桥梁移动模架施工工艺工法

摘要：本文主要阐述了桥梁移动模架施工工艺工法在桥梁现浇施工中的应用，分析了工艺原理与工法特点，可供参考。

关键词：移动模架造桥机；施工工艺；质量控制

1 前言

1.1 概况

移动模架工法也简称MSS工法，MSS造桥机是一种安装简易、操作高效、重量轻的整孔现浇桥梁施工设备，它适用于各种断面、各种跨度的桥梁和不同的桥型。当桥墩较高、桥跨较长或桥下净空受到限制时，已更为广泛地采用移动模架逐孔现浇施工技术。随着移动模架造桥机的不断改进完善及造桥技术的日臻成熟，该技术必将拥有广阔的发展空间。

移动模架造桥机有两种结构形式：上行式（图1左）和下行式（图1右）。

本文结合工程实例，介绍MZ1000S型移动模架施工工艺工法，将与大家讨论，以供交流。

1.2工艺原理

移动模架为架模一体式施工方式，其工艺原理是在设计混凝土箱梁的上方（或下方）设置承重钢主梁来支承模板、梁重和各种施工荷载。钢主梁前端支承于墩上，后端支承于已浇混凝土梁端上。当一跨梁段张拉完毕后，脱模卸架，由模架上配套的液压系统和传动装置，牵引钢主梁和模板纵移至下一跨。此方法为大型桥梁施工向机械化、自动化和标准化的方向迈进了成功的一步。实践证明此法适用于跨径20-70m的等跨和等高度连续梁桥施工。

2.工艺工法特点

2.1 工序简单，施工周期短。上、下部构造可平行施工，在下部构造超前完成2～3孔后，上部箱梁施工即可按顺序进行，有利于加快全桥的整体施工进度。

2.2 工序重复，易于掌握和管理。由于每段梁的模板、钢筋、预应力体系、混凝土浇注等工序和工艺基本相同，施工2～3个梁段后即可走入正轨，易于掌握和管理。同时移动模架反复周转使用，有效地降低了综合施工成本。

2.3 移动模架工厂化施工，标准化作业，梁体整体性好，利于工程质量和安全控制。移动模架逐孔施工，具有明显的经济效益。

3.适用范围

高墩现浇箱梁施工、复杂地形现浇梁施工、水上现浇梁施工。

4.主要引用标准

《客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南》；《钢结构设计规范》GBGB50017-2003《铁路架桥机架梁规程》TB10213《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205。

5.施工方法

移动模架作为主要承重结构，利用桥墩为支点临时支承梁体自重，在移动模架上完成模板调整、预拱度设置、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力索筋等，当完成一孔梁的施工之后移动模架降架脱模，移动至下一跨就位，以此进行逐孔浇筑施工。采用逐孔施工能连续操作，施工设备的周转次数愈多，经济效益越高。

6.工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

移动模架施工过程中，要利用前后支腿顶升油缸调整模板的纵向标高，使模板处于浇注混凝土时的正确位置，与此同时设置好预拱度。预拱度设置由安装在主梁上的吊杆调节连接器来完成，预拱度值由模架自身挠度和箱梁预拱度两部分组成，工艺流程见下图2。

6.2操作要点

6.2 1 首跨梁施工

6.2.1.1 移动模架拼装

移动模架拼装工艺流程为：

一、搭设临时支架、主梁及前后支腿拼装

在58#墩线路右侧场地上用枕木搭建主梁拼装临时平台，在地面逐节拼装主梁。在墩旁边搭设临时钢管支撑平台，在临时支撑顶安装造桥机后支腿；在57#墩顶安装造桥机前支腿，支腿后方安装支腿斜拉机构，前方拉设锁链并可靠锚固，如图3所示。

主梁吊装与对接安装，导梁与主梁对接安装，主梁与辅助钢箱梁对接安装。如下图4所示。

图4前导梁与主梁、叠梁与主梁安装示意图

二、安装模架系统结构（挑梁、吊臂、吊杆及电动葫芦轨道安装，拼装调整底模架底模板，拼装调整侧模架侧模板及撑杆）

三、安装液压系统

MZ1000S型移动模架造桥机液压系统共五套，分别为前支腿液压系统（1套）、后支腿液压系统（1套）、辅助支腿液压系统（1套）和开模液压系统（2套）。

6.2.1.2移动模架预压载

在初次使用该类移动模架时，应科学严谨的进行预压试验，以便将试验数据与计算值进行对比，确定弹性变形是否与计算相符，同时取得非弹性变形数据指导后续梁跨施工预拱度设置。

在底腹板铺设完成后，进行预压试验，验证MZ1000S移动模架造桥机的设计和制造质量，确保设备在使用过程中正常工作，及通过模拟移动模架在箱梁施工时的加载过程来分析、验证移动模架主梁框架及其附属结构的弹性变形，消除其非弹性变形。预压采用堆码沙袋法分级加载，分别按照计算重量的0%、50%、80%、100%、120%实施，并在各吊杆位置、主梁跨中、1/4跨及梁端设置观测点进行观测，按规范准确获得预压试验数据，通过其规律来指导移动模架施工中模板的预拱度值及其混凝土分层浇注的顺序。

6.2.1.3安装支座及模板调整

安装支座质量符合设计及规范标准。模架预拱度的设置主要是考虑钢箱主梁承重后引起的弹性变形。预拱度的设置由模板桁架的竖杆长度变化来实现，吊杆也通过其丝扣的调整来达到与竖杆的统一长度。当侧模及底模安装就位后，调整各支点模板纵向标高，使钢箱模板处于浇筑混凝土时的正确位置，与此同时设置好预留拱度。

6.2.1.4普通钢筋及预应力管道安装

梁体钢筋应整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后进行顶板钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋碰撞时，可适当移动梁体钢筋或进行弯折。钢筋绑扎按设计及施工规范要求进行，在箱梁腹板钢筋绑扎接近完成时，要按设计图要求的位置，绑扎纵向预应力束管道定位筋，然后安装管道。

6.2.1.5内模安装及预埋件施工

底板、腹板钢筋及预应力波纹管道安装完毕验收合格后，安装内模，内模采用拆装式组合钢模板结构体系。顶板钢筋绑扎按设计及施工规范要求进行，同时注意按照设计图纸，预埋梁体预埋件。

6.2.1.6箱梁混凝土浇筑及养护

混凝土浇筑时间控制在初凝时间内。混凝土在混凝土工厂集中拌制，用混凝土搅拌车运至墩位后，混凝土输送泵泵送至模内。浇筑混凝土时采用两端向跨中斜向分段、水平分层的方法灌注。混为控制桥面标高，必须按两侧模板标示高度进行混凝土浇筑，并现场每隔1～2m设置一个标高控制点，保证主梁混凝土面平整，保证梁面纵、横向坡度符合要求。

6.2.1.7预应力筋张拉及压浆

一、预应力筋张拉、孔道压浆及封锚

梁体混凝土达到允许张拉强度设计值时，预应力简支梁采用两端对称张拉，根据设计要求进行对称张拉。采用张拉应力与伸长量双向控制，预施应力值以油压表读数为主，伸长值作为校核。钢绞线在张拉控制应力达到稳定后，方可锚固。当终拉完成后，宜在两天内按照设计及规范要求进行管道压浆。对预埋在构件中的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛，然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。

6.2.2移动模架开模前移

6.2.2.1模架开模及前移准备

箱梁张拉完毕，拆除墩顶散模系统、吊杆及连接螺栓。辅助支腿油缸伸出，后支腿油缸收回脱空并吊挂前移至指定位置，辅助支腿及前支腿支撑油缸收回脱空，整机下降0.27m；底模架横移开启并临时锁定，准备第一次前移过孔。

6.2.2.2整机第一次纵移及前支腿吊挂前移

启动移动模架纵移机构，整机纵移13.95m后停止。移动模架后支腿油缸伸出与主梁转换支点牛腿顶紧，解除前支腿与墩顶间锁定；后支腿油缸伸出顶升0.1m，前支腿脱空，前支腿吊挂前移至前墩安装且前支腿立柱与墩顶临时用斜拉杆张紧，并与墩顶预埋件间锁定。指派专人检查无误后，后支腿油缸收回，整机准备第二次前移。

6.2.2.4整机第二次纵移

启动移动模架纵移机构，纵移至前支点牛腿与前支腿顶升油缸基本对正时停止。吊挂后校正支腿纵移后支点位置；启动前后支腿横移油缸对整机进行微调，完成后指派专人检查；横移关闭底模架，连接左右模架间连接螺栓。安装吊杆并调模，整机完成过孔前移。

6.2.3移动模架掉头

从北江中心岛58#墩开始施工到52#墩这6孔40m简支梁之后，需要掉头施工58#-68#跨。移动模架的掉头步骤：52#-53#40m简支梁施工完成后张开侧模底模托架，移动模架退回至北江中心岛57#-59#墩间梁面上。将9#、10#主梁与2#主梁拼接在8#主梁上安装后支腿1#主梁与8#主梁拼接安装辅助支腿将前支腿安装在10#主梁上拆除支撑主梁的钢支撑木按照正常过孔的工艺。见图6、7

7.劳动力组织及机具设备组织

移动模架施工劳动力组织采用架子队组织模式。完善各部人员及机械配置，满足施工需要。

8.质量控制

8.1易出现的质量问题

重点是标高控制及外观控制。移动模架施工过程中，定位各支点处模板的纵向标高，使模板处于浇注混凝土时的正确位置，确保预拱度的设置准确。混凝土外露面平整度，色泽等；容易出现出现露筋和孔洞，表面蜂窝麻面面积超过该面面积的0.5%，梁体裂缝，外形轮廓清晰度及外部线型控制。

8.2保证措施

坚持设计文件图纸分级会审和技术交底制度。工程施工中做到每个施工环节都处于受控状态，每个过程都有《质量记录》，施工全过程有可追溯性。制定专门的箱梁施工质量保证措施，严格执行。

9.安全措施

9.1主要安全风险分析

移动模架制梁施工属高空作业，人员坠落、物体打击等风险也比较大，而且移动模架系统的拼装及箱梁制造的原材的吊装主要使用大型吊装设备，吊装难度较大。作业人员施工过程中必须切实做好安全防护工作，进场前必须经专业培训，达到要求后方能进场作业。

9.2保证措施

制定专门的移动模架安全施工方案且进行交底教育，严格遵守施工用电、高空作业、机械设备使用安全操作规程，保证人身安全。

10.环保措施

在减小生态破坏；噪声、光污染控制；水环境保护；大气环境保护；固体废弃物处理；水土保持措施等方面设置专项措施进行控制。

11.应用实例

11.1工程简介

广肇城际轨道项目GZZH-4标北江特大桥起讫里程为DK061+617.185 ～DK064+683.615，全桥长3076.43m，为跨越北江而设。北江特大桥52#～58#墩及61#-68#墩40m简支箱梁采用MZ1000S型移动模架施工。

11.2施工情况

广肇城际轨道项目GZZH-4标北江特大桥在上部结构40m简支梁施工过程中，从移动模架拼装、安装就位、简支梁体施工，移动模架施工队伍和现浇简支梁施工队伍相互配合，至2012年1月3日，北江特大桥52#-61#墩40m简支梁完成，移动模架双向行驶作业完成。

11.3工程结果评价

移动模架法现浇箱梁施工技术成功地解决了墩高、水深等复杂地形的现浇梁施工，为新技术、新工艺、新设备的合理使用。在施工过程中有效地克服了复杂地形支撑系统的安装问题、大跨度大吨位梁体、曲线上的转跨行走问题、移动模架双向施工、曲线桥预拱度、横坡、纵坡的设置等技术难题，使我们积累了不少经验，总结出一套经济可行、技术先进、的施工方案、方法及工艺，在高墩现浇箱梁施工技术方面有所突破，实现创新，为同类型桥梁施工积累了经验。

在施工过程中，对每一个部位的方案都进行认真比选，论证，并在施工过程中不断优化，尽量采用现有的材料、优选设备达到预想的效果，节省施工的投入。相比于满堂支架法及梁柱式支架法施工，移动模架法现浇箱梁的施工不仅大大缩短了施工工期，而且有效地节约了施工成本。