广州珠江黄埔大桥MSS45m下行式移动模架整体横移关键技术研究

广州珠江黄埔大桥 MSS45 m 下行式移动模架整体横移关键技术研究景强1 ,2 ,黄成造2 ,沈强3(1 . 长安大学 ,陕西 西安 710064 ; 2 . 广州珠江黄浦大桥建设有限公司 ,广东 广州 510420 ;3 . 中铁十四局集团有限公司 ,山东 济南 250014)摘 要 : 广州珠江黄埔大桥南引桥施工采用 M SS45 m 下行式移动模架 ,采用整体横移技术 , 该技术具有施工周期短 、对模架损伤小 、施工安全可靠 、经济性好等优点 。简要论述该 M SS45 m 移动模架整体横移换幅关键技术 。关键词 : 移动模架 ;箱形梁 ;桥梁施工中图分类号 : U 445 . 463文献标志码 : AResearch of Key Techn iques f orMSS45 m Under2Deck Mova ble pu Bridge over ZhujiangIntegrally Laterally Shif tingShuttering Form of Huang2River in GuangzhouJ I N G Qi a n g1 , 2 , HUA N G Che n g2z a o2 , S H EN Qi a n g3(1 . Cha nga n U niver sit y , Xian 710064 , China ; 2 . Guangzho u Zhujia ng River H ua ngp u B ridge Co nst r uctio n Co . , L t d. , Gua ngzho u 510420 , Chi na ; 3 . China Railway Tie shi sij u Civil Engineering Gro up Co . , L t d. , J ina n 250014 , China)Abstract : The M SS45 m u nde r2deck mo va ble sh ut t e ri ng fo r m wa s u sed fo r co n st r uctio n oft he so ut h app ro ac h bri dge of H ua ngp u B ri dge o ve r Zh ujia ng River i n Gua ngzho u a nd t he wo r ki ng po sitio n s of t he fo r m were cha nged by t he i nt e grall y lat e rall y shif ti ng t ec h nique . The t ec h nique ha s t he a dva nt a ge s of sho r t co n st r uctio n p erio d , lit t le da ma ge to t he fo r m , saf e a nd relia ble co n2 st r uctio n a nd goo d eco no mic be nefit . In t hi s p ap e r , t he key t ech nique s fo r c ha ngi ng t he wo r ki ng po sitio n s of t he mo vea ble sh ut t e ri ng fo r m by i nt e grall y lat e rall y shif ti ng a re de scri be d i n brief .Key words : mo va ble sh ut t eri ng fo r m ; bo x gi r de r ; bri dge co n st r uctio n术 13 。本文主要就南引桥所使用的 M SS45 m 移动模架整体横移关键技术作 简 要论 述 。M SS45 m移动模架现场施工情况见图 1 。1引言广州珠江黄埔大桥南引桥第 57 联为 45 m 跨 径等截面连续刚构桥 ,采用 1 台 M SS45 m 移动模架逐跨现浇施工 , 先施 工右 幅 , 横 移换 幅后 再施 工 左 幅 。本项目采用的 M SS45 m 移动模架在横移换幅过程中 , 利用右幅已完成的箱梁及 M SS45 m 移动 模架可自 行 的 实 际 条 件 , 采 用 了 整 体 横 移 换 幅 技2MSS45 m 移动模架简介珠江黄埔大桥南引桥采用的 M SS45 m 下行式 移动模架由主梁 、鼻梁 、下横梁 、模板 、小车 、牛腿 、后收稿日期 : 2008 - 06 - 24基金项目 : 广东省交通科技项目 ( 2006 - 02)作者简介 : 景 强 ( 1980 - ) ,男 ,工程师 ,2002 年毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业 ,工学学士 ,2005 年毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业 ,工学硕士 ,现为长安大学博士研究生 。58桥梁建设2008 年第 6 期图 1 MSS45 m 移动模架现场施工横梁及 C 型 梁等 组成 。主梁 高 3 . 2 m , 全 长 54 . 2 m ,由 6 节钢箱梁通过高强螺栓连接而成 ,牛腿及 C 型梁自带开 、合模及纵移动力油缸 ( 见图 2) 。在完成一跨施工后 ,通过 C 型梁及后横梁利用已施工的 梁面吊住整个模架 ,支撑牛腿利用移动小车打开后 完成一跨的纵移 ,而后模架在 C 型梁及已前移的牛 腿上开模 ,并利用 C 型梁设在已浇梁面的轨道及顶 推装置完成纵移过孔 ,合模后即可进行下一跨施工 ,见图 3 。图 3 MSS45 m 移动模架纵移过孔示意过 2 个 C 型梁传递给箱梁 ,这与箱梁设计过程考虑 的施工荷 载 ( 模 架 前 移 过 程 C 型 梁 传 给 箱 梁 的 荷载) 相差较大 ,而且 M SS45 m 移动模架整机重量为600 t ,单 跨 荷 载 大 于 桥 梁 设 计 荷 载 ( 汽 车 超 20 级 、挂车 120 级) , 因此利用桥面完成模架的整体 后退 ,必须先验算桥面是否能承受 M SS45 m 移动 模架的整机重量 。在模架整体后退过程中 ,整机的重量通过 2 个 C 型梁上的 4 个长 2 . 8 m 的滑行条传递到铺设于混 凝土主梁的钢轨道上 , C 型梁轨道及滑行条设置见 图 4 。计算过程中移动模架的荷载模型简化示意见 图 5 。利用桥梁博士 3 . 03 有限元分析软件 ,建立有 限 元计算模型 ,根据连续刚构箱梁跨中截面弯矩影图 2 MSS45 m 移动模架组装示意3 MSS45 m 移动模架整体横移方案C 型梁是整个 M SS45 m 移动模架前移过孔的 关键设备 ,整个模架后吊点的重量通过 C 型梁传到 已施工的梁面 ,再通过 C 型梁在梁面的自行轨道上 完成主梁的纵移 。后退时利用已施工桥面 ,通过桥 面移动装置完成 ,然后在准备好的横移平台上完成模架的横移 , 最 后整 体提 升 完成 换幅 , 具 体方 案 如下 : 模架整体后退至横移跨 (起始跨) ; 模架整体 下放 ; 在准备好的横移平台及轨道上完成模架的 横移换幅 ; 利用墩顶提升塔完成模架的整体提升 。图 4 C 型梁轨道及滑条4MSS45 m 移动模架整体横移关键技术4 . 1模架整体后退技术在模架整体后退过程中 ,模架的整体重量是通图 5 MSS45 m 移动模架后退荷载模型简化示意 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 59广州珠江黄埔大桥 M SS45 m 下行式移动模架整体横移关键技术研究景强 ,黄成造 ,沈强响线 ,选择最不利状态加载计算 ,结果见表 1 。表 1 箱梁加载计算结果部位最大正应力/ M Pa最大位移/ mm备注第 7 联第 6 联 第 5 联11 . 811 . 310 . 910 . 510 . 911 . 5全联未出现拉应力全联未出现拉应力 全联未出现拉应力由表 1 可知 ,移动模架在后退过程中 ,满足文献 4 中关于施工阶段构件在预加应力及构件重力等 施工荷载作用下 ,截面边缘混凝土的法向应力的相 关规定 。在实际操作中 ,为了保证前后 C 型梁吊点 受力均等 ,在模架后退前采取将前鼻梁卸下的措施 。4 . 2模架整体下放 、提升技术 模架的整体下放 、提升采用了计算机控制液压同步整体吊装技 术 , 该技 术 具有 提升 重 量大 、高 度 高 、安全可靠等特点 ,是一项比较成熟 、可靠的钢结 构安装技术 5 ,6 。模架的整体下放 、提升 ,是通过特制的穿心式千斤顶 、钢绞线 、液压泵站及液压控制系 统等实现 ,不同主要在于 :下放过程是利用已施工梁 面作为承重结构 ,而提升过程的承重结构则是在墩 顶提前安装的提升塔架 。提升塔架及提升设备严格 按照文献 7 ,8 设计 。具体方案见图 6 。图 6 MSS45 m 移动模架整体下放 、提升示意4 . 3 模架整体横移换幅技术M SS45 m 移动模架布置于施工起始跨 70 号墩71 号墩之间 , 横移场地长 42 . 75 m , 场地内布置 了 2 道横移台座 、千斤顶动力台座及模架临时支承 台座等 。模架主梁由 6 节钢箱梁通过高强螺栓连接 而成 ,全长 54 . 2 m 。受两墩间场地长度的影响 ,整个模架在下放至地面后 ,无法一次性完成横移 ,因此 采用解除 1 个高强螺栓连接节点将模架分为四大块 分块横移的措施 ,横 、纵移过程的动力靠模架液压装 置实现 ,见图 7 。整个横移过程耗时 1 个星期 。分 2 部分整体横 移省略了复杂 、繁琐的模架拆装过程 ,大大节省了人图 7 横移方案示意力 、物力 、工期 , 降低了横移过程对模架的损伤 , 确保 了后续施工的可靠性 。5结语(下转第 72 页) 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 72桥梁建设2008 年第 6 期 9 马远刚 ,郑 轩 . 自平衡试桩法荷载箱设计位置探讨J . 桥梁建设 ,2006 , ( S1) :125 - 127 .参考文献 : 10 杨 忠 ,佴 磊 . 自平衡测桩技术中“平衡点”位置确定 J . 水文地质工程地质 ,2006 , (3) :117 - 120 .贾 璐 ,廖小建 . 桩身反力自平衡静载试验技术平衡 点选择计算 J . 中国市政工程 ,2007 , (1) :83 - 85 . 龚维明 . 关于“桩承载力自平衡法的可靠性之质疑” 讨论的答复 J . 公路 ,2004 , (10) :81 - 85 .徐风云 ,黄文机 . 桩承载力自平衡法存在的几个关键 问题 J . 公路 ,2005 , (4) :42 - 46 .辛公锋 ,张忠苗 ,夏唐代 ,等 . 高荷载水平下超长桩承 载性状试 验 研 究 J . 岩 石 力 学 与 工 程 学 报 , 2005 ,(7) :2 397 - 2 402 .张忠苗 ,辛公锋 ,夏唐代 . 深厚软土非嵌岩超长桩受 力性状试验研究 J . 土木工程学报 ,2004 , ( 4) : 64 -69 .马远刚 ,朱 艳 . 基于改进荷载传递函数的自平衡数 据转换 J . 桥梁建设 ,2005 , ( S0) :142 - 144 . 1 2 J T G D63 - 2007 ,公路桥涵地基与基础设计规范 S .TB 10002 . 5 - 2005 , 铁 路 桥 涵 地 基 与 基 础 设 计 规 范 S .J TJ 041 - 2000 ,公路桥涵施工技术规范 S .史佩栋 ,虞兴福 ,杨 桦 ,等 . O st er ber g 试桩法在国内 外的应用及当前存 在 问 题 J . 建 筑 施 工 , 2008 , ( 8) :573 - 576 .龚维明 ,戴国亮 . 桩承载力自平衡法的几个关键问题 讨论 J . 公路 ,2005 , (8) :24 - 27 .戴国亮 ,龚维明 ,薜国亚 ,等 . 自平衡测试技术在国内 桥梁桩基检测中的应用实例 J . 公路 ,2004 , ( 12) : 11- 16 .李广信 ,黄 锋 . 不同加载方式下桩的摩阻力的试验 研究 J . 工业建筑 ,1999 , (12) :19 - 21 .黄 锋 . 单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力发展机理研 究 D . 北京 :清华大学 ,1998 . 11 3 4 12 13 5 14 6 15 7 16 8 (上接第 59 页)M SS45 m 下行式移动模架整体横移换幅技术 已在广州珠江黄埔大桥南引桥的换幅施工中成功应 用 ,该技术为今后下行式移动模架的横移换幅施工 提供有益的参考和借鉴 。34 (12) :51 - 53 .黄国斌 . 移动模架在东海大桥浅滩段现浇箱梁施工中 的应用 J . 世界桥梁 ,2004 , ( S1) :74 - 76 .J T G D62 - 2004 ,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥 涵设计规范 S .杨嗣信 . 北京西客站北站房重型钢门楼的制作与提升J . 建筑施工 ,1996 ,18 (1) :26 - 28 .李耀良 . 上海大剧院 6 075 吨钢屋盖整体提升施工技 术 J . 建筑施工 ,1996 ,18 (5) ;4 - 7 .GB 50017