跨海大桥Ⅰ标米箱梁MSS移动模架安装方案

杭州湾跨海大桥Ⅰ标MSS拼装施工技术方案PAGEPAGE27浙江交通工程建设集团杭州湾跨海大桥Ⅰ标50米箱梁MSSSS移动模架架安安装方案案浙江交工集团杭杭杭州湾跨跨海大大桥Ⅰ标项目经经理理部二○○四年十二二月目录移动模架简介拼装场地及临时时时塔架施施工移动模架安装施施施工工艺艺流程程移动模架主要安安安装方法法组织体系进度计划机械设备及人力力力资源计计划质量保证措施安全保证措施一、移动模架简简简介：本合同段50mmm箱梁采用MSS下行式移移动动模架现现浇施施工。MSS系统主要要由由托架、主主梁梁、鼻梁梁、横横梁、工工作台台车、挂挂梁、内内外模系系统、操操作平台台及吊吊架等几几部分分组成。其其主主体结构构见图图1.1。图1.1造桥机机机主体结构构示示意图（1）主梁系统两侧各设一一一根主梁梁，它它是主要要承力力结构。本本合合同段现现浇箱箱梁最长长施工工跨径为60m，因此两两侧侧主梁拼拼装为为65m长。主梁梁截截面为箱箱形钢钢结构，梁梁高高3.422m。主梁内内设设置斜撑撑及隔隔板等，以以提提高主梁梁局部部承载能能力及及抗扭刚刚度。同同时在主主梁内内、系统统顶升升支点及及横梁梁连接处处作局局部加强强构造造。主梁梁采取取分段加加工运运输，在在现场场以高强强螺栓栓连接成成整体体。在主梁两侧腹板板板下方设设有系系统纵向向滑移移所必需需的轨轨道，两两端设设置与鼻鼻梁连连接的铰铰支座座。见图1.2图1.2主主主梁结构示示意意图（2）鼻梁鼻梁有前后梁，设设置在主梁前前后两端，在在系统纵向滑滑移时，起导导向及纵向平平衡作用。为为减少结构自自身荷载，前前鼻梁采用了了三角形钢桁桁架结构，每每根长43.4995m，主要在系系统过跨及转转运托架时起起作用；后鼻鼻梁也为三角角形钢桁架结结构，每根长长21.1005m，在MSS过跨时起平平衡作用。鼻鼻梁分段运输输、拼装，其其与主梁或鼻鼻梁之间均以以铰接形式连连接。鼻梁与与主梁的连接接铰为圆心作作平面转动，以以适应桥梁的的平面曲线变变化。前端鼻鼻梁可绕鼻梁梁间连接铰作作上下转动且且前端下弦杆杆头部上弯，以以适应桥梁坡坡度的变化和和托架安装时时的高程偏差差。见图1.3图1.3a前鼻鼻鼻梁示意图图图1.3b后鼻梁示示意意图（3）横梁横梁设置在两根根根主梁之之间，根根据墩顶顶间距距调节的的需要要，纵向向分布布间距分分别设设置为5.39955m、5.5m、5.855m、5.655m、6.000m和3.59955m的间距。横横横梁构造造为型型钢梁桁桁架形形式，在在单跨跨中轴线线位置置一分为为二，两两端分别别与主主梁采用用高强强螺栓连连接。每每根横梁梁有上上下两组组螺栓栓，上部部每个个螺栓施施拧力力为430KKN，下部每每个个螺栓施施拧力力为300KKN。主梁间间的的连接设设计为为可分合合形式式，采用用高强强螺栓联联接。横横梁中间间分合合接头的的连接接板一边边设置置锥形导导向销销、一边边开孔孔，依靠靠销孔孔间的导导向作作用，能能在接接合过程程中保保证连接接孔位位对齐。每每根根横梁上上设置置4个调节螺螺栓栓杆，其其与底底模相连连接，便便于底模模标高高及预拱拱度的的调整。见见图图1.4图1.4横横横梁布置示示意意图（4）托架系统在浇筑混凝凝凝土及移移动施施工时产产生的的荷载由由托架架支撑，托托架架附着在在桥墩墩上，将将托架架所受垂垂直荷荷载通过过墩身身传递至至桥墩墩承台、桩桩基基受力。托托架架由一根根水平平钢梁及及两根根钢斜撑撑构成成三角形形架。水水平钢梁梁顶部部设有供供推进进工作车车横移移的轨道道，托托架下支支点直直接锚入入墩身身预留孔孔内(墩身施工工时时，在两两侧预预留0.500mm×0..522m×00.990m孔洞)，主要承承受受竖向作作用力力；一对对托架架在上下下支点点分别采采用12根和2根精扎螺螺纹纹钢筋连连接，主主要起连连接和和承受水水平作作用力，上上部部12φ36精扎螺纹纹钢钢筋每根根预紧紧张拉力力为500KKN，总计12×55000KN＝60000KKN，利用千千斤斤顶循环环张拉拉三次，确确保保每根精精扎螺螺纹钢筋筋均匀匀受力。托托架架与墩身身之间间加垫40㎜厚氯钉钉橡橡胶，以以保护护墩身混混凝土土不受损损坏。托托架为一一固定定钢桁架架结构构，其具具有高高强度和和大刚刚度的特特点，一一对托架架重约约28吨。本项项目A16～A21墩采用型型钢钢加工临临时塔塔架承受受竖向向作用力力。A22～A32墩（包括括移移动模架架过50＋3×60＋50、50＋80＋50联）的托托架架下支点点采用用钢箱支支撑，柱柱承受竖竖向力力，A33～A57墩则采用用托托架下支支点直直接锚入入墩身身预留孔孔承受受竖向作作用力力。见图1.5图1.5钢牛腿布布置置图MSS系系系统由专专业加加工厂分分块制制造，运运至现现场拼装装成整整体施工工，系系统在A17～A18墩间进行行散散拼装。MSS移动模架架架系统主主要性性能参数数表如如下：系统最小平曲率率率半径7000米施工状态下梁体体体最大挠挠度首跨：127mmmm；典型跨跨：67mm；终跨：74mmm纵向顶推能力722KN系统纵移速度0.75m/mmmin系统适应桥梁最最最大纵坡坡2.5%系统横移速度0.6米/分钟钟钟系统适应桥梁最最最大横坡坡2.0%系统落模顶升能能能力前支点：1600000KKN；后支点点：1200000KN适合施工桥宽15.8m单孔施工跨径≤50+10米米米（悬臂）最大承重施工荷荷荷载290KN/mmm施工时适合的桥桥桥墩高度度6.5米～5000米外模分合可分合外模调节外模支撑可调节节节系统行走时抗倾倾倾覆稳定定系数数1.5移动系统自重675t二、拼装场地及及及临时支支撑塔塔架施工工由于受场地条件件件限制，为为方方便移动动模架架的安装装，拼拼装场地地选择择在A17～A18墩之间。待待待移动模模架安安装完毕毕后再再倒退至A16～A17墩之间。A17、A18墩由于净净高高满足不不了MSS系统正常常安安装高度度，因因此，在A17、A18墩采用型型钢钢加工临临时塔塔架进行行施工工。在砼砼浇筑筑施工中中，荷荷载主要要由承承台传递递到桩桩基受力力；在在分模时时，荷荷载主要要由基基础外的的钢管管桩受力力。临临时塔架架图如如下：A17墩临时支支支架图A18墩临时支支支架图Φ600钢管桩桩桩入土深度度计计算：根据MSS系统统受受力计算，系系统在开模工工况时，垂直直作用力Vy=3330t,考虑由4Φ600钢管桩受力力，则单桩承承载力为P＝Vy/4==82.5tt由p＝fvH//n其中：n－安全全全系数，1.5p－单桩承载力力力f－表层桩周摩摩摩擦力取25KPPaav－桩周长H－桩有效入土土土深度H＝np/fvv=1.5×82225/（25×π×0.6）≈26.22m故每根钢管桩入入入土深度度为26m能够满足足受受力要求求。临时塔架4H8880型钢在最最不不利工况况计算算：利用VisuaallForrrtraan语言自编编梁梁单元有有限元元计算程程序FK_4422D（该程序序已已在卢浦浦大桥桥实际应应用中中取得成成功）进进行计算算：330T结构受力简图为为为：330T力学模型一：690T力学模型二：690T保证上横梁强度度度刚度满满足要要求的前前提下下：模型一计算可得得得位于跨跨中的的集中力力为P1＝269TT模型二计算可得得得位于跨跨中的的集中力力为P2＝218..66T<P1故只需验算模型型型一的受受力情情况即可可。单元划分如图：：：（单元划分图：：：上面数数字表表示节点点号，下下面数字字表示示单元号号）共划分12个单单单元，4～8单元H80钢下缘根根据据计算要要求加加厚20mm其截面形形式式如图：程序计算求得最最最不利情情况下下4～8单元段单单根H80钢最大弯弯矩矩为MMax=177785KNN••m加厚过的H8000钢单根截截面面系数为为：W=I/Yc===36445664.88/334.3＝1062288.7ccmm3故，σ=M/WW==17885KN••m/1006628..7cm3＝167..99MPa<<[σ]=17700Mpaa满足强度要求。其余单元截面形形形式为4H80钢：程序计算求得最最最不利情情况下下其余单单元段段单根H80钢最大弯弯矩矩为MMax=88888.5KKNN••mH80钢单根截截截面系数数为：：W=I/Yc===29220000/440＝73000ccm3故，σ=M/WW==8888.5KKN••m/733000cmm3＝121..77MPa<<[σ]=17700Mpaa满足强度要求。利用程序计算得得得全跨最最大竖竖向位移移为2.2cm<LLL/4000＝10455//400＝2.6ccmm即满足刚度要求求求。临时塔架2H5550型钢（下下缘缘跨中左左右50cm内加厚1.6ccm）在最不不利利工况计计算：：截面形式如下图图图：加厚段验算：程序计算得，截截截面惯性性据I＝13044773.44cmm4截面系数W＝III/Yc＝13044773.44/221＝62133ccm3最大弯矩M＝111/4（PL）＝1/4（16500KKN×22m）＝825KKNN.M最大应力σMaaax＝M/W＝825KKN.MM/662133cmm3＝132..88Mpaa<[σ]＝170MMpa未加厚段验算：：：最大弯矩M＝11165TT×00.5mm/22＝412..55KNN.MM最大应力σMaaax＝M/W＝412..55KNN.MM/388200cm3＝108MMppa<[σ]＝170MMpa均满足强度要求求求。临时塔架2H5550型钢在最最不不利工况况计算算：截面形式如下图图图：采用两根H5000钢。查表得，截面系数W＝2×199110＝38200ccm3最大弯矩M＝1116500KKN×00.338m＝627KKNN.M最大应力σMaaax＝M/W＝627KKNN.M/338200cmm3＝164MMPPa≤[σ]＝170MMpa即满足抗弯要求求求。移动模架拼装钢钢钢管桩平平面图图见附图图。三、移动模架安安安装施工工流程程：四、主要拼装方方方法：1、拼装场地平平整整在A17～A1118墩之间填填筑筑整平一一块场场地，修修筑两两条支干干道，作作为造桥桥机拼拼装场地地和起起重设备备通道道。场地地场地地需碾压压整平平，确保保重型型车辆（以以50T履带吊为为准准）不下下沉。在A17～A18墩之间搭搭设钢管桩桩平台拼装装主梁。详详细见下图图钢管桩构造图2、主梁拼装为保证起重设备备备操作方方便，先先拼装左左幅墩墩台下游游侧的的主梁。因因主主梁最重重的一一片有22T左右，为为安安全起见见，配配用两台50T履带吊进进行行抬吊拼拼装。每每榀主梁梁由六六段分别别长8.499m、11.5500m×3、10.9999m×2米，宽1.8米，高3.42米的箱梁梁拼拼接而成成，箱箱梁编号号如上上图，由由右至至左分别别为1、2、3、4、5、6号梁，左左右右两侧的的拼装装顺序都都为643322115。先安装外侧主梁梁梁，再安安装内内侧主梁梁。用用两台50T履带吊直直接接将多节节主梁梁吊装到到临时时支架上上。当当两节主主梁拼拼放到一一起后后，由千千斤顶顶和手拉拉葫芦芦进行准准确对对位，先先上上上下连接接板，再再上左右右连接接板，紧紧固螺螺栓，连连接主主梁。移移动模模架主梁梁的连连接采用用8..8级M24高强强螺螺栓连接接。每每一个拼拼接点点的连接接螺栓栓数量众众多，为为了减小小先拧拧与后拧拧预拉拉力的区区别，施施拧高强强螺栓栓必须分分为初初拧、复复拧和和终拧。初初拧拧只是将将两块块板完全全加紧紧密贴；；而终终拧则是是指达达到螺栓栓的预预拉力。为了保证紧固螺螺螺栓达到到设计计预拉力力，在在紧固螺螺栓时时采用扭扭矩杆杆配倍增增器进进行设计计扭矩矩控制。为便于拼装，施施施工时先先用冲冲钉和粗粗制螺螺栓进行行定位位。冲钉钉和粗粗制螺栓栓的总总数不得得少于于孔眼的1/3，其中冲冲钉钉的数量量能多多于2/3。孔眼较较少少的部位位，冲冲钉和粗粗制螺螺栓的总总数不不得少于6个或将全全部部孔眼插插入冲冲钉或粗粗制螺螺栓。拼拼装用用的冲钉钉直径径（中段段圆柱柱部分）应应较较孔眼设设计直直径小0.2~~00.3mmm，其长度度应应大于板板厚度度。冲钉钉可用用35号碳素结结构构钢制造造。主主梁拼装装前先先用仪器器按照照安装图图的位位置精确确定位位，以保保证整整体提升升时就就位准确确。主梁拼装检查：：：移动模架安装，应应符合钢桥安安装的相关规规定。高强螺栓终拧完完完毕后，将将部部分抽检检螺栓栓做好标标记，用用标过的的扭矩矩扳手对对抽检检螺栓进进行紧紧固力检检测。检检测值不不小于于规定值值的10%，不大于于规规定值的的5%%为合格。对对对于主桁桁节点点及纵横横梁连连接处，每每栓栓群5%抽检，但但不不得少于于两套套。不合合格者者不得超超过抽抽检总数数的20%，否则应应继继续抽检检，直直至达到到累计计总数80%的合格率率为为止。对对于欠欠拧者补补拧，超超拧者更更换后后，重新新补拧拧。3、牛腿吊装A16、A1777墩由于墩墩高高不够，牛牛腿腿不能安安装到到位，因因此A16及A17墩设置临临时时受力支支架，直直接放置置在承承台顶面面。在在墩身的的横向向两侧对对称安安装临时时托架架，并固固定；；穿设φ36mm的精轧螺螺纹纹粗钢筋筋，用用千斤顶顶对拉拉固定。托架安装公差检测位置为托架架架上部n方向公差以MM计角度横向400,15°竖向200,15°纵向200,15°高强钢筋的使用用用依照高强钢筋技技技术性能能，在在强度值值内高高强钢筋筋可反反复张拉拉如果高强钢筋发发发生弯曲曲将不不能再使使用不容许摔打高高高强钢筋不容许焊接如果高强钢筋发发发生损伤伤将不不能再使使用4、横梁的安装装用履带吊（或汽汽汽吊）将将横梁梁一片片片吊起起对齐与与主梁梁连接起起来，（在在在装横梁梁之前前，可用用型钢钢横担在在两主主梁之间间，搭搭简易操操作平平台）。先先装装靠近墩墩身的的横梁，保保持持平衡，在在装装横梁的的同时时，装适适当的的配重块块使体体系平衡衡。横横梁安装装好后后，再装装各连连接撑杆杆。横梁装完后，两两两行走小小车向向墩身靠靠近，使使横梁对对接起起来，并并用连连接螺栓栓将横横梁栓接接起来来。从而而使整整个系统统形成成一个稳稳定的的框架系系统，然然后再分分别装装底模、翼翼板板及配重重块在在拼装平平台上上分片拼拼装横横梁桁架架，将将相邻间间桁架架用联系系杆连连接。顺顺桥向向两侧的的横梁梁分别拼拼装。5、模板及配重重块块的安装为了满足系统分分分开后的的平衡衡，系统统总共共采用了4块预制砼砼配配重块。外外模模安装前前需先先安装主主梁外外侧的平平衡重重块。平平衡重重块由现现场预预制，并并使用用两台50T吊车依次次安安装就位位。外模的底模、侧侧侧模及翼翼板底底模依次次吊装装在外模模调节节丝杆件件上，并并边安装装外模模边调节节其预预拱度直直至满满足其精精度要要求。（1）顶升千斤斤顶，使使主梁梁脱离支支架，拆拆除支架架顶垫垫块，拧拧紧螺螺旋支撑撑、锁锁定。（2）调整两侧侧主梁梁，使横横梁对接接，用用螺栓固固定，然然后在横横梁顶顶安放纵纵横次次梁。（3）分块安装装底板板面模板板、腹板板侧模模及翼板板模。6、推进小车安安装装由安放在各墩边边边的推进进小车车直接用50T吊车吊置置在在型钢塔塔架上上，并安安装就就位。之之后安安装其相相关的的液压部部件。7、鼻梁安装主梁前、后两端端端分别需需安装装前、后后鼻梁梁。当鼻鼻梁配配件运至至现场场后，按按前、后后鼻梁配配件分分别堆放放在主主梁前、后后端端指定位位置。使使用50T吊车依次次将将前鼻梁梁后端端1＃吊装在主主梁梁前端并并在空空中安装装就位位，后将将前鼻鼻梁前端2＃吊装在前前鼻鼻梁后端端并在在空中安安装就就位。前前鼻梁梁完成后后利用用50T吊车将鼻鼻梁梁平联安安装在在前吊梁梁上。8、吊架安装当第一跨（A1116～A17跨）箱梁梁完完成施工工后，移移动模架架至前前一跨箱箱梁位位置时。可可使使用50T吊车将门门式式吊架安安装在在已施工工完成成的箱梁梁前端端，以后后箱梁梁施工时时移动动模架主主梁的的前端将将支撑撑在牛腿腿托架架上，其其后端端则由门门式吊吊架吊起起，使使外模紧紧贴已已浇筑的的箱梁梁外缘，这这样样可控制制新老老混凝土土接触触面出现现的板板差。以上每个构件在在在拼装前前及每每道工序序在安安装后均均需NRS公司验收收合合格后方方可进进行下道道工序序施工。移移动动模架安安装完完成后，应应检检查所有有的安安装，确确认安安装无误误。在在浇筑混混凝土土前应抽抽查5%的受力螺螺栓栓。五、组织体系50米箱梁安装装过过程中设技技技术主管管一人人，技术术员二二人，工工长一一人，成成立技技术指导导组（由NRS公司担任任）、起重重班组、电电焊班组、钢钢结构加工工组和安全全组五个班班组，在项项目部的领领导和各部部室的配合合下进行安安装施工。六、进度计划序号时间项目1月2月3月5101520253051015202530510152025301安装临时支架2安装外侧主梁3安装内侧主梁4安装外侧前后鼻鼻鼻梁5安装内侧前后鼻鼻鼻梁6安装衡量和平衡衡衡块7安装底模及调预预预拱度8安装外模9检查整改七、机械设备，施施工用材及人人力资源计划划1、机械设备计计划划序号设备名称规格型号单位数量备注1履带吊50吨台12汽车吊50吨台13装载机台14电焊机台45气割设备套46挖掘机台1平整场地7压路机辆1平整场地8机械倍增器台1放大15倍以上上9可调扭矩杆20KN.M根210电动扳手2000N.MMM台4配套的联结套筒筒筒1130～50吨液压千斤顶个41270吨张拉千斤斤顶顶套213载重汽车辆4转运材料2、施工用材计计划划序号材料名称规格型号单位数量备注1枕木根2002竹胶板块503碎石吨50平整道路4卸扣（20t）个45卸扣（5t）个46手拉葫芦5吨个103、人力资源计计划划类别与工种人数备注1项目副经理12技术员43工长24测量员25电焊工46起重工67铆工38普通工人309电工210安全员211NRS技术指导导导3八、质量保证措措措施对进入现场的PPPEHD—1000型滑板，须须须放置在在竹胶胶板上避避免直直接与地地面接接触。牛脚托架上连接接接的预应应力钢钢棒每根根应施施加500KKN的张拉力力。主梁分6节运至至至现场后后再拼拼装成一一根主主梁，其其各节节之间用用螺栓栓连接，每每一一螺栓需需施加加预压力力。主梁上设置了承承承重力为40T的吊耳，当当当起吊整整片主主梁时，位位于于主梁两两端的的吊耳将将被使使用（一一端一一部吊车车）。所有吊耳均有编编编号，其其起吊吊能力、容容许许的角度度和卸卸扣要求求均有有注明，在在安安装过程程中无无论何时时都需需安全操操作。主梁及鼻梁不容容容许直接接存放放在地面面上，可可采用混混凝土土垫块或或方木木垫放其其四角角，使其其悬空空。以防防止主主梁下轨轨道及及其它部部件污污损。所有机加工件需需需防止雨雨水、灰灰尘等，包包括括齿合件件、螺螺栓、螺螺母及及垫片。所有液压件需防防防止雨水水、灰灰尘等，如如果果可能液液压软软管应存存放在在空调室室内，长长时间的的高温温及潮湿湿环境境会损毁毁软管管。托架配件在墩身身身两侧安安装时时需同时时起吊吊对应部部件，并并用高强强度钢钢筋对拉拉固定定。在主梁外侧配有有有平衡重重块，平平衡重块块由穿穿过块件件的钢钢筋与主主梁上上部外侧侧吊耳耳相连，平平衡衡重块必必须在在外模就就位于于横梁上上之前前安装。由于移动模架在在在作业时时，受受风荷载载限制制当风速≤12m//ss（6级）时设设备备可以在在正常常推进；；当风风速在122mm/s～22m//ss（7~8级）时设设备备要保持持静止止，但上上面可可以施工工箱梁梁；当风风速在在22m//ss～30m//ss（9~10级）时设设备备要保持持静止止不施工工但不不需要加加固绑绑扎；当当风速速在≥30m//ss（10级）时设设备备要保持持静止止并要进进行绑绑扎固定定。九、安全保证措措措施进入现场必须遵遵遵守安全全生产产纪律。吊装前应检查机机机械、索索夹吊吊环等是是否符符合要求求并应应进行试试吊。吊装时必须有统统统一的指指挥、统统一的信信号。高空作业人员必必必须系安安全带带，安全全带生生根处应应做到到高挂低低用及及安全可可靠。高空作业人员上上上班前不不得喝喝酒，在在高空空不得开开玩笑笑。高空作业穿着要要要灵便，禁禁止止穿硬底底