mzs型上行式移动模架施工技术

MZ900S型上行式移动模架施工技术xxx概要：移动模架系统（MovableScaffoldingSystem）又称造桥机，是一种自带模板可在桥跨间自行移位，逐跨完成混凝土箱梁施工的大型制梁设备。移动模架造桥机能自行完成过孔移位，无需地面其它辅助设备，机械化程度高，操作简单，安全可靠。当通过连续梁或连续刚构等桥间转场时，只需展开侧模架和底模，即可方便通过，减少整机拆除工作量，提高转场作业效率。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。且移动模架具有周转次数多，施工周期短，施工安全可靠，现场文明简洁，施工不需要中断桥下交通等特点，与传统的满堂支架及赝架相比，使用辅助设备少，减少人力资源的浪费，既保证了工程质量，又能加快施工进度，具有良好的经济效益。移动模架适用于山间跨谷高墩、桥梁通过水塘、水库、滩涂等场地现浇混凝土箱梁的施工。本文为石武客运专线900T简支箱梁设计的MZ900S型上行式移动模架施工技术。关健词：移动模架、导梁、主梁、预压、沉降点布置一、工程概况石武客运专线郑州至武汉段为双线，我管段位于湖北省孝感市大悟县新城、夏店境内，里程范围DK1088+462.24～DK1104+578.99，线路全长16.117公里，有13座桥梁，特大桥2座，大桥9桥，中桥2座，其中采用上行式移动模架施工的桥梁有张家凹大桥（13孔），二畈咀特大桥（17孔），佐何大桥（4孔），蔡家湾大桥（8孔），共计42孔，墩高为4.5～30m，其余桥梁上部结构采用下行式移动模架、膺架及满堂支架法施工。目前上行式移动模架42孔梁已施工41孔，最后一孔于6月10日前施工完成，施工进度12～15天/孔。二、施工方法及工艺流程1、MZ900S型移动模架主要技术参数：(1)一次现浇梁片重量：836.8t；(2)现浇梁片：32.6m铁路客运专线双线整孔箱梁；(3)整机自重：450t(4)整机纵移速度：0.5m/min；(5)整机功率：50kw(不含混凝土箱梁施工用电)；(6)工作时支点最大支反力：5805KN(7)整机外形尺寸：62.5m(长)×20.6m(宽)×5.6m(桥面以上高)；(8)平均施工速度：15天/孔(施工熟练后可达12天/孔)；(9)适应曲线半径：R＞2000m；(10)适应纵坡/横坡：2%/2%；2、MZ900S型移动模架工艺流程移动模架路基上组拼：施工准备→移动模架就位、箱梁底侧模安装→移动模架空载、堆载试验→底侧模调整、设置预拱度→箱梁施工→过孔→模架拆除。3、上行式移动模架工作原理及组成3.1上行式移动模架工作原理主梁在支承油缸及托辊轮箱的作用下，可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预拱度，按设计要求调整梁底的线型高程。3.2上行式移动模架的组成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、挑梁和吊臂及轨道、侧模及底模、底模架及吊杆、外侧模架、拆装式内模、模架防护棚、爬梯及走道结构、液压及电气系统等构成一个完整的承载结构体系。3.2.1承重主梁及导梁承重主梁及导梁结构及分节情况见图3-1。(1)钢箱梁箱梁含5节(8m+3×7m+8m)承重钢箱梁(图中1、2、3号主梁)、1节2.5m辅助钢箱梁(图中6号主梁)和5组接头(图中B1、A1、A2、A3、A4接头)，各节间以双拼接板+精制螺栓连接，单节最大重量19.8t。箱梁采用Q345B钢制造，宽2500mm，高3200mm，下翼缘设2根80mm(宽)×50mm(高)轨道方钢，供整机纵移使用，轨道方钢中心距2400±2mm；腹板根部设有吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道，同时起到保证腹板根部的在轮压作用下不发生局部踬曲。(2)主梁主梁一般载面见图3-2。辅助钢箱梁横截面见图3-3。主梁牛腿安装截面见图3-4。主梁一般载面见图3-2辅助钢箱梁横截面图3-3主梁牛腿安装截面图3-4辅助支腿箱内填充沙袋25吨作为整机纵移过孔时的配重，以保证纵移过孔纵向抗倾覆稳定系数大于1.6。(3)导梁导梁(图3-1中的4、5号梁)由2节11.5m长空腹箱形梁组成，为辅助整机过孔的结构。各节间以双拼接板+精制螺栓连接，单节最大重量15t。导梁是整机过孔纵移过程中重要的受力结构，在纵移过孔过程中，导梁结构正负弯矩交替出现，容易造成接头螺栓松动。要求在前三次过孔前对导梁螺栓进行全面复拧。导梁截面面图3-5。3.2.2前支腿前支腿支承于主梁前端、施工跨前墩处，为整个造桥机的前端支点，主要包括以下部件：(1)立柱前支腿有两根箱形支腿立柱支承于施工跨的前墩，将主梁支承于工作标高，其中心距为3300mm，上、下部分别与支腿横梁和支腿垫块栓接，两立柱间由剪刀撑联接为整体，见图3-6。(2)横梁支腿立柱上部安装前支腿横梁，横梁为箱形结构。其上部有一可滑移的横梁，横梁上设置有横移油缸，可推动滑梁横向移动，以适应曲线箱梁施工的需要。横梁结构见图3-7。(3)滑动横梁滑动横梁位于支腿横梁上部，箱形结构，其上部有支腿油缸座、托辊轮箱支座等机构，下部设置有铜质滑板，通过横移油缸作用，滑梁可横向移动。滑梁结构见图3-8。(4)托辊轮箱托辊轮箱共两组，安装于滑动横梁两侧。一组托辊轮共有四只钢制轮，支承于大轮箱支座上，由此办只托辊形成桥式支承，可保证各轮均等受力。托辊轮箱外侧设有两组支腿走行吊挂轮导向套及销轴，以便转移支腿至指定位置。托辊轮箱结构见图3-9。(5)支承油缸支承油缸，位于造桥机主梁牛腿和支腿横梁之间。其结构型式有别于普通液压油缸，为旋转螺母式双作用油缸。工作时，它支承于主梁牛腿和支腿滑动横梁之间。支承油缸结构见图3-10。(6)吊挂装置支腿走行吊挂轮：见图3-11。前支腿共四组此吊挂轮，由吊杆和钢轮箱铰接组成，两个一组分别吊挂于两大轮箱外侧导向套内。在过孔作业时，支腿油缸收回，走行吊挂轮下落至指定位置，穿入吊杆与导向套之间的联接销轴，使之与大轮箱联为一体，便可吊起整个前支腿并走行至下一施工桥墩处。支腿吊挂轮属从动机构，靠纵移机构的卷扬机牵引来移位。吊杆两侧还设置有一对导向轮，可保证吊杆平直地滑动。吊挂板：见图3-12。位于滑梁与横梁之间，其下部分与横梁由紧固螺栓联接，为永久性联接；其上部通过压板与滑动横梁发生关系：一方面，在正常的施工作业时，可作为吊挂装置和压紧装置，以保证施工作业各部件的位置关系，此时应将吊挂板压板上的锁定螺栓拧紧压死；另一方面，是作为滑动横梁横向滑移时的导向机构。(7)垫块在立柱下端设置有上下两层钢垫块，上层垫块高度200mm，下层垫块高400mm。为方便转运，每个立柱垫块分为四块。施工安装时应注意垫块的安装顺序，按要求施工前墩顶预埋件。(8)剪刀撑前支腿立柱间由一组剪刀撑联接起来，以增强支腿立柱的横向刚度。(9)斜拉锁为抵消主梁过孔走行时对前支腿产生的水平力，保证支腿稳定，在前支腿横梁与墩顶预埋件之间设置了四根斜拉锁。3.2.3后支腿后支腿支承于主梁尾部、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联系同，主要包括横梁、滑动横梁、托辊轮箱、支承油缸、吊挂装置和垫块等结构。3.2.4辅助支腿辅助支腿只用于造桥机整机过孔作业工况，由支腿、滑靴、支腿纵移机构、顶推油缸、支腿油缸等组成。3.2.5挑梁、吊臂及轨道挑梁和吊臂是造桥机重要的传力结构，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、模板及混凝土重量，并传递至造桥机主梁。3.2.6外模整台造桥机的外模包括底模、侧模、墩顶散模和端模。3.2.7底模架及吊杆造桥机的模架系统包括底模架和侧模架，是箱梁混凝土的直接支承体系。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杆连接，实现底模架的横移开启。造桥机过孔时，底模架对位螺栓解除，拆除吊杆，底模架以侧模架的下弦杆为依托通过液压系统向外顶推滑动，到达理想位置后与侧模架临时固定。3.2.8侧模架侧模架共10组，每组侧模架由主桁架、连接桁架连接成整体，构成空间桁架结构。因靠近梁端处腹板模板可调撑杆的角度略有差异，所以主桁架上与可调撑杆连接的耳板焊接方向有差异，故主桁架分为A型和B型两种，侧模架也因此分为A型和B型两种(靠近混凝土箱梁端部的为B型)。侧模架上弦杆通过上弦杆通过销轴及可调撑杆与吊臂连接。3.2.9拆装式内模造桥机内模采用拆装式组合钢模板结构体系，按使用部位的不同，内模划分为标准节段、吊杆节段、吊杆节段、过渡节段、及加厚节段。内模设有模板带、可调撑杆和水平撑杆，以承受混凝土荷载及便于内模的调整定位。模板与模板带之间、可调撑杆与模板带之间以及可调撑杆与水平撑杆之间均采用螺栓连接。3.2.10模架防护棚主梁两侧挑梁顶部设置防风、防雨、防晒的顶棚，能保证移动模架造桥机全天侯工作，以提高造桥机总体工作效率，确保工期的要求。3.2.11爬梯及走道为方便施工人员通行及操作，MZ900S型移动模架造桥机在挑梁、模架等结构上设置了8条纵向通长的人行走道，并在前后两端通过若干爬梯及平台连通。3.3移动模架预埋件为满足造桥机工作要求，需在已建成主体结构上设置预埋件。根据安装位置及施工阶段的不同，将预埋件共四种，分别为墩顶预埋件、标准跨施工后支腿桥面站位预埋件、末跨施工前支腿桥台顶面站位预埋件和首跨施工后支腿台顶面站位预埋件。4、移动移架拼装移动模架造桥机采用支架法拼装，在搭建好的临时支架上逐节吊装主梁并拼接，主梁拼接完成后吊装挑梁、模架及模板等结构。临时支架现场自行设计安装，要求：每个支架承载力不小于25T，沉降小于10mm,根据需要在支架顶设置调节千斤顶。造桥机拼装单件最大起重量约19.8T。受墩台高度及场地影响，移动模架主梁采用在填筑成形的路基上进行拼装(长度大于30m)。拼装程序为：在桥台顶安装前支腿，桥台胸墙顶安装后支腿，在路基上按要求搭建临时支架→逐节吊装跨内1、2、3号主梁及后端6号主梁→逐节悬臂拼装4、5号主梁→拼装全部挑梁，安装液压电气系统并调试→前支腿吊挂前移至前墩安装→造桥机分四次走行→跨到位，每次走行拼装→组模架模板→到位后拼装走道等附属结构→完善液压电报敢等并调试→检查全收后投入使用。在路基上拼装方案，其中拼装程序略显复杂，拼装周期较长，但在拼装过程中即完成了对液压及电控系统的检查测试，为后续第一跨混凝土施工和造桥机纵移过孔做好了充分的技术准备。主要步骤如下：(1)按图中位位置搭建五五处临时支支架；在桥桥台顶面安安装造桥机机后支腿，并并与预埋件件锁定；在在桥台支撑撑垫石顶顶顶安装造桥桥机前支腿腿，并与预预埋件锁定定，前支腿腿后面与后后支腿间以以钢丝绳拉拉紧，前方方拉设钢丝丝绳并可靠靠锚固。(2)预先安装装主梁牛腿腿在2、3号主梁相相应部位；；逐节拼装装1、2、3、6号主梁，并并将接头螺螺栓上满拧拧紧；在66号主梁相相应部位安安装造桥机机纵移辅助助支腿及相相关配件。(3)悬臂拼装装4号主梁；；悬臂拼装装5号主梁，接接头螺栓上上满拧紧；；填充6号主梁箱箱内25吨压重重沙袋完毕毕。(4)安装挑梁梁及联结系系；安装前前后支腿液液压系统及及纵移液压压系统并调调试；前支支腿油缸及及辅助支腿腿支撑油缸缸同步顶升升约30mmm，拆除除路基上临临时支架，前前支腿及辅辅助支腿油油缸收回；；拆除前支支腿斜拉机机构及前方方的斜拉钢钢丝绳，准准备造桥机机纵移。(5)启动造桥桥机纵移机机构，整机机纵移100.7m后后停止；后后支腿油缸缸伸出与主主梁转换支支点牛腿间间顶紧，解解除前支腿腿与桥台顶顶面间锁定定；后支腿腿油缸伸出出顶升0..1m，前前支腿吊挂挂前移至前前墩顶指定定位置安装装，并将立立柱与墩顶顶临时斜拉拉杆张紧。(6)拼装与44号主梁相相连的2组吊臂、22组侧模架架；拼装44号底模架架；拼装44号模架上上的底模，侧侧模等模板板结构。(7)整机纵移移7m后停止止，按顺序序安装吊臂臂、侧模架架、3号底模架架及其模板板等；整机机纵移7mm后停止，按按顺序安装装吊臂、侧侧模架、22号底模架架及其模板板等；整机机纵移8mm后停止，按按顺序安装装吊臂、侧侧模架、11号底模架架及其模板板等。(8)完善液压压、电控系系统并调试试；拆除前前支腿斜拉拉机构；安安装防护栏栏杆及走道道等附属设设施；主梁梁接头螺栓栓进行全面面检查复拧拧；检查、验验收、签证证，准备投投入使用。5、移动模架预压压为保证结构线形形和结构安安全，移动动模架制梁梁前需进行行预压，预预压期限原原则上以模模架变形稳稳固后即可可结束。移移动模架组组拼完成后后即可进行行预压。5.1预压荷荷载及加载载布置形式式预压荷载按梁体体重量的1.2倍系数进进行加载。按按梁体大致致等效荷载载进行布载载。下图为为梁体自重重荷载分布布。加载按按10%梁体重量量分级进行行，每级加加载持荷时时间不少于于10miin。5.2预压材材料堆载材料采用砼砼预制块、钢钢材等，堆堆载高度根根据荷载大大小及分布布情况实际际计算。5.3沉降变变形观测点点的布置在堆载实验开始始前，分别别在造桥机机的主梁、底底模架、侧侧模架、前前后支腿等等部位布置置观测点。观观测点的布布置应与《使使用说明书书》附图(名称：32m梁现浇施施工造桥机机主梁强度度计算及模模架预拱度度设置(修),图号：MZ9000S-000.055(修))的布点一一致。(1)堆载试试验纵向观观测布点按按下图进行行。(2)堆载试验验横向观测测布点按下下图进行。((5)(6))(1)(22)(3)(4)5.4观测周周期(阶段)记录(1)加载前首首次做好标标号(记录起始始标高)；(2)完全加载载后，第一一天每间隔隔6h，以后每每间隔12h，初步拟拟定预压期期为3天，当预预压沉降量量小于1mmm/d且部分数数据出现反反弹时，即即可结束预预压进行卸卸载；根据据沉降量变变化情况，可可以提前结结束或增加加预压时间间；(3)卸载后，计计算出弹性性变形和塑塑性变形，据据此调整模模架底模标标高；(4)混凝土浇浇筑前(同时记录录底模标高高)；(5)混凝土浇浇筑后；(6)首次预应应力张拉前前(梁体顶面面测标高点点)；(7)首次预应应力张拉后后(测梁的起起拱值)；(8)二次张拉拉前(测梁体混混凝土徐变变及预应力力损失引起起的挠度变变化值)；(9)二次张拉拉后(测梁体起起拱值)。预拱度计算公式式为f＝－(f1＋f2)，其中f1：移动模模架弹性变变形，为负负值，方向向向下；ff2：梁体挠挠度(含张拉上上拱度和箱箱梁残余徐徐变)，为正值值，方向向向上。底模模拱度最大大值设置在在梁的跨中中位置，并并按抛物线线形式进行行分配，算算得各点处处的底模拱拱度值后。实实测的预拱拱值与模架架厂家提供供的预拱值值进行比较较分析，当当差异较小小时采用厂厂家提供的的预拱值进进行设置梁梁底高程。6、移动模架过孔孔6.1移动模架架过孔(1)箱梁张拉拉完毕，拆拆除墩顶散散模及墩顶顶处侧模对对拉设施；；拆除吊杆杆、拆除底底模及侧模模纵横向连连接螺栓，拆拆除模架横横向对接螺螺栓；辅助助支腿油缸缸伸出与桥桥面顶紧，后后支腿油缸缸收回脱空空并吊挂前前移至指定定位置；辅辅助支腿及及前支腿支支承油缸收收回脱空，整整机下降00.27mm；底模架架横移开启启并临时锁锁定，准备备第一次前前移过孔。(2)启动造桥桥机纵移机机构，整机机前移100.7m后后停止；造造桥机后支支腿油缸伸伸出与主梁梁转换支点点牛腿顶紧紧，解除前前支腿与献献计献策顶顶间锁定；；后支腿油油缸伸出顶顶升0.11m，前支支腿脱空，准准备吊挂前前移。(3)辅助支腿腿与桥面竖竖向预应力力筋或桥面面预留吊杆杆孔锁定；；前支腿脱脱空后吊挂挂前移至前前墩顶指定定位置安装装，并将立立柱与墩顶顶临时斜拉拉杆张紧，与与墩顶预埋埋件间锁定定，经检查查确认无误误后，后支支腿油缸收收回，准备备第二次前前移过孔。(4)启动造桥桥机纵移机机构，整机机前移到位位；横移关关闭底模架架，连接左左右模架间间连接螺栓栓；前后支支腿油缸顶顶升0.227m至工工作状态并并锁定；安安装吊杆并并调整，模模板测量并并调整，拆拆除前支腿腿立柱临时时斜拉杆，进进行下一孔孔箱梁施工工。7、移动模架转场场及拆除7.1移动模架架转场移动模架转场前前，需先将将侧模架拆拆除，侧模模架共10组，每组组侧模架由由主桁架、连连接桁架连连接成整体体，构成空空间桁架结结构。在路路基上转场场走行时与与桥梁过孔孔走行原理理基本相同同。7.2移动模架架拆除移动模架拆除是是模架组拼拼的逆过程程，详细见见模架组拼拼。8、移动模架操作作规程及注注意事项8.1操作规程程(1)未经现场场技术人员员和设计部部门认可，不不得对结构构进行改动动。(2)连接螺栓栓应按设计计要求的规规格与数量量，上满拧拧紧。(3)用作销轴轴螺栓不宜宜拧紧，必必须采取防防螺帽脱落落的措施，最最好采用可可穿开口销销的螺栓。(4)所有销轴轴均应插开开口销以防防脱落。(5)因错孔等等原因使得得连接螺栓栓的数量不不得不缺少少时，每个个连接面的的螺栓缺失失数不超过过总额的5%，且每块块连接块的的螺栓缺少少不可多于于1颗。(6)参与造桥桥机施工的的人员均应应经过培训训及技术交交底，熟悉悉造桥机施施工的流程程及关键环环节。8.2注意事项项(1)遇8级以以上风力时时，停止混混凝土浇筑筑；风力大大于5级时造桥桥机不得过过孔施工，各各构件应处处于锁定牢牢固状态。(2)前后支腿腿工作时，必必须将底面面与墩顶和和梁面预埋埋件锚固锁锁定，并指指定专职人人员检查确确认无误后后，才允许许进入下一一工序。(3)所有钢筋筋绑扎完毕毕后，应指指派专职人人员重新对对所有吊杆杆的连接状状态予以复复验，并检检查钢筋绑绑扎完毕后后各吊杆的的标高值，与与理论计算算值间偏差差值应控制制在±