移动模架箱梁施工安全技术措施.doc

杭州湾跨海大桥建设项目移动模架箱梁和高墩施工安全技术专家论证会浙江省交通工程建设集团有限公司杭州湾跨海大桥I合同项目经理部二二二二年一月二十七日50m箱梁施工方案目录1、 工程概况1.1 概况1.2 预应力箱梁砼浇注三种状态1.3 移动模架整体过孔2 MSS自行式移动模架的介绍2.1 MSS自行式移动模架的组成2.2主要技术参数2.3 移动模架安装2.4移动模架的预压试验及预拱度的设置3 MSS自行式移动模架施工工艺4 MSS移动模架推进安全程序5 质量和技术保证措施6 MSS移动模架施工及推进过程中的安全措施尊敬的各位领导、各位专家：在这里我代表I标项目部，欢迎各位专家、领导到我标段检查指导工作，首先我将移动模架及高墩施工安全技术方案向在座的各位领导和专家做简单的汇报，欢迎大家提出宝贵意见和建议。50m箱梁施工方案1、工程概况1.1 概况 A15-A25墩上部结构为1联（30+9X50）m预应力斜腹板连续箱梁，位于陆地区；A33-A56墩上部结构为3联（8X50）m预应力斜腹板连续箱梁，位于海上滩涂区，共66跨，均采用移动模架法进行施工，连续梁箱梁横桥向为两个单箱单室预应力斜腹板箱梁。其箱梁标准断面见图1，对称并列布置，两箱间距为1.2m，分为左右两幅独立系统。图1 50m箱梁标准断面图1.2 预应力箱梁砼浇注三种状态（1）、起始跨状态：混凝土共696M3 跨长59.9m 单位：cm图2 起始跨浇注状态示意图（2）、标准跨状态： 混凝土共585M3 跨长50m 单位：cm图3 标准跨浇注状态示意图（3）、端跨状态： 混凝土共485M3 跨长39.9m 单位：cm图4 端跨浇注状态示意图1.3 移动模架整体过孔 第一联（30+9X50）m预应力连续箱梁移动模架施工完毕后，移动模架通过（50+3X60+50）m和（50+3 X 80+50）m两联箱梁，推进到滩涂区3X（8 X 50）m三联箱梁进行施工。为了减轻重量，过孔时先卸掉外摸或者底模，模架设计时已考虑60M跨直接过孔，对于80M跨需要搭设临时支墩过孔。2 MSS自行式移动模架的介绍2.1移动模架简介： 本合同段50m箱梁采用MSS下行式移动模架现浇施工。MSS系统主要由托架、主梁、鼻梁、横梁、工作台车、挂梁、内外模系统、操作平台及吊架等几部分组成。其主体结构见图1.1。 图1.1 造桥机主体结构示意图（1）主梁系统两侧各设一根主梁，它是主要承力结构。本合同段现浇箱梁最长施工跨径为60m，因此两侧主梁拼装为64.94m长。主梁截面为箱形钢结构，梁高3.42m。分节运到现场以高强螺栓连接成整体。在主梁两侧腹板下方设有系统纵向滑移所必需的轨道，两端设置与鼻梁连接的铰支座。见图1.2图1.2 主梁结构示意图（2）鼻梁鼻梁有前后梁，设置在主梁前后两端，在系统纵向滑移时，起导向及纵向平衡作用。见图1.3图1.3a 前鼻梁示意图图1.3b 后鼻梁示意图（3）横梁横梁设置在两根主梁之间，根据墩顶间距调节的需要，纵向分布间距分别设置为5.395m、5.5m、5.85m、5.65m、6.00m和3.95m的间距。横梁构造为型钢梁桁架形式，在单跨中轴线位置一分为二，两端分别与主梁采用高强螺栓连接。每根横梁有上下两组螺栓，上部每个螺栓施拧力为430KN，下部每个螺栓施拧力为300KN。主梁间的连接设计为可分合形式，每根横梁上设置4个调节螺栓杆，其与底模相连接，便于底模标高及预拱度的调整。见图1.4图1.4 横梁布置示意图（4）托架系统在浇筑混凝土及移动施工时产生的荷载由托架支撑，托架附着在桥墩上，将托架所受垂直荷载通过墩身传递至桥墩承台、桩基受力。托架由一根水平钢梁及两根钢斜撑构成三角形架。水平钢梁顶部设有供推进工作车横移的轨道，托架下支点直接锚入墩身预留孔内，主要承受竖向作用力；一对托架在上下支点分别采用12根和2根精扎螺纹钢筋连接，主要起连接和承受水平作用力，上部1236精扎螺纹钢筋每根预紧张拉力为500KN，总计12500KN6000KN，利用千斤顶循环张拉三次，确保每根精扎螺纹钢筋均匀受力。本项目A16A19墩采用型钢加工临时塔架承受竖向作用力。A20A32墩（包括移动模架过5036050、508050联）的托架下支点采用钢箱支撑，柱承受竖向力，A33A57墩则采用托架下支点直接锚入墩身预留孔承受竖向作用力。见图1.5图1.5 钢牛腿布置图2.2 主要技术参数 最大浇筑长度 50m+10m 标准浇筑长度 40m+10m 桥面宽度 15.8 m 每延米荷载 27 t/m 浇筑时系统宽度 11.36 m 推进时系统宽度 17.80 m 托架宽度 18.34 m 上部结构宽度，平台 17.28 m 浇筑时结构高度9242 mm 墩柱距离 50 m 主梁高度（内部尺寸） 3.4m 最大 纵坡 +/- 2%2.3移动模架的安装流程2.4 移动模架的预压试验及预拱度的设置 图2 沙袋堆载预压现场照片移动模架安装完毕以后，需对其进行承载试验。由于两套移动模架的结构设计相同，且同一家厂商制造，施工的50m箱梁结构完全相同，因此只对第一套移动模架按起始跨（50M10）荷载进行预压承载试验。图19为沙袋堆载预压现场照片，采用沙袋堆载，堆载分布模拟箱梁自重的实际分布情况进行，堆载重量为箱梁重的1.1倍，总重为1670吨。预压承载试验证明：1）移动模架的强度、刚度、稳定性能够满足施工和设计安全需要；2）消除移动模架的非弹性变形；3）对主梁、横梁各观测支点变形进行了准确测量；4）取得了移动模架工作的各项参数。图18和表1为主梁预压结果与NRS公司提供的预拱度对比。18 主梁预压结果与NRS公司提供的挠度度对比图表1 各点主梁预压结果与NRS公司提供的预拱度对比表 （表中单位：mm）主梁对比1234567891011厂家提供-32-70-96-114-119-112-95-65-34436预压结果-35-76-102-119-126-119-101-72-41639模板控制标高=设计标高+施工预留拱度预。预拱度调整底腹板是通过每个横梁上的4个竖向调节螺杆杆完成的，翼板是通过主梁上各个支点处的调节螺旋杆。3 MSS自行式移动模架施工工艺3.1 模架的安装3.1.1 模板制作要求1、外模板由腹板、翼板及其千斤顶支撑拼装组成，采用定型钢模板，底模也采用定型钢模板，底模、侧模与移动模架组装成一个整体。2、内侧模面采用钢模板，纵横向采用钢管支撑，并用钢管竖向支撑。3.2 钢筋制作及安装钢筋在加工场制作，现场安装绑扎一次成型，在绑扎时以普通筋让预应力筋为原则，先安装底、腹板钢筋，然后安装横隔梁及梁端钢筋，待芯模和波纹管安装后，最后安装顶板钢筋和预埋件。3.3 预应力体系的施工及孔道真空压浆全桥纵向预应力束采用12-75及7-75钢绞线，采用塑料波纹管，钢束按其位置可分为两种类型连续钢束：连续钢束采用单端张拉，其余纵向束采用两端张拉，钢束的锚下控制张拉力为分别为2343KN及1367KN，以张拉力为主，张拉力与伸长量双控。每个节段的连续钢束，在横截面上必须对称张拉，先张拉腹板束，再张拉顶、底板束。非连续钢束在全联混凝土浇筑完毕后，从首段逐孔对称张拉非连续钢束，先长束，后短束。箱梁顶板横向预应力均为3-75钢绞线，采用内径5521MM的扁形塑料波纹管，采用单端、交替张拉，以张拉力为主，张拉力和伸长量双控的方式锚固。箱梁横隔墙预应力为5-75钢绞线，锚下控制张拉力为976KN，采用内径55MM的塑料波纹管制孔， 本工程采用真空辅助灌浆工艺进行孔道灌浆，3.4 箱梁砼的施工箱梁砼标号为C50，由于杭州湾跨海大桥频临东海，自然环境恶劣。本工程50m箱梁结构均采用具有良好的抗氯离子渗透性、体积稳定性和抗裂性强的海工混凝土。混凝土浇注时坍落度控制在1620CM。砼浇筑采用两台至三泵车输送砼，浇筑顺序为：纵向砼先从前端墩柱的横隔梁开始，斜向分段，水平分层，流水连续作业，向已完成跨浇筑直至完成。底板砼先浇注靠近腹板两侧砼，砼从腹板进入；中间部分砼从顶模预留孔中进入。为了提高桥面砼平整度和密实性，我标段引进了闪电式整平提浆机。3.5箱梁混凝土养护措施砼顶底板应在最后一次收浆拉毛后喷洒养护剂，防止砼表面失水出现裂缝；终凝后箱顶面用土工布或毛毯覆盖湿养护；养护水采用饮用水，并设专人养护专人管理；冬季施工应做好保温措施，根据内表温差情况确定养护时间，养护时间一般至少为7天。4.0推进安全程序4.1安全推进过程中的每一步骤设计均进行了三维分析计算。4.2推进程序以下阶段是设备完成第一跨混凝土浇筑直到推进到第二跨的工况。4.2.1阶段1：起始跨混凝土浇筑完毕第一跨完成解除横隔梁两侧锚垫板连接螺杆，拆除墩两侧临时组装底模后.降下前后主千斤顶，直到模板与混凝土分离。4.2.2阶段2：荷载传递1 安装门型吊架、主千斤顶及吊架与主梁间的连接钢筋；升起吊架下后主千斤顶，直到MSS滑轨离开滑板50mm，这时荷载由托架转移到门型吊架上；将托架上后主千斤顶挂在主梁下部2、安装中央吊架系统安放墩顶与中央吊架间的垫块；用36mm筋扎螺纹钢将两侧的支撑架连接在一起；在中央墩柱安装稳定系统。完全降低前主千斤顶，MSS前点荷载转移到中央支撑架上，将前主千斤顶挂在主梁下部3、安装前鼻梁支撑横梁，并通过机械螺旋顶撑到前墩顶上。Figure 6.2.2-1:安装门型吊安装中央吊架安装鼻梁前支撑4.2.3 1阶段3：托架转运1、 连接推进小车与主梁间的就位调整油缸（每个推进小车有3个油缸）-放松支撑托架的高强螺纹筋提升就位调整油缸，直到托架牛腿不再受力-用托架上的横向推进油缸将托架下部支撑牛腿从墩柱预留孔中拔出-通过连接的油缸将托架放低，直到推进滑轮完全挂在主梁内外侧的轨道上-放松主梁与推进小车间的油缸-通过电动绞车将托架向前滑动。2、 当托架到达下一安装位置，连接推进小车与主梁间的就位调整油缸-调节就位油缸直到托架到达正确位置-向墩柱方向横移托架-将托架重新调整就位，安装托架高强螺纹筋，放松就位调整油缸-安装推进油缸及防滑动系统。Figure 6.2.3-1: 连接推进小车与主梁间的就位调整油缸Figure 6.2.3-2:托架推进滑轮挂在轨道上Figure 6.2.3-3:托架自行4.2.4阶段4：荷载传递21、 安装后推进吊架系统，降低后主千顶，门型吊架荷载转移到后推进吊架系统；2、 升起前主千斤顶直到中央吊架不受力，拆除中央吊架系统，降低后托架上的主千斤顶直到主梁落到推进小车上，中央吊架荷载转移到后托架推进小车上；3、 降低前鼻梁支撑横梁与墩柱间的螺旋支撑。Figure 6.2.4-1:安装后推进吊架Figure 6.2.4-2:垫块及中央吊架Figure 6.2.4-3:前鼻梁支撑横梁螺旋顶4.2.5阶段5：纵向推进1. 拆除横梁及底板连接螺栓，通过横向液压千斤顶，将横梁及模板从中间分离，向两侧横移，直至离墩两侧一定安全距离。Figure 6.2.5-1: 横移2. 使用后托架上的纵向推进千斤顶，向前推进，推进到后推进绞车接近鼻梁滑轨的端头，松开后推进绞车。推进到下一施工位置。3. 主梁通过横向推进千斤顶，向内侧横移重新连接横梁及模板4.2.6阶段6：第2跨1. 在已完工桥面的悬臂端安装门型吊架系统，降低托架上的主千斤顶。2. 将托架以及门型吊架上的主千斤顶升起，直到MSS处于正确标高。前主千斤顶比设计标高高10mm。3. .降低前鼻梁支撑横梁上的支撑顶直到前鼻梁到达正确标高。4. 安装中央吊架系统，完全放低前主千斤顶并挂到主梁底部。5. 现主梁支撑在门型吊架及中央吊架上。4.2.7阶段8：托架转运标准跨和末跨施工时，后吊点采用门型吊架，后托架需要再往下跨转移，参考6-2-3托架转运流程。备注：预拱度调整和钢筋帮扎可与托架转运同时进行。4.2.8阶段9：荷载传递31. 升起托架上的后主千斤顶，直到中央吊架脱离垫块，去除垫块及稳定系统，降低后托架上的主千斤顶直到主梁达到正确的施工标高。，拆除中央吊架。2. .降低前鼻梁支撑横梁直到前鼻梁撑到前推进小车上，拆开前支撑横梁，将前主千斤顶挂在主梁下部3. 现在MSS支撑在门型吊架以及后托架的主千斤顶上4.2.9阶段9：第2跨混凝土施工完毕5、质量和技术保证措施5.1、移动模架进场以后，组织相关科室对每一构件加工质量、组装件规格、尺寸均进行详细检查，确保组装构件满足设计和规范要求。5.2脚托架上连接的预应力钢筋按设计要求每根应施加500KN的张拉力。首先应对千斤顶和油压表进行配套标定，所有预应力筋终张拉完成后，进行多次校核，保证每根钢筋应力达到设计要求和均匀受力。5.3主梁分6节运至现场后再拼装成一根主梁，其各节之间用螺栓连接，每一螺栓按设计要求施加预压力，并采用扭矩扳手校准。5.4横梁间连接螺栓按设计要求施加预压力，并采用扭矩扳手校准。5.5所有机加工件需防止雨水、灰尘等，包括齿合件、螺栓、螺母及垫片。5.6所有液压件需防止雨水、灰尘等，如果可能液压软管应存放在空调室内，长时间的高温及潮湿环境会损毁软管。5.7所有推进液压件，竖向液压件，油泵等均为进口设备，发货前已经过液压及电的测试。5.8在主梁、鼻梁、横梁及底板、支撑托架等位置均设置了施工平台或通道，可使操作人员抵达任一施工区域进行安全作业。5.9为了提高主梁在纵向推进时稳定性，在主梁外侧配有平衡重块，平衡重块由穿过块件的钢筋与主梁上部外侧吊耳相连，平衡重块必须在外模就位于横梁上之前安装。5.10所有主构件包括螺栓、连接板等均要采取防腐处理，如有损伤应及时修补。5.11纵向推进时移动模架设备抗倾覆系数为1.5。6 MSS移动模架施工及推进过程中的安全措施6.1进入MSS移动模架施工现场的所有人员必须遵守安全生产纪律。6.2所有作业人员必须认真学习MSS移动模架操作手册，熟悉每工序的操作要领及安全注意事项。6.3指挥人员要有类似大型设备施工经验的人员承担，持证上岗，作业人员岗位职责分工明确，统一指挥。6.4高空作业穿着要灵便，禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料底鞋和带钉的鞋。6.5作业人员上班前不得喝酒，工作时服从指挥，不得开玩笑。6.6作业时必须每日掌握气象预报信息，禁止大风、雷雨、大雾等恶劣天气施工作业。并严格控制设备推进时的风速不大于12m/s，混凝土浇注时风速不大于22 m/s；如超过以上风速必须停止作业；如风速达到38 m/s时，必须采取安全措施进行加固。6.7整机顶推纵移时要求：同步顶推、同步换位、统一指挥。6.8横梁连接解开和在任何纵向推进时，反作用力支撑板必须安装就位，螺栓安全上紧，在横梁合拢后升起主梁前卸下6.9当主千斤顶在顶升主梁时，千斤顶锁环需每隔30MM上紧一次，以防万一发生液压系统损坏。当顶升高度完成时，主千斤顶锁环需在油压降低前锁死。在主千斤顶降低时，安全锁环每次松开不得超过30MM，防止意外发生油缸故障。6.10混凝土浇筑前的安全检查（附混凝土浇注前检查表）：在第一次浇筑混凝土前后，高强螺栓都必须检查。以后每10跨必须检查一次。如发现螺栓达不到张紧要求，则所有同类型螺栓都必须检查。b、 开始浇筑前需根据“安全检查表”逐项检查，诸如平台、