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大跨度移动模架安拆方案研究

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：谢何伍

[导读] 摘要：近几年，大跨度连续梁桥采用移动模架逐孔浇筑的方法越来越多，尤其浇筑多跨等截面连续梁桥时，体现了其施工效率高、工期快、经济效益明显的特点。

        中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610000
        摘要：近几年，大跨度连续梁桥采用移动模架逐孔浇筑的方法越来越多，尤其浇筑多跨等截面连续梁桥时，体现了其施工效率高、工期快、经济效益明显的特点。但移动模架作为大型特种设备，对安装场地要求较高。本文针对国外项目特殊工况下的移动模架安拆方案进行研究。
        关键词：顶推；拼装；移动模架；拆除
        1 移动模架简介
        1.1 施工背景
        塞尔维亚贝尔格莱德绕城公路15#桥梁全长598m，共13跨，标准跨径45m，首末跨为42.85m，桥梁高度达到31.5m。桥梁底部地质较差，主要为淤积层，共有2道铁路、3条沟渠横穿桥梁底部。桥梁面板为单室箱梁，箱梁宽度1.65m，采用移动模架法进行逐孔浇筑面板。
        1.2 移动模架情况介绍
        移动模架由国内厂家设计和建造，通过海运到达项目部。移动模架为上行式，主梁分为6节，鼻梁分为3节，最大重量24.29t，总重量344t，主要构件参数见表1。
        表1   移动模架主要构件参数一览表

        图1 拼装流程
        1.3 特殊工况介绍
        15#桥梁两侧桥台坡度较大；S14号桥台与隧道连接，桥台后方无安装场地；S1桥台已完成混凝土浇筑。针对此工况，无法按照常规工艺在路基上进行拼装，现场反复研究和移动模架设计优化，最终确定在跨中逐节安装，顶推前移的方案。
        2 移动模架安装方案研究
        2.1 拼装流程
        移动模架拼装位置在S14桥台、S13桥墩之间，采用顶推法拼装，利用S14桥台前的平地作为主要的拼装场地，逐节顶推安装鼻梁、主梁等构件，然后利用起重机高空安装其他构件并进行预压等后续工作。主要拼装顺序见图1。
        2.2 存放和拼装场地准备
        （1）拼装场地进行开挖，开挖高程与S14桥台承台上表面平齐。
        （2）浇筑临时支墩作为首跨浇筑后支点，要求临时支墩承受竖向载荷300t。
        （3）S14桥台和S13墩之间距S14桥台中心9m和29m处搭设临时拼装支架，要求拼装支架承受竖向载荷150t，水平载荷30t。
        （4）S14桥台与S13桥墩之间的平地作为构件存放场地，鼻梁、主梁运到工地后根据拼装顺序依次摆放，并预留足够的吊车停放场地；
        （5）拼装场地面应有排水坡，不允许任何积水。
        （6）吊车作业区域无高压线及其它电力线通过。
        2.3拼装步骤
        （1）拼装场地布置见图2和图3。

图2 拼装场地平面布置图

        图3 拼装布置图
        （2）牛腿的安装
        S13桥墩牛腿安装时，用吊机起吊到位后，用钢丝绳和手拉葫芦将托架悬挂到墩顶暂时固定，待墩身另一侧的托架安装并暂时固定后，将托架对拉杆安装并紧固。紧固后将临时固定解除，然后将推进小车安装好。牛腿的顶面应用水准仪抄平，以便小车在牛腿顶面能顺利滑移，上下精轧螺纹钢所需要的预紧力每根均为F=250 kN/根。使用时注意对精轧螺纹钢的保护，如有弯折或损伤，立即作废弃处理，不得继续使用。
        （3）小车的安装
        吊装小车主千斤顶→纵移油缸→横移油缸→牛腿提升油缸→液压站平台→小车液压站→小车油管→纵移滑梁。调整小车横向间距，使小车保持在模架浇筑状态位置，并锁住横移滑梁，调整纵移滑梁高度，以便模架拼装施工。小车液压系统必须有专门进行负责，小车的液压系统是移动模架的整体的执行机构，包括顶升标高、牛腿自行、开模、合模以及模架整体的纵移过孔，4件小车上液压系统操作必须每个小车指派一人负责液压系统的操作，以免在顶推时出现误操作。
        （4）鼻梁、主梁安装
        拼装鼻梁前，再次检查调整支墩高度处于正确位置。吊机吊起第一节鼻梁就位后，即安装第二节鼻梁，两节鼻梁拼放到一起，用横移镐准确对位后，先安装上下连接板，再上侧面连接板，紧固螺栓，连接成一榀鼻梁。
        第一步：鼻梁1、鼻梁2在S14～S13墩之间地面用高强螺栓连接为一组，然后用100T履带吊转运至临时拼装架1和临时拼装架2上。鼻梁安装见图4。

图4 鼻梁安装图
拼装鼻梁3，鼻梁接头至临时拼装架1中线位置，吊装主梁构件6，并用主鼻梁连接销轴同鼻梁连接；按上述步骤逐节顶推构件，逐节拼装主梁5、4、3、2、1，并通过高强螺栓连接；主梁安装见图5。

        图5 主梁安装图
        （5）横梁的安装
        两榀主梁拼装完毕后，纵向位置纵移到浇筑状态的位置。先将左右两片横梁对接，然后从前到后依次整根和单侧主梁拼装。横梁安装好后，再横移另一侧主梁和横梁法兰对接，如果主梁法兰和横梁法兰之间有间隙，可以垫上调节垫板，不能强行横移。横梁与主梁连接时，连接螺栓先不拧紧，全部连接完毕后，再将主梁与横梁拧紧。待横梁全部安装完成后，主梁在液压系统作用下，横桥向、顺桥向依次准确就位。此时系统为一个稳定的框架整体。注意竖向标高的调整应根据不同的施工阶段荷载，每一根上横梁都要通过调节竖向螺旋千斤顶作竖向调整。
        （6）其他
        移动模架的模板系统、液压件装配、电气元件组装、安全监控系统等依据设备设计图纸进行安装，本文不做详细介绍
        3 移动模架拆除方案研究
        3.1 拆除流程概述
        由于S1桥台已完成混凝土浇筑，移动模架纵移时，鼻梁与现有混凝土会冲突，结合现场地形情况，综合研究后，采用预制临时墩，直接在最后跨上进行拆除，移动模架纵移过程中依次拆除鼻梁和主梁。S3#-S2#墩施工完毕后，移动模架纵移过程中依次拆除干涉鼻梁。当设备抵达末跨施工浇筑位后：调整标高---绑扎钢筋---支立内模---浇筑末跨混凝土---预应力张拉。按照拆除鼻梁相同方式依次拆除主梁6、主梁5、主梁4、主梁3、主梁2、后吊梁、主梁1（拆除主梁同时拆除相应模板横梁）。
        3.2 拆除平台布置
        在S2-S1墩之间布置临时支撑平台，临时支架距离S1桥台中心16m，要求拼装支架承受竖向载荷150t，水平载荷30t。临时支架拆装平台见图6。

        图6 搭设临时支架布置图
        3.3 移动模架拆除
        步骤一：最后一跨浇筑前，移动模架纵移时，将到达S1前的鼻梁和主梁1拆除，
        步骤二：完成末跨施工后，搭设临时支架，按照上述鼻梁拆除方法依次拆除主梁5、主梁4、主梁3、主梁2，主梁拆除同时优先拆除相应模板横梁；
        步骤三：拆除后横梁后拆除最后一节主梁1；
        4 移动模架安拆注意事项
        （1）参与模架拆装的人员，应认真熟悉、了解、掌握模架构造及工艺流程和模架拆装施工作业方案，做到心中有数，有顺作业，安全拆除。并作好相关技术、安全交底工作。
        （2）对移动模架吊装拆除所需的吊装支架、精轧螺纹钢、锚具、锚板、螺母、连接梁等，安装上认真严格检查并符合使用要求。
        （3）吊装支架应固定可靠，锚垫钢板或钢墩应接触平稳，受力均匀，支架与吊梁以及千斤顶应垂直稳定，加强斜向支撑，防止失稳，过程中应注意观察处理。
        （4）应保证精轧螺纹钢位置准确，垂直受力。吊杆4个点同时提升下放，每次提升下放行程应一致，应注意检查修正，原则上应保持主梁在下放时呈水平状态，以减少吊杆受折带来的风险。
        （5）主纵梁起吊后，应停止观察60min。检查吊装设施各部位，如吊架、吊杆、螺帽、吊点及承力分配梁处焊接缝等。无问题后方可拆除牛腿出洞。
        （6）设置必要的梯道、步道板，平台护栏、安全网等。高空作业人员必须系好安全带，戴好安全帽，穿好防滑鞋等。
        （7）吊装拆除时必须有统一的指挥、统一的信号。加强沟通，协调配合，确保安全。
        （8）作好现场内道路运输及场地平整，吊车行走道路和工作地点要坚实平整，以防沉陷发生事故。并作好运输沿线的障碍清理工作，确保运输通畅。
        5 总结
        本文根据塞尔维亚绕城公路项目15#桥梁特殊工况下，对移动模架的安拆方案进行研究，确定了设置临时支撑、跨上拼装、顶推前移的安装方案和设置临时支撑、逐节拆除的拆除方案，未破坏已浇筑的桥台混凝土，对桥台提前完成的桥梁的移动模架安拆具有参考意义。
        参考文献：
        【1】中华人民共和国行业标准 JTG0-2016 建筑施工高处作业安全技术规范【S】北京：人民交通出版社，2016
        【2】中华人民共和国行业标准 JTGF90-2015 公路工程施工安全技术规范【S】北京：人民交通出版社，2015
        作者简介：谢何伍，出生于1987年6月20日；男；汉族；籍贯，安徽安庆；现任水电五局塞尔维亚贝尔格莱德绕城公路项目总工；工程师，学士学位，现从事国际工程管理。