桥梁工程中的几种类型移动模架介绍使用情况

常见移动模架介绍2009-12-15,一、移动模架种类上行式移动模架及下行式移动模架上行式移动模架:承重的主梁系统位于桥面上方。下行式移动模架:承重的主梁系统位于桥面下方。支撑方式和受力特点不同。二、上行式移动模架上行式移动模架主要特点为：承重的主梁系统位于桥面上方，外模系统吊挂在承重主梁上，主梁系统通过支腿支撑在梁端或墩顶上。过孔时外模系统横向开启（或打开）以避开桥墩。外模系统随主梁系统一同纵移。支腿可自行向前倒装。上承式移动模架占用桥下净空小，对低矮桥墩具有很强的适应性，且施工首跨和末跨或跨连续梁施工更方便（不需拆除主梁），能满足通过高压线等障碍物的净空要求。短距离转场方便，拆除外模系统可直接通过隧道。,1.底模旋转打开式,本移动模架结构主要分为：主梁及导梁；挑梁、吊杆、模架及模板；前、后支腿支承机构；纵移辅助支腿及纵移机构；液压、电气系统等五大部分。,2、底模平开式,(1)、结构构造本移动模架造桥机分为承重主梁及其导梁、前后支腿、纵移辅助支腿、挑梁和吊臂、外侧模板及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、爬梯及走道结构、液压及电气系统等几部分，构成一个完整的承载结构体系。详见造桥机总图。,a、钢主梁及导梁总长度69m。钢箱梁含4节（6m+312m）承重钢箱梁、2节12m辅助钢箱梁、1节3m鼻梁和5组接头，各节间以双拼接板加高强螺栓连接。导梁由空腹箱形梁组成，为辅助整机过孔的结构。钢箱梁下翼缘设2根80mm50mm（高）轨道方钢，供整机纵移使用，轨道方钢中心距19002mm。,图：承重主梁及导梁,图1：主梁一般截面图2：牛腿安装部位主梁截面,b、前支腿前支腿支承于主梁前端、施工跨的前墩处，为整个造桥机的前端支点，主要包括以下部件：立柱；横梁；托辊轮箱；支承油缸；吊挂装置；横移螺旋顶；剪力撑等。,c、后支腿后支腿为横梁、托辊轮箱、吊挂装置支承于主梁尾部、已建成箱梁的前端顶面，为整机浇筑混凝土施工时的后支点，其上部与前支腿的上部基本相同，主要包括横梁；托辊轮箱支承油缸；吊挂装置；横移螺旋顶等结构。d、辅助支腿辅助支腿位于主梁1尾部，底部两侧安装辅助支腿，中间安装吊挂移动支腿的卷扬机及支架。,3-11：辅助支腿横梁及滑道,e、挑梁、吊臂及轨道挑梁和吊臂是移动模架重要的传力结构，负责悬挂整机模架、模板等混凝土成型结构。过孔走行过程中，挑梁和吊臂悬挂所有外模板及模架；混凝土施工状态，为吊杆分担部分模架、模板和混凝土重量，并传递至移动模架主梁。,图：挑梁结构,图：吊臂结构及调节结构,f、底模架、侧模架及吊杆底模架和侧模架是箱梁混凝土的直接支承体系，侧模架共16组，底模架共14组。工作时，左右两组底模架用8.8级高强螺栓对拉，形成整体。底模架的上弦杆通过吊杆吊挂在挑梁下弦节点上，其上弦最外侧两个节点设置有吊挂滚轮，吊挂滚轮与侧模架的下弦连接，实现底模架的横移开启。,图3-17：工作状态侧模架与底模架相对关系,图3-15：底模架开启后侧模架相对关系示意,g、模板整台造桥机的外模包括底模、侧模、墩顶散模和端模、内模。,(2)、施工步骤在浇筑砼梁时，移动模架后端需临时固结。32m标准跨施工步骤如下：步骤一：箱梁张拉完毕，拆除吊杆，松开底模及侧模纵横向连接螺栓，前移后支腿至梁端，回油整机下降0.35m；底模架横移开启，准备前移过孔。步骤二：整机前移6.5m暂停，此时导梁前鼻梁已经达到前一排墩。步骤三：前支腿前移至前一排墩顶并临时锚固锁定,准备第二次前移过孔。步骤四：整机前移26.2m后到位,横移关闭底模架，顶升0.35m至工作状态并锁定；安装吊杆并调整，浇筑箱梁混凝土；详见MZ800型移动模架施工步骤图。,箱梁张拉完毕，拆除吊杆，松开底模及侧模纵横向连接螺栓，前移后支腿至梁端，回油整机下降0.35m；底模架横移开启，准备前移过孔。,前支腿前移至前一排墩顶并临时锚固锁定,准备第二次前移过孔。,整机前移26.2m后到位,横移关闭底模架，顶升0.35m至工作状态并锁定；安装吊杆并调整，浇筑箱梁混凝土；,整机前移6.5m暂停，此时导梁前鼻梁已经达到前一排墩。模架支点转换至后支腿。,(3)、工作原理及施工特点主梁在支承油缸及托辊轮箱的作用下，实现升降及纵移动作；模架及模板在模架开启机构的作用下完成底模架横移开启及闭合的动作；模架通过挑梁、吊臂及吊杆悬挂在主箱梁底面，利用可调撑杆调节模板的预拱度，按设计要求调整梁底的模板高程。1、采用上行式移动模架造桥机能自行完成支腿过孔移位，无须地面其它辅助吊机设备，机械化程度高，操作简单，安全可靠！2、主梁两侧挑梁顶部可设置防雨、防晒顶棚，能保证移动模架造桥机全天候工作，以提高造桥机总体工作效率，确保总工期的要求；3、当通过连续梁或连续刚构等桥间转场时，只需展开（或者拆除）侧模架和底模，即可方便通过，减少整机拆除工作量，提高转场作业效率；4、主梁及模架采用对称设计原理，只需调换前导梁，前后支腿及辅助支腿安装位置就能满足双向施工的要求；,3外模系统整体平开式,(1)、技术性能a施工梁跨32.7mb混凝土梁跨重900tc适应纵坡2.0%d适应曲线半径2000me适应最低墩高1.65米f起吊小车走行速度3m/ming5吨电动葫芦起升速度8m/min,0.8m/minh总电容量约80kWi最大件尺寸及重量12.9mX1.6mX2.9m重量22tj风力条件移位时风压小于150N/m2k主梁挠度比小于L/700l模架移位速度1.5m/minm前移过孔稳定系数K1.5n工作效率15天/单孔(按每天工作24小时计)o液压系统压力31.5MPa/16MPap整机重量约530t(不含墩顶散模),(2)、结构构造,DSZ32/900上行自行式移动模架系针对铁路客运专线双线整孔桥梁施工而设计，为上行式结构，能够自行倒装主支腿。主要由主框架、后行走机构、后支承、中主支腿、前支腿、起吊小车、吊挂外肋、外模及底模系统、端模系统、外肋横移机构、吊挂外肋横向锁定机构、拆装式内模系统、电气液压系统及辅助设施等部分组成。,a主梁系统主梁系统由并列的2组纵梁+连接梁、挑梁组成，总重225吨。主要吊挂外模板系统等设备重量及钢筋、混凝土等结构材料重量。每组纵梁由3节承重钢箱梁(12.9m+12m+12m)+3节导梁(3*11m)组成，全长69.9m，相邻两组纵梁中心距为6米。浇注状态时，钢箱梁的设计刚度大于1/7000钢箱梁高2.9米，翼缘板宽i.fi米，腹板中心距1.5米。钢箱梁接头采用螺栓节点板联结。每节钢箱梁重量小于21.5吨。导梁采用空腹式箱梁结构，接头为螺栓节点板联结。主梁连接系共9组，挑梁每侧8组。挑梁与连接系位置对应，便于力的对称传递。,b吊挂外肋、横移机构及锁定机构吊挂外肋共8组，吊挂安装在主梁的挑梁上，用以支撑外模系统；吊挂外肋沿中部可以剖分，携带外模系统在横移机构的作用下可以横向打开和合拢；合拢后由锁定机构锁定，可以避免外肋的横向滑动。,3)外模系统外模系统由底模、腹模、翼模、可调支撑系组成，模板通过可调支撑系支撑在吊挂外肋上。底模随着吊挂外肋从中部剖分，便于横向打开和合拢。模板由面板及骨架组焊而成，其腹模及翼模面板厚为6mm、底模面板厚为8mm；每块模板在横向和纵向都有螺栓连接。外模面板上根据需要可加设2mm后的不锈钢板。墩柱处的底模现场使用散模组立并固定牢靠。外模板应起拱，起拱度的设置应按造桥机主梁承受的由实际混凝土荷载（包括钢筋）+内模自重产生的曲线特征值以及设计要求的预下拱度进行，以使成桥后桥梁曲线与设计值吻合。模架就位后，应调整底模标高（侧模、翼模也应随底模一起起拱且必须是同一线型同一拱量），使其与所提供（或修正后）的预拱曲线特征值吻合。外模及底模纵向标准按4米分段。外侧模及底模的起拱通过可调支承系实现：底模共设置32根可调支承杆，外侧模共设置48根可调支承杆。外模的设计满足32米梁且兼顾24m高梁的预制施工：将梁端处的腹模和翼模和底模向前移动8米即可实现24米跨高梁的预制施工。翼模上安装有人行通道，便于人员操作和通过。,3.4内模系统内模系统采用拆装式内模结构，内模设计满足32米梁且兼顾24m高梁的预制施工。内模面板厚度为5mm。内模的分块设计充分考虑最后一孔梁浇注完毕后内模出腔的要求，内模标准分块尺寸为2000mm300mm105mm。最后一孔梁施工时，混凝土梁顶板应开洞，以适应内模的拆除。3.5后主支腿后主支腿共1套，位于主梁系统的尾部，支撑于已浇筑好的桥梁端部，主要由后走行机构2个、后支承机构（含400液压支撑油缸,行程150mm）2个等组成。后走行机构(DSZ32-02.00.00)为轮轨式，电机驱动（81.5Kw），以实现主梁系统携外模系统纵移过孔。走行速度1.5m/min。后走行轮共8个，启动时最大轮压为39.5t，走行至跨中时最大轮压为30.5t。后支承机构(DSZ32-02.00.00)的竖向支撑油缸用于重载支撑，并有机械锁紧螺母，在打梁状态实现机械支撑。,3.6中主支腿中主支腿共1套，由支撑立柱、下横联和400吨竖向支撑油缸（行程400mm）等组成。中主支腿固定于主梁系统的中部，直接支撑在墩顶上，纵向距离墩中心0.75m。中主支腿上桥台或既有桥梁时，需先拆除支撑立柱，400吨竖向支撑油缸直接支撑钢箱梁。,3.7前辅助支腿前辅助支腿共1套，由托棍机构、上横联和下立柱框架等组成。前辅助支腿设置在导梁前端，为活动支腿，直接支撑在墩顶，与后走行一起实现模架的纵移过孔。托辊机构共设8个从动轮，最大轮压为39.5t。下立柱框架拆除，可以实现上桥台和既有桥梁作业。,3.8起吊小车起吊小车共1套，可沿导梁顶部的轨道纵向运动，用于起吊前辅助支腿纵向移位过跨及作为辅助吊机的功能。吊挂小车主要由四轮台车、2台5t固定式电动葫芦组成，用于吊挂中主支腿和前辅助支腿。3.8吊挂走道及5吨电葫芦在承重跨主梁连接系上设置有两根32米长吊挂工钢，用于2台5t电葫芦的行走。3.9液压系统简介该系统由液压泵站、垂直支承油缸、横移水平油缸、控制元件及管路组成。1）液压泵站：包括油箱、液压泵、电机、吸油滤清器、回油滤清器、溢流阀、压力表、油温液位计等。2）400吨垂直支承油缸：该油缸为特殊订货购件，配有机械锁定机构。400吨垂直支承油缸共4台，安装在造桥机的后主支腿和中主支腿上。3）横移水平油缸：该油缸配有液压锁定机构。横移水平油缸共16台，布置在主梁系统的两侧牛腿上，用于外模系统的横向打开和闭合。3.10电气控制系统电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主梁配电柜接入后，分别给4台泵站、后走行、起吊小车和2个5吨电葫芦供电。整机设置相应的照明系统，满足夜间施工作业要求。,3)作业原理移动模架造桥机利用桥梁端部和桥墩安装支腿，支腿支撑主梁系统，外模及模架吊挂在主梁系统上，形成一个可以纵向移动的桥梁制造平台，完成桥梁的施工。移动模架下落脱模，横向开启使其能够通过桥墩，纵向前移过孔到达下一施工位，横向合拢再次形成施工平台，完成下一孔施工。4)施工工艺流程和步骤步骤1：混凝土浇注完毕并达到张拉强度后，拆除内模撑杆，张拉，桥面铺设轨道；拆除吊杆，拆除底模、外肋中缝处的对接螺栓。中、后支腿垂直支承油缸回收使模架整体下落约10cm脱模，后主支腿作用在轨道上，前辅助支腿托辊与轨道接触(此时中、后支腿垂直支承油缸仍然支承)；操作泵站横移油缸顶推外肋，外模系统横移开启。,步骤2：拆除中支腿连接系；操作泵站使中、后支腿垂直支承油缸脱空；驱动后支腿下走行机构使模架前移一跨；此时前、中支腿位于同一桥墩上。,步骤3：中、后支腿横向调整、垂直支承油缸支承、锁定；起吊小车将前辅助支腿吊挂前移一孔，并在墩顶就位；操作泵站使横移油缸循环回收，外模系统横向合拢就位。,步骤4：各支腿系统竖向标高调整、锁定；外模系统横向调整、锁定；穿吊杆、钢筋帮扎。,步骤5：立内模，浇筑混凝土,2、下承式移动模架(常见)2.1、抽屉式开模式2.2、前后导梁式2.3、整体式开合,2-1、抽屉式开模下行式移动模架甬台温铁路瓯江桥(武汉通联设计),1、结构构造本移动模架造桥机包括：主要由由主箱梁、墩旁托架、梳形梁（横梁）、活动开关门、导梁、模板结构、前支撑门架、后支承门架、液压系统等组成。按系统可分为：主支承结构系统、外模板系统、内模板系统、移位系统（含电液）及吊（悬）挂系统。按组成自下而上可分为：墩旁托架总成(或含立柱)、支承机构及支承台车、主框架总成、导梁、前后吊（悬）挂、模板及其支撑、安全装置、梯子及施工平台等。详见甬台温下行式移动模架施工总图,1）、主结构系统主结构系统主要包括：立柱墩旁托架及支承台车、主框架及导梁等。a、立柱是由四根矩形截面的钢柱，作用在桥墩承台上，用来支承下述的墩旁托架。b、墩旁托架及支承台车：由托架把承受的重量传给桥墩，或者直接作用在立柱上，把重力传给桥墩承台。c、支承台车包括支承架、支承滑板、承重机构、纵横移油缸及顶升调节油缸等，能完成造桥机标高调整、曲线调整及其纵横移等各种动作。整机配备两套，它与墩旁托架连在一起，可悬挂在主梁框架下面进行移动倒运。d、主框架：主框架包括主梁、梳形梁及活动开关门。主梁为对称的两组钢箱梁。主梁分五节，每节通过节点板用强度较高的承剪螺栓连接。主梁腹板开孔，以安装梳形梁，主框架底板下两边有供台车前移的轨道。,d-1、梳形横梁为断面1.1m1.1m的桁架结构，为模板的支承梁。梳形横梁分两段在桥轴线处栓接，以实现开模。梳形横梁可在水平开模油缸的推动下，象抽屉一样在主箱形梁内滑移打开，在梳形梁上安装有模板，其模板可随梳形梁运动，实现模板的开与合。d-2、活动开关门是由273x12mm的无缝钢管组成的模架过墩时主梁间的临时联结系。整机配备4套。活动开关门共四道，模架前移过孔时，防止模架倾覆，在模架前移过程中，先后逐步打开和合上。d-3、导梁：本机导梁采用钢桁架结构，分段制作，现场对接，标准节长度4m。,2)内外模板系统内模板系统由非标模板、标准模板、支撑和内模小车组成。外模板系统由非标模板、标准模板、支撑和栏杆组成。3)移位系统移位系统包括前面提到的支承台车、调整用的纵横移油缸及顶升油缸。4)吊（悬）挂系统它包括导梁前端的前支承门架、主钢箱梁后部的后支承门架及砼梁悬臂端浇注用的前吊架。3、施工步骤1)脱模。2)自重转换。3)倒运安装台车及支腿。4)开模。5）纵向移位。6）合模,4、工作原理及施工特点1、制梁两组钢箱梁支承模板，在模板内进行现场浇注混凝土梁。底模通过螺旋顶调整预拱度，侧模通过支撑螺杆调整线型，以保证梁型正确。本机采用桥面下支承式，混凝土梁的重量及模架的自重通过四个支顶油缸传递到墩旁托架上，再通过墩旁托架下部立柱传至承台。2、脱模四个支顶油缸收缩，模架整体脱模落于支承台车滑道上。3、支腿自移前、中、后扁担吊挂模架及前导梁，模架自重转至桥面，支腿卸荷。利用垂直吊挂油缸使墩身两边的墩旁托架和支承台车脱离墩身，反钩轮钩住主梁轨道外侧，用卷扬机拖拽支腿向前方桥墩移位并安装。4、模架纵移前、中扁担卸载，后扁担仍吊挂模架，松开横向联接系，松开梳形梁对接螺栓，模架对开成两组。后扁担转换支承落于轨道上，钢箱梁前部及前导梁落于支承台车滑道上。由纵移油缸步进式向前顶推，活动开关门逐步打开与闭合，后扁担和两组模架一同前移至新的桥位。,2-2、前后导梁式下行式移动模架(温福浙江段)1、主要技术参数现浇梁跨度：32m/24m一次现浇梁重量：900t适应纵坡/横坡：3.5%2%适应弯桥（最小平面弯曲半径）：2000m整机纵移速度：0.5m/min整机自重（含安全操作平台）：450t工作时最大托架反力：322t走行时最大托辊支承反力：149t移动模架最大纵向水平力；30t(单侧)平均工作周期：熟练后可达到10天/孔,2、移动模架主要构造本移动模架系统采用下支承型式，移动模架系统自下而上分别由主梁支承系统、主梁移动系统、主梁、导梁、模架支承系统、模板设施等组成,（图2）,（图3）,三、几种特型移动模架,1、广州珠江黄埔大桥跨径62.5m箱梁移动模架（1）结构特点a、广州珠江