30天，每个循环12天，拆除造桥机15天。
施工进度估算：12*12= 144天。考虑每次转场时间55天,则共需要144+55=199天。可以满足总工期要求。
4 施工方法

(1)移动模架造桥机设备构造
该移动模架造桥机按从上至下为：主要由墩旁托架、移位支撑、主梁框架、外模及支撑、内模及端模、梯子及平台、电气液压系统、安全设施及辅助吊装装置等组成。
(2)移动模架的工作原理
利用安装在每孔前后桥墩上的牛腿支架作为支撑点，承担移动模架的重量（除牛腿支架）和施工荷载。
主梁加前后导梁总长不大于两倍跨径，便于模架在各墩间纵向移动，并减轻主梁长度和重量。
模架及施工荷载由主梁承担，模板系统与主梁连为一体，并将横梁与底模分成左右两部分，横移打开时，模架得以顺利通过墩身。
液压系统控制移动模架的脱模与纵横向移动，每孔箱梁完成后，通过主梁垂直支撑双作用千斤顶，将主梁稍稍起顶，将千斤顶上锁定的套筒松开，使移动模架脱离箱梁。打开底模横梁，利用在主梁与牛腿支架之间设置的推进平车上的横向液压千斤顶将移动模架向两侧横移，带动外模及底模脱离梁身。横移到位后用纵向液压千斤顶推纵向模架架至下一孔，调预拱度设置。
内模利用液压系统控制各支撑油缸，带动模板收缩后，通过滑移轨道从上一孔箱梁滑移至待浇孔，外模随模架主梁一起移动。内外模依靠千斤顶调整定位，快速准确，并保证箱梁各部尺寸。
(3)移动模架系统加工及安装
①移动模架加工
技术规范要求：所有钢结构制作符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）及现行有关验收标准。
构件加工前要进行装配图设计，其内容包括：标准焊接详图、焊接程序规范、参照的质量标准、预热要求、尺寸测量和公差等。
材料要求：材料要有质保书，主梁、牛腿、推进小车、导梁等重要材料要有抽样试验合格证书。
焊接：焊工须有资格证书并建立焊工清单，初级焊接程序和经同意后的焊接程序报告在焊接检验之前须进行评定。所有最初的焊接在结构上的附件都要除掉并打磨冲洗，打磨后用磁性裂缝检查仪进行检测。
所有突出的边缘要打磨成圆角，表面上所有的伤痕和疤痕都须打磨成平面。
所有有特殊焊缝和机械性能检测的工作要由独立的专业公司进行，在检查焊缝的过程中要记录相应参数。检验手段主要包括：磁性裂缝检测、超声波检测、射线照相检测，检测范围的质量标准及每个焊接连接的质量标准按设计要求进行。
对于修复焊接按规定的焊接程序进行并在焊接工程师的监督下进行，消除缺陷后要进行磁力探伤检测以证实缺陷清除。在修补过程中预热须达到50℃，对最初确定有问题的焊接在修补焊接之后进行无损检测，在超声波和射线照相检测之前要做目检和磁力探伤检测工作。
试安装和最终检测：在装配完成之后以及在表面处理之前所有图纸上标明的螺栓接合和交界面都要试安装以模拟操作情况。
②移动模架组装
移动模架拼装顺序：牛腿支架、主梁组装的有关施工设备、机具就位→支墩搭设→牛腿支架组装→牛腿支架安装→主梁组装→主梁吊装就位→横梁安装→铺设底模→安装外侧模→内模安装。
安装牛腿支架：墩身施工时在牛腿下部相应位置预留牛腿安装空洞，每个牛腿分为两大部分在地面上预先拼成两个单元，用履带吊将第一片吊装就位后，利用墩身上的辅助设施临时固定，待另一片安装到位后再用墩身两侧设置的精轧螺纹钢将牛腿固定在墩身上，待牛腿安装位置、标高检查合格后将精轧螺纹钢用双螺帽拧紧，而后再次检查牛腿顶面的平整度、下部支撑的密实情况，以便使推进平车在牛腿顶面上顺利滑移。牛腿下部预留孔洞时要由设计检算，注意位置准确，并在孔洞底部、顶部安设钢筋网片。
主梁安装：在主梁安装位置下方利用履带吊插打φ800钢管桩形成主梁、导梁拼装支墩，每根主梁下方设置2个支墩并在相邻孔跨各设置1个支墩。主梁运至现场检查合格后将其分段组装好，利用1台履带吊逐节起吊安装就位，而后将其拼装成整体。拼装时要根据模架设计图纸，严格按照《钢结构施工技术规范》进行组装，对高强螺栓连接面逐一进行表面处理使其达到应有的摩阻系数。高强螺栓连接采用电动扭矩扳手实施初拧、终拧，使每一个高强螺栓都达到设计扭矩值。
横梁及外侧模的拼装：主梁拼装后，接着拼装横梁，待横梁及支撑螺旋顶全部安装完成后，主梁在液压系统作用下横桥向、顺桥向依次准确就位，在墩中心放出桥轴线按桥轴线方向依次调整横梁并用螺栓连接好，然后铺设底板和外腹板及翼缘板。移动模架系统拼装时要求各部件之间连接牢固，拼装完后认真全面的检查，确保安全可靠并试压后方可用作上部施工。
(4)施工方法
首孔梁下部结构桥墩完成后，平整拼装场地，拼装移动模架造桥机并逐孔施工。
先施工主箱梁，后施工端隔墙以利于内模的安装退出。梁体采用双向张拉，采用高位制梁，成梁后再落梁就位。
移动模架安装及拆除：起始端为拼装场地，每一座桥第一跨设立长60米宽30米的拼装场地，搭设相应的临时支墩，终端末跨范围为拆除桥机拆除场，长45米宽30米，台身在成梁后再施工。
钢筋施工：钢筋在加工车间按规格集中弯制好后运输到桥位，在桥下胎模上分段绑扎，吊运到移动模架上焊接成整体。
混凝土施工：混凝土采用高性能混凝土，由混凝土搅拌站集中供应，混凝土输送车运至桥位，混凝土输送泵或泵车泵送入模，插入式振动棒与附着式振动器联合振捣，梁体混凝土采用棚罩法蒸汽养护与自然养护相结合。
预应力施工:采用双向张拉,压浆采用真空辅助压浆工艺。
高位落梁: 规范要求整个落梁过程两端两边高差不得超过2mm，故采用同端双顶单泵（两千斤顶间设置三通确保两个千斤顶顶举力一致）进行整个落梁过程的控制。
落梁准备过程：
落梁前，根据计算确定顶落梁千斤顶的型号、规格以及落梁时油压表读数。
落梁前对千斤顶、油泵、压力表进行标定，将摩阻相同或相近的千斤顶放置在一端并与油泵、压力表配套使用。
编制作业指导书向现场技术人员进行技术交底，对现场操作人员进行培训，使操作人员对施工中的每个细节都心中有数。
落梁墩顶搭设操作平台。
清点落梁所需垫块和联结系杆件的数量，并做必要的加强，检查落梁千斤顶的工作状况。
安装落梁支墩上的垫块和千斤顶，使千斤顶，使千斤顶顶帽钢板贴近梁底面。
落梁设备：
根据箱梁的重量，落梁设备选用4台带保险的300吨液压千斤顶，分别置于两支座中心线上，支点距离大于3.3m。垫石处设置4个保险支墩，千斤顶上增安截止阀与油泵截止阀进行双控。

落梁步骤：
在桥墩顶帽上设置竖向千斤顶，千斤顶进油，将梁顶起。
拆除保险墩上的一块厚200mm的大垫块，换上一块厚100mm的小垫块和部分钢板，钢板与钢板、钢板与梁底之间皆夹垫石棉板。
钢板随着千斤顶的回油逐步撤除。
当梁体下落200mm后，将千斤顶回油，拆除千斤顶下的一块垫板，重新拼装联结系。
千斤顶进油，将梁顶起，拆除保险墩上的一块厚200mm的大垫块，换上一块厚100mm的小垫块和部分钢板。落梁时按上述步骤两端以100mm步距交替进行（不得同时起落）直到把梁落在支座上。随同千斤顶顶升、回缩和保险墩的拆除及随时测量，确保两端梁底高差保持在2mm以内。
落梁过程中要保证每端两个千斤顶下落速度一致，每次起落高差以保持梁体的纵向斜度小于千分之五来控制。落梁过程中用钢板调整保险墩与梁体之间的间隙，使梁底与保险墩顶保持20～30mm的距离,以防万一。落梁、顶升过程中,千斤顶上的截止阀开关必须保持状态良好;中途停止工作时应立即用木楔将空隙楔紧,严防突然坠落。
安放支座：待箱梁落梁至剩余3块垫块时,停止落梁,用千斤顶将梁顶起,使之脱离保险支墩,及时将预先拼装好的保险支墩放置在桥墩台垫石外侧,千斤顶回油使梁体落在新的保险支墩上,然后拧紧截止阀,保持油压与新保险支墩共同承受梁重。确认其稳定后进行支座安装,最后重复落梁步骤,落梁就位。
梁体调整：梁就位以后,用全站仪测量梁体中心线是否满足规范要求,超标采用三向千斤顶对梁体进行微调,一端调好后再调另一端。
(5)施工中应注意的几个问题
移动模架造桥机的特征是将预制梁场的制梁工作、对预制梁的起吊运输和架设等几个方面的工作合为一体，于桥墩原位现浇，脱模后模架自行至下一孔循环作业。
①模板预设拱度及箱梁线型
根据造桥机单片钢箱梁刚度，箱梁体重，计算并在工厂实验修正用以指导第一孔梁施工的数据：在造桥机全部安装完毕后再设模板预拱度的情况下，模架在加箱梁体重量后产生计算并分析修正挠度。按底模→侧模→内模的顺序设置模板跨中最大拱度。
由于模板间均用螺栓相连，一定程度上模板参与了造桥机主梁的受力；而主梁拼接螺栓又在工地加了550kNm左右的拧紧力矩，所以模架的实际挠度要小一些。浇第二孔梁时，模架在预压时产生的非弹性挠度已消除，这样模架在加箱梁重量后产生的实际总挠度很小。则第二孔及第二孔之后模板预设拱度可定为跨中最大上拱12～15mm。其它位置按二次抛物线过渡，一次设定，不需逐孔调整。
另外，由于模板由预设上拱→浇混凝土变为下挠→张拉后又为上拱。模板间横桥向连接缝也随之变化。为此，在模板预拱度设置完成后，要拧紧侧模间横桥向缝的上部螺栓，而要定量放松其下部螺栓。顺桥向预拱度在模板分段处各点按二次抛物线线型过渡，实践证明此分段曲面及模板的弹性变化不影响混凝土梁的外观质量。
②混凝土浇筑
箱梁混凝土方量很大,浇筑时间应控制在6小时以内。浇筑时采用两台输送泵,安排两班人员在完成箱梁底板的同时,从两腹板同步浇筑,确保施工质量。
③张拉前的脱模问题
后张法预制梁场对混凝土梁的预应力张拉，一般是在侧模和内模脱开，仅留底模的情况下进行的。原因之一是为了避免张拉梁体收缩时与模板之间的相互作用，特别是对两头大的简支箱梁。为此，在用造桥机制梁，其初张拉之前，先脱开端模，两头变载面处的四块侧模及端头内模和一节标准内模板。
内模板的装、运、脱工作是靠一个全液压的内模小车作为工具车来完成的。值得注意的是在刚浇注混凝土后要及时清理内下模与PC梁底板上平面的缝。
④走行移位
墩旁托架与主梁之间的支承台车上装有竖向、纵向、横向三种油缸，竖向大油缸起支承及下降脱模的作用，横向及纵向油缸完成模架横向开合及纵向走行的作用。
与架桥机相比，该造桥机走行不同之处主要是整机一分之二为两组模架分别基本同步前行，则单片模架有侧倾的问题，加了侧向配重，另加反钩通过支承台车钩于墩旁托架，实际走行很平稳。