移动模架制梁技术汇报 (武桥重工模架)

武桥重工,1,铁路客运专线简支箱梁移动模架造桥机技术汇报,编制:sunny2010年12月10日,2,武桥重工,第一章,简支箱梁移动模架造桥机简介,武桥重工,3,武桥重工,4,一、国内外状况二、设计思路及机型确定三、构造简介,武桥重工,5,一、国内外状况移动模架造桥机是一种可自动脱模、移位过孔的钢结构设备。它自带模板、自行动作，于桥墩原位现浇混凝土，在国外已发展为多种型式。一般按支承形式可分为：桥面下支承；桥面上支承；混合支承（计算尺式）和地面支承四种机型。,武桥重工,6,1）、桥面下支承最早诞生于1957年，1969年德国PZ公司在阿母辛克（Amsinck）桥使用后定型，目前在国内发展最好的要数挪威NRS公司。,武桥重工,7,2）、桥面上支承最早在瑞士加根托贝（Galgentobel）铁路桥上使用，国内最早用于厦门海沧大桥。,武桥重工,8,3）、混合支承（计算尺式）国内：用过类似方案的仅有水利工程一例。国外：此工法最早于1963年由德国斯特拉巴格公司（strabag）提出，之后日本用得最多。于东北至上越新干线：北上川一桥；北上川二桥；北上川三桥等三座桥使用（右图为连续PC梁，桥墩有大缺口）。,武桥重工,9,4）、地面支承由桥面下支承发展而来，立柱式支承结构直接置于承台之上，受力简洁，避免在墩身上预埋或开洞，墩身施工方便。,武桥重工,10,二、设计思路及机型的确定桥梁墩宽7m、厚2.73.6m、高6.6m。梁体梁长32.6m、梁高3.09m、梁底中间宽5.74m、梁底两端宽5.68m、梁顶面宽12.2m、梁重780t，其他梁型设计尺寸可能不同，但梁重均不大于900t。,武桥重工,11,1）、设计思路、采用地面支承机型。、适应不同墩高、墩厚、坡度。(3)、适应不同跨度、尺寸的梁型。(4)、不在墩身上预埋或开洞。(5)、安全、简洁、新颖。,2）、机型的确定,武桥重工,12,本地面支承机型吸取了国外典型机型的特点：挪威NRS桥面下支承式造桥机的主体结构、过孔方式，但支承结构采用立柱式地面支承体系。,本机型的技术特点,）安全可靠：整机结构新颖，受力明确、直接、简单、可靠。主框架与桥墩间锁定，以桥墩限定模架纵横向位移。各移位机构采用液压千斤顶，力量大、易操作、可实现量化控制，同时具有自锁功能。安装防风报警装置，在六级以上瞬时风力下自动断电，杜绝强行操作。2）立柱直接置于承台之上，承力可靠。可适应不同高度、坡度的桥墩，对于桥墩宽度、厚度没有选择。,武桥重工,13,3）采用三对立柱式地面支承体系，没有桥面下支承式之墩旁托架(牛腿)的倒运及拆装困难等问题。在模架过孔前利用施工间歇安装到位，不占用过孔时间。4）采用有配重分体平衡设计，不论在那种工况下，两侧模架始终处于平衡状态，每侧均可单独动作；配重块位于模架前部，使模架重心前移，纵移过孔时模架重心很快进入下一孔，当后导梁脱离牛腿时，模架重心以进入下一孔很远距离，这样，在不改变模架抗倾覆指标的要求下，长度会短一些，重量会轻一些，更有利于转场倒运。,武桥重工,14,5）采用内模小车，实现模板自动化拆装，模板运输无障碍。6）保持了桥面下支承式整体外模拆装及调整方式，水平开合，接缝少，砼面仅梁底中间有一条缝，对梁体外观极为有利。7）外模全部安装于支撑杆件之上，调试方便。内模依靠支撑杆件调整尺寸，方便可靠。8）单元化设计，各部件分别制作，方便运输。部件之间采用高强螺栓连接，易于现场拆装。9）整机重心低，操作平稳。,武桥重工,15,10）可实现32m、24m相互转换，满足900t以下不同梁型需要，不需额外增减结构组件。11）采用立柱式地面支承体系，桥墩不开洞，不作特殊处理，桥墩施工方便。12）不足之处：立柱不能自行移位，每次拆装需采用吊车配合，机械台班多。梳形梁与钢箱梁直接连接，在墩宽大于7m时长度不足，导致梳形梁全部更换，否则，模架不能使用，此设计适合墩宽较少。过孔时两侧单独动作，相互没有联系，此时模架处于不稳平衡状态，任何误动作均有可能造成模架倾覆，不能大意。,武桥重工,16,武桥重工,17,三、构造简介本模架结构件有支承结构，包含立柱、牛腿、支承台车、固结体系；主梁结构，包含前导梁、钢箱梁、后导梁；横梁结构，包含梳形梁；平衡结构，包含三角架、配重块；模板结构，包含外模体系、内模体系、支撑体系；防护结构；电气液压系统。,武桥重工,18,立柱,武桥重工,19,牛腿、支承台车、固结体系,武桥重工,20,前导梁、钢箱梁、后导梁,武桥重工,21,梳形梁,武桥重工,22,三角架、配重块,武桥重工,23,外模体系、支撑体系,武桥重工,24,内模体系、支撑体系,武桥重工,25,第二章,简支箱梁移动模架造桥机改装,武桥重工,26,武桥重工,27,一、改装原因二、改装原则三、改装方案四、改装情况简要说明,武桥重工,28,一、改装原因使用移动模架的走马大桥为矩形桥墩，墩宽7m，墩厚2.73.6m，墩高518m，桥墩高度相差13m。移动模架为旧设备，适合墩形为矩形桥墩，墩宽7m，墩厚2.73.6m，墩高6.6m，立柱直接支承于承台。这样就有两个问题：墩高与模架使用高度不一致，现有立柱已达不到所要求的标高；由于桥墩厚度的变化，牛腿与桥墩之间的紧固件已起不到作用。如果重新制作牛腿，改型为桥面下支承则需108t锰钢；需要在桥墩上开孔；不能完全满足墩高的要求。因此，对现有牛腿进行改装，满足现有桥墩的需要，是最为合理的方案。,武桥重工,29,二、改装原则1）、承载力不变原则（1）基本保证原移动模架结构形式不变，只对影响使用的构件进行处理。（2）只对非重要的构件进行改装，重要的构件基本不动。（3）改装按等承载力原则进行，只可提高承载力，不得降低承载力。改装前6.6m墩时牛腿可承受350t荷载，改装后18m墩时同样可承受350t荷载。,武桥重工,30,2）、方便施工原则（1）改装分两部分：一部分立柱的加高，另一部分紧固件的重新制作、安装。（2）改装后所增加的结构件重量，单件不得超过3t，满足吊装需要。,武桥重工,31,3）、适用性原则（1）改装前适合墩形、墩高、墩厚太过单一；改装后要求满足不同墩形、墩高、墩厚的桥梁。（2）改装所要达到的目的：一是立柱能够顺畅的将荷载传到承台，二是结构本身要求稳定，三是基本不改变结构本身，只对其进行必要的改装。,武桥重工,32,三、改装方案模架立柱抱墩设计图武桥重工移动模架牛腿垫块设计图武桥重工移动模架牛腿立柱1设计图武桥重工移动模架牛腿立柱2设计图武桥重工移动模架牛腿盖板设计图牛腿改装补充设计图（增加挡块、顶块、边柱）武桥模架计算说明武桥模架补充说明模架改装难点说明,武桥重工,33,武桥重工,34,武桥重工,35,武桥重工,36,武桥重工,37,武桥重工,38,武桥重工,39,武桥模架计算说明1、按照模架总重578.6t、梁体重量776.5t进行计算。2、分为落模、开模、纵移、合模、顶升、浇注6个工况进行计算。3、分为模架立柱，牛腿精轧螺纹钢、立柱精轧螺纹钢，模架横梁4个部位进行计算。4、模架立柱在梁体浇注时，受力最大，此时结构受力稳定。5、牛腿精轧螺纹钢每根张拉29t，满足各种工况受力需要。,武桥重工,40,6、立柱精轧螺纹钢每根张拉17t，满足各种工况受力需要。7、模架横梁采用2cm钢板25*25cm方形断面形状，满足各种工况受力需要。8、立柱与桥墩之间需加设橡胶垫板，增大摩擦，方可满足受力需要。资料显示，此时摩擦系数大于1。,武桥重工,41,武桥模架补充说明1、立柱在竖直力作用下，不只是强度、变形的问题，还会有稳定性、纵横向水平力的问题。2、模架设计用于低墩，现在用于高墩；立柱受力稳定性降低，如果要提高稳定性，需增加边柱，提高截面回转半径，减小立柱长系比。3、横向水平力通过横梁、精轧螺纹钢直接传给桥墩或相互之间平衡。原有设计，横梁在水平力作用下变形过大，对结构受力不利；要改变这种情况，需增加顶块，减小悬臂长度。,武桥重工,42,4、纵向水平力通过横向水平力产生的摩擦力平衡，如果横向力指向桥墩则纵向力足够；如果横向力背离桥墩则纵向力不足。考虑到此原因，在立柱与桥墩接触处，利用原来桥墩凹槽增加挡块，摩擦力之外增加阻挡力，提高可靠性。,武桥重工,43,模架改装难点说明1、模架改装主要包含立柱加高、固结体系重置，配重块重新制作；次要内容就是内外模更换。2、立柱加高不单单是结构件数量增加、高度变化；更主要的是在达到模架所需标高的同时，支承体系承载力不变，模架安全施工。3、固结体系包含精轧螺纹钢、顶块、挡块、横梁等结构件。作用就是使立柱抱紧桥墩，起稳定作用。4、立柱加高，稳定性减小，承载力降低，安全性变差，此时需加强固结体系，提高稳定性，保持承载力。,武桥重工,44,5、配重块的设置就是保证模架分体平衡、过孔稳定性。现在模板采用全新设计，每平方重量与原来不同，而模板(此处指外模板)在整个模架中所占比重接近20%,模板对配重块重量影响较大；模架本身要求结构重心横向位于特定位置，配重块计算中也应考虑。6、模架为旧有设备，内外模没有随机运到，需重新制作。模架在设计时，支撑杆件经过严格计算，位置、数量均有要求。模板制作厂家不是模架生产厂家，他们没有杆件位置图，又要求支撑点为特定位置，因此，必须根据现场情况精确绘制此图。,武桥重工,45,7、内外模板为厂制件，工厂条件下质量很有保证。重新制作的配重块要求达到模架设计时的效果，对于缺少资料的旧设备而言，很难做到。支承体系改装在现场进行，条件达不到；制成品质量不高，拼装后歪歪扭扭，需要在使用中不断进行改正，不能有任何差错。本身虽然有缺陷，还是要求改装后结构承载力不变，这才是难点所在。,武桥重工,46,四、改装情况简要说明有3座桥使用3套移动模架，每套模架的结构各不相同，使用前需根据桥梁现场情况考虑3套模架如何安排，再依据安排对走马大桥所用的1套模架进行改装。2009年8月20日前完成模架进场，结构件清理、绘图，改装方案编制、审核。2009年10月30日前按方案完成模架改装，做好拼装前准备工作。2010年6月30日之前制梁12片，施工经过12个循环，对改装情况进行评估，确保改装后结