并置双单线梁移动模架预压施工技术总结

摘要：介绍了并置双单线移动模架施工工艺，阐述了预压观测点布置、预压方案及观测记录，并通过试运行、浇筑全负荷等验证手段，达到了消除结构非弹性变形，对工程施工起到了较好的指导作用。

关键词：并置双单线梁；预压方案；观测记录；检测

中图分类号:U445.4 文献标识码:A

1工程概况

当今铁路桥梁梁体施工根据自然地理条件、梁体数量、设计理念等，有梁场集中预制、支架现浇、墩梁式施工、移动模架即造桥机等多种施工方案。在有些特殊地段譬如桥路、桥隧过渡段，需满足线路线间距的变化，桥梁由标准双线过渡为左右单线，从而形成了一种新颖复杂的桥梁结构形式，称之为“并置双单线梁”结构。

（东）莞惠（州）城际铁路东莞水道特大桥GDK8+840～GDK9+736段，总长896m范围内线间距由5.404渐变成7.237，梁部设计为并置双单线简支箱梁，共计31孔62片，具体梁部设计按线间距不同分为如下三种工况（表1）。

表1 梁部设计按线间距不同的三种工况

通过莞惠城际铁路东莞水道特大桥95#墩～惠台31孔并置双单线箱梁的施工，我们创新的采用了新型移动模架一次浇筑的施工工法，结合桥梁结构形式、技术特点和施工要求，在施工过程中解决了多个技术难题，探索出了各个关键技术实现的有效方法，为新型移动模架一次施工城际铁路并置双单线箱梁这一新工法提供了一整套先进、科学的综合技术方案。

对于并置双单线箱梁，每孔梁由左右线两片梁组成，且两片梁间距很近，内侧翼缘板边最小间距10cm，最大间距60cm。若按照传统的移动模架一次现浇单片梁的工法，左右两片梁必须分先后顺序施工，那么在施工完单线一片梁之后，与之并置的另一片梁则由于空间小影响移动模架正常开模而无法施工。所以，必须通过技术攻关，对传统的移动模架设计、施工技术进行改进及创新，发明新型移动模架，使之满足一次同时施工左右线两片梁，从而解决并置双单线梁施工工法这个难题。

2 新型移动模架的预压测试目的

(1)对新型移动模架加载预压是整个安装过程中最关键最重要工作之一，是投入混凝土梁浇筑之前，对机体的承载能力（强度、刚度）、构件连接、模板结构及整机质量、安全效果一次全面检验。

(2)通过预压消除结构非弹性变形，得出荷载-挠度曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度，以求得混凝土梁施工的准确参数。

(3)提前发现机体结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，及时调整和整修，防患于未然。

3 预压检测项目及观测点布置

3.1预压检测项目（图1）

图1 预压检测项目

3.2新型移动模架预压观测点布置

⑴主梁预压实验观测点。主梁观测点主要设置在两主梁端部、中部、支点处与三分之一节点处（图2）。

图2 移动模架主梁观测点示意图

⑵横梁及模板预压实验观测点。横梁观测点设置在支点处与外侧模板受力处，模板观测点设置在箱梁底部中间模板连接位置与底模转角处。

4 预压方案及方法

4.1 预压前的准备工作

⑴检查所有普通螺栓和高强螺栓连接是否齐全和牢固。

⑵检查模架主梁内横梁下螺旋顶的顶紧和固定情况。

⑶安装对拉螺杆。

⑷拉紧牛腿下拉杆，限位块限位。

⑸安装翼缘走道板。

⑹模板撑杆间的花篮螺丝揽风安装。

⑺设置挠度测量观测点（同时复检预拱度设置）。

⑻在模架主梁内的横隔板事先设置排水孔（直径60mm）。

⑼设置（加载）水位线，检查砂袋挡水墙的重量（高度）不得超出设计荷载（在梁端处设置挡水墙）。

⑽必须防范水进入液电机体和主梁箱体内。

⑾整理清除杂物，以防落物伤人。

⑿准备足够的砂和袋，以及水源和隔水布、抽水和吊装机械等。

4.2布设挠度测量观测点

按预拱度设置点见表2，即于主梁纵向的横梁处布设测挠点。

表2 移动模架挠度值、预拱度值汇总表

⑴主梁净挠度--在机体自重和混凝土梁的载荷下，计算所得主梁的净变形量。

⑵理论反拱度―混凝土梁张拉后最大反拱度值（梁跨中）mm计，其余布分点按二次抛物线型计算反拱值。

⑶对各主件（主梁、导梁、横梁）节段连接处，涂以红漆，以观测预压后的变形量。

⑷对牛腿及与墩位固连的销梁处设置观测点。

⑸待新型移动模架系统于桥墩跨位上全部组装，观测点设置完成后，即做机体的加载试验。

⑹荷载布置：堆载时根据混凝土箱梁腹板、顶底板和翼板处荷载各不同，应尽量保证新型移动模架系统的受力与实际浇筑混凝土时一致。

⑺试验采用砂袋堆载配合水压的方法逐级加载，直至加至与混凝土等载（可超至5%），切不可盲目超载。

⑻持荷72h。

⑼始终（注意加水）保持（水位线）持荷的稳定。

⑽观测模架各构件、零部件的变形量和沉降量，并做好记录。

⑾观测主梁横梁和模板的挠度变形值，直至变形值稳定，终于加载试验完毕。

⑿做好一切观测记录，并在结构件图上定位标准值。

⒀卸载：达至持荷时限，并各部件、部位变形稳定后，即采取纵横向均匀同步卸载。

⒁确定预拱度：根据现场实际测量挠度值与理论计算挠度值（由模架设计单位提供理论计算数据），对比、确定第一孔的预拱度调整值（浇筑第一孔后再测量实际值，以后浇筑可依据实际值调整）。

⒂汇编整理观测记录和相关资料，为会审、鉴定和验收做好准备，新型移动模架主梁、横梁及模板预压观测结果分别见表3、表4、表5。

表3新型移动模架主梁预压观测记录汇总表

表 4 新型移动模架横梁预压观测记录汇总表

表3.3-5新型移动模架模板预压观测记录汇总表

表5 新型移动模架模板预压观测记录汇总表

5 预压前预拱度（理论）值的布设

(1)主梁净挠度理论值见表2。

(2)混凝土梁预应力钢束张拉产生的反拱值（支点间按抛物线计算），由本桥设计单位提供的相关数据计算而得。

(3)预拱度（理论值）是新型移动模架主梁净挠度（理论）值与混凝土梁张拉反拱值综合计算而得（表2）。

(4)混凝土简支梁第1跨理论预拱度值，依据上述计算值（表2），按其布点。

(5)预拱度的设定，是由操作设于主梁腹内、每榀横梁下的螺旋千斤顶来完成的，设定中，须复核无误后，予以锁定。

6 预拱度调整

(1)通过预压测得实际挠度值，然后与表2中的理论反拱值相计算，则得出预压后的（第一阶段）预拱度值。

(2)按照上述预拱度值，调整模板的预拱度，并据此浇筑第一跨混凝土梁。

(3)浇筑第一跨梁后，则复测模架主梁挠度和混凝土梁底纵预拱度，并据此而作相应调整。

(4)浇筑第二跨梁后，再照上述复测，进一步精确调整到位。

(5)预拱度调整均由调整横梁的螺旋千斤顶来完成，分为“三个阶段”、“四步程序”：①三阶段：安装预调（理论值）―预压后复调（实测值）―制梁（第1、2孔）后终调（施工预拱度值）。②四步程序：松开支于主横梁上的支撑螺杆；调节横梁下的螺旋顶（同时注意横坡的控制），达标后固定之；紧固主梁和横梁上的支撑螺杆（复检外模轮廓尺寸和纵横向平整度后实施或调整）；浇筑混凝土梁过程中，须复检微调。

7 试运行及检验

试运行检验是在新型移动模架运行作业，即处于动态下所进行的机体结构、性能、功能和质量安全的检验，突出检验功能和安全性，至关重要。分三阶段进行。

7.1第一阶段：安装就位试运转初验

7.1.1过程

主体结构安装就位完毕，即就位于牛腿推进平车上，且导梁就位于前支撑横梁上，安装调试全部相关液压电气设备后，即于跨位上实施试运转。

7.1.2试运转项目

(1)主梁顶升及下落（含自锁）。

(2)主梁里外横移，同时带动横梁运行和模板开启闭合。

(3)横梁连接和模板接合。

(4)推进小车及前支撑横梁顶升和下落主梁、导梁。

7.1.3试运转检验

(1)整机全荷载状态：主梁及模板挠度（预拱度）变化；各结构件的变形（尤以主梁、牛腿）；构件节点、焊缝状况；横梁、中横梁、前横梁吊重状况；液压系统自锁状况；模板接缝、支撑体系变化；悬臂端模板与混凝土结合效果；整机稳定性。

(2)安全防护：机体纵横移限位；竖向顶升（降）液压缸自锁；液压系统安全溢流阀；漏电保护、操作电源隔离；施工防护（操作平台、人行道、上下梯）；防雷击及防台风预警装置。

7.2第二阶段：整机过孔运行检验

浇筑第一跨梁的混凝土、完成第一次预应力张拉等工序后，即于墩顶上实施操作整机过孔运行。

7.2.1整机过孔分两步运行

第一步：牛腿小车前移。①下挂梁于主梁后端、中横梁于主梁前端（混凝土梁前端）吊起主梁；②小车竖向液压缸将牛腿提紧；③牛腿卸掉上下拉杆，向外横移，再纵移到前方桥墩定位安装。

第二步：主梁承载机体前移。①主导梁落位牛腿小车上，后端横梁倒T梁吊住主梁后部；②下挂梁和中横梁抽出吊杆，主梁横开外移，带动外模脱开混凝土梁于墩身外；③纵移主梁（横梁后吊主梁移动），带动外模移至下一孔；④定位后，主梁向内横移，外模闭合；⑤后横梁于混凝土梁悬臂端吊住主梁，并通过竖向液压缸顶升横梁带动主梁上的模板贴紧混凝土梁（注：2台竖向油缸对悬臂端模板各施加20T竖向预紧力，使前后混凝土梁底腹板表面错台控制≤5mm）。

7.2.2过孔运行检验

整机全荷载状态、安全防护及整机运行（主梁、横梁纵横移及竖向升降；机体运行中的稳定性；前支撑梁、中横梁顶升；牛腿横移、升降及自行；液压电气系统运行状况；外模对位、开闭、调坡）。

7.3第三阶段：整机全项目运行复检

⑴于第二孔制梁中及其后，重复进行上述整机运转和运行复检，至此全部运行检验完成，可终评验收。

⑵检验内容：整机全荷载状态、安全防护及整机运行。

8浇筑混凝土全负荷检验

浇筑箱梁混凝土及进行预应力张拉施工过程中，是对新型移动模架预压后再一次进行相对静态负荷的全面检验，此时机体处于全方面满荷载之中，突出检验机体结构和制梁质量，是实检，予以认真进行。为了慎重起见，不仅于第一孔混凝土梁部施工时进行检验，还要对第2孔进行复验和补检，主要是：第一，整机全荷载状态、安全防护，以核实、对比其变化程度，最终确认机体的强度、刚度、稳定性、构件质量、模板制梁效果等。第二，当两跨混凝土梁浇筑段长度不一时，且须取得如下不同的和补充的检验结果：①下挂梁和后横梁全负荷下吊重能力和模板贴紧后混凝土梁的效果。②不同跨段即不同（纵向）范围段的负荷所反映的机体及模板的变化，得出不同变化量、挠度值，达到更接近施工实际状况下的预拱度（值）。

9 安全防护设施检验

(1)检查安全防护设施是否齐全和符合施工的要求。

(2)通过预压检验、运行过程三阶段和浇筑混凝土梁（负荷）施工过程的实施和检验，全面检评安全防护设施的质量、效果和可靠性。

(3)检验项目和内容：安全防护。

10 认证及验收

10.1认证

按照规定，准备认证资料，提供检验结果，为质检、安检评定提供依据。

10.2验收

⑴验收是在完成了上述的试验、检测、复验及质检、安检评定结论（合格）且认证后，方按“合同”规定进行验收。

⑵验收前还应提供构件、机件、主设备清单，易损易坏件清单，随机工具清单以及保修期内的服务措施等。

⑶验收是在业主、总监办的公证、监督下完成。

11 结语

通过对本套新型移动模架的预压测试，通过预压消除结构非弹性变形，得出荷载-挠度曲线，检测得到的绕度和应力检测结果与计算结果基本相符；之后模架的走行测试，安全可靠，能有效解决特殊条件下并置双梁的施工难题。

作者简介：张国伟（1983―），男，2007年毕业书长春工程学院土木工程道桥专业，中铁十四局集团第一工程发展有限公司工程师。