移动模架拼装及过孔-圭景特大桥

厦深铁路圭景特大桥厦深铁路圭景特大桥 下行式移动模架拼装 过孔施工技术方案下行式移动模架拼装 过孔施工技术方案 一 编制依据一 编制依据 1 有碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁 双线 跨度 L 23 1m 直 曲线 间距 4 6 5 0 米 图号 肆桥参 2009 22210 I 2 有碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁 双线 跨度 L 31 1m 直 曲线 间距 4 6 5 0 米 图号 肆桥参 2009 22210 3 时速 250 公里客货共线铁路双线圆端形桥墩 图号 肆桥设 2005 4004 I 4 时速 250 公里客货共线铁路双线圆端形空心桥墩 图号 肆桥 设 2005 4002 I 4 移动模架结构设计图 5 移动模架操作手册 二 移动模架的组成二 移动模架的组成 下行式移动模架 MSS 主要由支撑托架 推进小车 主梁 前鼻梁 后鼻梁 横梁 外模及内模系统组成 移动模架整体结构见图 1 1 1 支撑托架 支撑托架 托架由一根水平钢梁及两根钢斜撑构成三角形架 支撑托架结构见 图图 1 1 移动模架整体图移动模架整体图 图 2 牛腿托架的作用是将主梁所受载荷通过墩身上的预留孔传递到桥墩 上 牛腿托架对称地安装在桥墩两侧 用精扎螺纹钢连接起来 托架下支 点直接锚入墩身预留孔内 预留孔洞尺寸为 0 55m 0 6m 0 9m 预留孔 结构见图 3 图图 2 2 托架整体图托架整体图 图图 3 3 墩身预留孔图墩身预留孔图 2 2 主梁 主梁 主梁共由两件组成 材质为Q345B 每件主箱梁分为4节 总长度为 35 59m 主梁截面尺寸为1800mm 2500mm 节段从8 1 9 5m不等 主 梁节段间采用高强螺栓摩擦连接 主梁侧腹板下安装有推进轨道 用于 在工作小车的滑板支持下 纵向推进主梁 在主梁的前 后两端连接有 鼻梁桁架 连接方式为绞接 可允许在主梁与鼻梁间调整一定的水平转 角 在主梁上的主千斤顶支撑部位 其腹板内侧结构须用斜支撑加强 单侧主梁结构见图4 图图 4 4 单侧主梁图单侧主梁图 3 3 横梁 横梁 横梁设置在两根主梁之间 纵向分布为 7 个节段 每个节段长均为 8m 总重 24t 横梁构造为型钢梁桁架形式 可以开合 两侧分别与主梁 采用高强螺栓连接 横梁分合接头的连接板一边设置锥形导向销 一边开 孔 依靠销孔间的导向作用 能在接合过程中保证连接孔位对齐 每一横 梁设置 4 个支撑点 通过调整支撑点上的螺旋千斤顶来实现底模预拱度的 调整 横梁结构见图 5 图图 5 5 横梁横梁 4 4 前后鼻梁 前后鼻梁 主梁的两端设有鼻梁 前 后鼻梁均由两种截面组成 鼻梁的外轮 廓尺寸与主梁相同 鼻梁为空间桁架结构 由 H 型钢 角钢等材料拼焊而 成 在鼻梁的内侧下弦杆底部设有滑轨 为了能够使鼻梁在垂直和水平方 向可以进行一定的转动 设计有可调节的拉杆接头 在鼻梁桁架内侧 沿 通长方向安装有走道平台 鼻梁结构见图 6 图图 6 6 鼻梁鼻梁 5 5 外模 外模 外模由底板 腹板及翼缘板组成 底板分块铺设在横梁上 并与横 梁相对应 在模架过孔时可从中间横向打开 每对底板沿横梁销接方向由 普通螺栓连接 腹板及翼缘板也与外模板支撑梁相对应 并通过在支撑梁 设置的模板支架及支撑来安装 平曲线通过模板分块间的相对移动来调整 外模板主要由 6mm 面板与不等边角钢 H 型钢组焊而成 外模结构见图 7 图图 7 7 外模外模 6 6 内模 内模 内模板由组合钢模及部分异型钢模组拼而成 内模通过内模框架及 钢管脚手架定位 整个系统通过支撑底梁 16 工字钢 支撑于锥形模具 上 锥形模具支撑在移动模架底模上 侧向连接通过梁体通风孔在内模框 架与移动模架外模间设置拉杆来实现 模板通过人工完成内模安装及拆卸 拆模后 取出锥形模具 及时用微膨胀混凝土封堵锥形模具孔洞 内模结 构见图 8 图图 8 8 内模内模 7 7 推进小车 推进小车 推进小车起引导作用 装有滑板 在纵向推进时引导和支撑 MSS 推 进工作车由横向推进油缸 通过滑板和不锈钢轨道作横向滑动 推进小车 结构见图 9 8 8 平台及走道 平台及走道 为保证安全操作 在所有 MSS 各个部位设有工作平台 鼻梁上沿主 梁在横梁处 外模等处设工作平台及步道 这些步道可通往包括液压系统 在内的所有工作区域 图图 9 9 推进小车推进小车 9 9 主要液压系统 主要液压系统 移动模架液压系统由前后主千斤顶系统 纵向和横向推进油缸 鼻 梁纵向调整系统 底模纵向调整系统 牛腿安装系统 挠度调整系统 牛 腿推进系统组成 9 19 1 前后主千斤顶系统前后主千斤顶系统 前后主千斤顶系统在浇注混凝土过程中支撑 MSS 后主千斤顶在混凝 土施工过程中坐在后牛腿上 前主千斤顶坐在前牛腿上 每个系统包括 2 台单向液压油缸 用一台液压泵相连 9 29 2 纵向和横向推进油缸纵向和横向推进油缸 用于纵向和横向推动 MSS 每台系统包括 1 台油泵连接 2 台双向液压 油缸和一台双向液压推进油缸 牛腿上共设 4 台横向推进油缸 2 台纵向 推进油缸 主要液压系统结构见图 10 图图 1010 液压系统图液压系统图 三 移动模架三 移动模架拼装施工方案拼装施工方案 1 1 移动模架拼装施工工艺流程 移动模架拼装施工工艺流程 移动模架拼装施工工艺流程见图 11 2 2 拼装场地平整 拼装场地平整 在首跨的两墩之间整平一块80 30米的场地 修筑两条支干道 作为 造桥机拼装场地和起重设备通道 场地需碾压整平硬化 确保重型车辆 以50t吊车为准 不下沉 同时在吊车的操作半径的范围内 要清除可 能影响施工的一切设施及障碍物 搭设砼平台及托架临时支墩拼装主梁 在造桥机工作状态主梁的平面投 影位置 因为64 墩与65 台高度不够7 5米 因些只能在64 墩两旁及65 台前用混凝土浇注托架临时支墩 而取消托架三角撑 混凝土拼装平台高 度为至主梁底 纵向间距满足拼装需要 另外平台上设置槽口 以满足主 梁在纵向 横向及竖向的调整 平台布置见图12 场地处理设备就位安装准备工作 安装底模并调整预拱度 调整系统位置 组拼主箱梁安装推进小车组拼支撑托架 组拼顶模和侧模 安装鼻梁 检查所有安装件和螺栓 系统调试 安装配重块吊装主箱梁安装横梁 图图1111 移动模架拼装施工工艺流程移动模架拼装施工工艺流程 图图1212 拼装平台布置图拼装平台布置图 3 3 支撑托架的拼装 支撑托架的拼装 安装前首先检查托架与墩身临时固定的手拉葫芦 钢丝绳等是否完好 桥墩预期留孔内部四周是否平整 内部杂物是否清理清理 起吊设备是否 正常工作 确定无误后开始吊装作业 3 13 1首先将支撑托架在墩身两侧相应位置拼装成整体 拼装完成后 委 派专人逐一检查连接螺栓是否牢固 经模架生产厂家现场确认后 开始吊 装 3 23 2支撑托架吊装到位后 用提前准备好的手拉葫芦和钢丝绳与墩身临 时固定 然后开始吊装另一侧托架 64 墩65 台 托 架 临 时 支 墩 托 架 临 时 支 墩 千斤顶临时 支墩 千斤顶临时 支墩 托 架 临 时 支 墩 托 架 临 时 支 墩 主梁拼装 临时支墩 主梁拼装 临时支墩 主梁拼装 临时支墩 主梁拼装 临时支墩 6680mm9500mm8495mm5825mm 3 33 3另一侧托架也同样固定后 安装横向连接的精扎螺纹钢 按要求张 拉到位 每根精扎螺纹钢张拉力F 500KN 3 43 4解除临时约束 4 4 推进小车安装及液压系统 推进小车安装及液压系统 首先在推进小车底部与托架滑轨的接触面安装塑料滑板 安装完成后 利用吊车直接将推进小车安装在托架上 利用小车底部压条将推进小车和 托架连接固定 推进小车的液压系统在地面试连接且运转正常后吊装到推 进小车上 5 5 主梁拼装 主梁拼装 5 15 1将每节主梁分别吊装到拼装台上 准确抄平主梁四角的高差 利用 千斤顶调整主梁达到水平状态 5 25 2吊放第二节主梁 与第一节主梁保持1cm间距 利用千斤顶调整第 二节主梁与第一节主梁平齐 安装两节主梁间的连接板及高强螺栓后 使 用定扭矩扳手由连接板的中间向外侧依次拧紧 5 35 3重复上述步骤将另两节主梁连接在一起 5 35 3将两节主梁拼放到一起后 由千斤顶进行准确对位 先上上下连接 板 再上左右连接板 用冲钉使螺栓孔对正后穿上紧固螺栓 连接主梁 每一个拼接点的连接螺栓数量众多 为了减小先拧与后拧预拉力的区别 施拧高强螺栓必须分为初拧和终拧 初拧只是将两块板完全加紧密贴 而 终拧则是指达到螺栓的预拉力 为了保证紧固螺栓达到设计预拉力 在紧固螺栓时采用扭矩杆配倍增 器进行设计扭矩控制 取五组螺栓实验中最大的扭矩值来校准扭矩扳手 所有的螺栓将施拧到校准的扭矩 5 45 4主梁高强螺栓连接质量的检查 5 4 15 4 1每断面螺栓按5 数量抽检 5 4 25 4 2将标准扭力扳手低值设为施拧扭矩值的0 95倍后 用该标准扭力 扳手逐个检查作好原始记号的抽检螺栓 当扭矩扳手达到设定值时会自动 发出咔哒声 如果扭矩扳手达到设定值前发出咔哒声 螺母转动 则螺栓 的预拉力为不合格 欠拧 需要补充施拧至设计扭矩值 如果扭矩扳手 达到设定值后发出咔哒声 螺母未转动 则为合格 5 4 35 4 3完成5 4 2操作后 再将标准扭力扳手高值设为施拧扭矩值的 1 10倍 用该标准扭力扳手逐个检查作好原始记号的抽检螺栓 如果扭矩 扳手达到设定值时发出咔哒声 螺母转动 则为合格 如果扭矩扳手达到 设定值后 发出咔哒声 螺母未转动 则为不合格 超拧 需要更换该 螺栓并重新拧至施拧扭矩值 5 4 45 4 4如果抽检的螺栓中有一个不合格 则在相同断面上需再抽检5 如果抽检的螺栓中有两个以上不合格 或在第二次抽检的5 的螺栓中仍有 一个不合格 则该断面上的螺栓需要全部进行检查 补拧和更换后的螺栓 需要全部检查 5 4 55 4 5为便于拼装 施工时先用冲钉和粗制螺栓进行定位 冲钉和粗制 螺栓的总数不得少于孔眼的1 3 其中冲钉的数量不能少于2 3 孔眼较少 的部位 冲钉和粗制螺栓的总数不得少于6个或将全部孔眼插入冲钉或粗 制螺栓 拼装用的冲钉直径 中段圆柱部分 应较孔眼设计直径小 0 2 0 3mm 其长度应大于连接板厚度 冲钉可用35号碳素结构钢制造 主梁拼装前先用仪器按照安装图的位置精确定位 以保证整体提升时就位 准确 5 4 65 4 6拼装好的主梁采用两辆大吨位吊车直接将一侧拼好的主梁吊装到 托架小车上 6 6 横梁的安装 横梁的安装 6 16 1主梁安装完成后 首先利用吊车安装靠近两端桥墩的两节横梁 6 26 2将左右侧的主梁向中间横移至设计位置 通过调整横梁与主梁连接 处垫片的厚度来调整横梁的水平度 正确连接主梁与横梁 7 7 配重块的安装 配重块的安装 配重块于主梁吊装就位后 用吊车依次吊装就位 由穿过块件的钢筋 与主梁上部外侧吊耳相连固定牢固 8 8 模板的安装 模板的安装 8 18 1底模的安装底模的安装 底模首先由中间向四周依次安装 在安装下一块之前 检查已安装底 板的标高 并通过横梁上的螺旋千斤顶作必要的调整 8 28 2侧模的安装侧模的安装 首先安装标准侧模的可调撑杠 销接到连接耳上 安装侧模 连接到 底模和可调节斜支撑杠上 并通过撑杆来调节角度进行固定 9 9 鼻梁安装 鼻梁安装 当鼻梁配件运至现场后 按前 后鼻梁配件分别堆放在主梁前 后端 指定位置 地面连接完成后 整体吊装与主梁连接 四 移动模架四 移动模架过孔过孔 1 1 倒运托架 倒运托架 在移动模架过孔前 用专用平板车将最后面的托架倒运吊装到最前面 的桥墩上并及时用精轧螺纹钢筋将其锚固 1 11 1 首先拆除两侧托架上的推进小车 运至前面桥墩空地 平稳安放 1 21 2 将一侧托架利用钢丝绳和倒链临时固定在桥墩上 用 50 吨吊车将 另一侧托架吊稳 拆除固定托架的精扎螺纹钢后 将吊车临时固定的托架 先吊高 5 10cm 从预留孔中缓慢移出 然后吊至专用平板车上 运至前 面桥墩 再将另一侧托架用吊车吊稳后 拆除倒链和钢丝绳 参照上一步 骤 将托架拆下运至前面桥墩 1 31 3 依照托架安装方法将两个托架安装到位 在 63 墩处安装托架三 角撑 张拉后安装推进小车 2 2 脱模 脱模 梁体预张拉完成后 首先通过主千斤顶将主梁下落 前后主千斤顶 下落过程中要交替落下 每次下落 30mm 直到主梁滑轨接触到推进小车 上 连接推进油缸 使主千斤顶的活塞杆下降多一点 使主顶完全脱离主 梁 模架下落脱模详见图 13 图图1313 模架下落脱模模架下落脱模 3 3 模架横移打开 模架横移打开 3 13 1 解除左右横梁之间的约束 操作横移油缸 每次双侧基本同步横 向打开移动模架 250mm 直至横梁刚好能通过墩身 主梁正好处于纵移位 置 图图1414 模架横向打开图模架横向打开图 4 4 模架纵移过孔 模架纵移过孔 4 14 1 前 后托架处各安排专人进行轨道清洁和涂抹硅脂 4 24 2 确认推进无任何障碍物后撤离模架上所有与过孔无关人员 操作 纵移油缸 双侧基本同步 每次行程 1000mm 将移动模架向前逐步推进 4 34 3 当推进至下一跨时 标记出正确的推进位置 确保准确就位 图图1515 模架纵移图模架纵移图 5 5 模架合拢就位 模架合拢就位 5 15 1推进到位后利用推进小车保持双侧基本同步将移动模架横向合拢 如果横联端部的定位销位置有偏差 则对主梁稍适进行调整后安装横梁及 底模上的连接精轧螺纹钢和连接螺栓 5 25 2 利用托架上的四台主千斤顶同步将移动模架缓缓顶起至设计标高 后 用机械锁固定牢固 5 35 3 精确调整底模 侧模 进入下一循环施工 图图 1616 模架合拢就位图模架合拢就位图 五 五 安全保证措施安全保证措施 5 15 1 加强安全教育与培训加强安全教育与培训 通过开展安全生产宣传教育活动 使广大操作人员真正认识到安全 生产的重要性 必要性 牢固树立 安全第一 的思想 自觉地遵守各 项安全生产法令和规章制度 每道新的工序开始前 所有的施工人员必须进行岗前培训 并获得 安全操作合格证 后 方可持证上岗 5 25 2 移动模架施工安全措施移动模架施工安全措施 5 3 15 3 1 移动模架拼装过程中 要有模架生产厂家的技术人员现场指 导并随时进行检查 只有检查合格后方可进入下道工序施工 5 3 25 3 2拼装完成后必须进行预压 通过预压实际检验模架的承载力 5 3 35 3 3组织相关人员认真学习 移动模架操作手册 并据此编制可 操作性强的操作细则 5 3 45 3 4移动模架过孔前必须准确了解一天内的天气情况 超过六级以 上的大风禁止设备的行走 非操作人员严禁进入现场 更不允许随意启 动或操作各种控制元件 5 3 55 3 5主千斤顶顶升工作时 千斤顶锁环需每隔30mm上紧一次 以防 发生液压系统损坏事故 千斤顶降落时 安全锁环每次松开不超过 30mm 防止意外事故的发生 5 3 65 3 6拼装时 连接主梁的高强螺栓必须用扭矩扳手逐一检查 正常 施工以后 每生产10孔梁必须复查一次 5 3 75 3 7加强作业过程中的观察与检查 主梁横向打开后 要检查牛腿 各处的焊缝质量以及板件是否有变形 主梁过孔前要检查导梁与主梁连 接情况 5 45 4 吊装作业安全技术措施吊装作业安全技术措施 5 4 15 4 1吊装作业前必须有专人检查机械 索夹 吊环等是否满足操作 要求并进行试吊 5 4 25 4 2吊装时必须有专人进行统一指挥 5 4 35 4 3天气情况发生大的变化时 应暂停起重作业 5 4 45