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桥梁工程移动模架拼装提升施工技术的探讨

2014-01-20

扬州职业大学学报 2014年2期
关键词:底模模架托架

金 鑫

(天津市国盛工程造价咨询有限公司,天津 225009)

移动模架造桥机是一种自带模板,利用承台或墩柱作为支承,在模板内进行现场浇注混凝土的施工机械。移动模架先拼装主梁,其次按横梁、配重块、底模、侧模的安装顺序完成整套移动模架的拼装工作。移动模架造桥机施工质量好,操作简便,成本低廉,已广泛应用在公路桥、铁路桥的连续梁施工中。本文以某高速公路一标段施工为例,介绍了DXZ40/1300 下行式移动模架拼装提升施工技术。

1 移动模架拼装方案选择

某高速公路工程一标段,永定河特大桥71#~84#墩跨越永定河河道,其墩高平均为30m,梁部为13 孔40m 简支箱梁,梁底宽5.15m,梁顶宽12m,梁高3.75m,每孔箱梁约1100t,采用DXZ40/1300 下行式移动模架施工。

该移动模架全长86.35m,重约660t,主要由主框架总成、外模系统、内模系统、墩旁托架、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、液压系统、电气系统及辅助设施等部分组成。

移动模架拼装有二种:(1)支架法。由于该段桥墩支架基础要求高,搭设所需杆件非常多,且均需人工配合吊机进行搭设;气候因素对支架搭设效率影响大;吊机作业频繁、配合人员需高空作业,作业内容立体交叉,施工周期又长;需投入大量临时设施,重复利用性差;(2)提升法。需在地面设置临时拼装支点,在桥墩顶设置提升扁担梁、千斤顶、高压油泵等,通过多次顶升将移动模架就位;提升设备、参数设计的安全性是关键,现场人员规范性操作是安全的卡控重点;需一次性投入系统设备,可重复使用。

经测算分析,支架法较提升法,投入设施多、综合费用高。综合分析比选,确定该移动模架采用提升法拼装方案。具体技术参数见表1。

表1 DXZ40/1300 下行式移动模架主要技术参数

2 拼装提升前工作要点

2.1 桥墩预埋件及预留孔

在82#、83#墩墩顶预埋φ32 精轧螺纹钢,长度1.4m(锚固长度1m,外露长度0.4m),共32 根(强度等级为PSB1080MPa),为固定提升用扁担梁而设置。在桥墩两侧从墩顶向下3.65m 处,设置将来移动模架支撑托架就位固定预留孔(孔口长宽为0.9m,孔深0.7m)。

经实践证明,该预埋件、预留孔的准确定位尤为关键,桥墩墩身浇筑完成后,进行测量复核也非常必要。

2.2 拼装场地

根据永定河特大桥71# ~84#墩区域地形情况及施工总体方案要求,82# ~83#墩南侧离线路中心线约30m 处设置移动模架散件存放场地(长80m、宽60m),81# ~83#墩区域作为拼装作业场地,根据现场情况统一进行了取平碾压(长100m、宽35m)。

2.3 拼装支撑点

共布置12 个支撑点,其中82#墩、83#墩两侧利用位移台车作为支撑点,其余8 个支撑点采用了枕木垛,枕木垛须坚实可靠,达到了承压能力60m 要求。拼装支撑点设置见图1。

图1 拼装支撑点设置

3 移动模架整体拼装

3.1 拼装主框架

主框架部分由并列的2 组纵梁及底模桁架组成见图2。每组纵梁由5 节承重钢箱梁(8m +8m+10m + 10m + 8m)组成,相邻两组中心距为12m,钢箱梁高3.1m,翼缘板宽2.02m,腹板中心距1.8m,钢箱梁接头采用螺栓节点板联结。底模桁架共9 组,底模支撑梁为桁架式结构,每侧均与主梁相联。

图2 DXZ40/1300 下行式移动模架拼装顺序

先将82#桥墩左侧(向大里程方向)的主梁1#节摆放就位,然后连接底模桁架,待底模桁架与左侧的主梁1#节拼接完成后,将右侧的主梁3#节与该底模桁架连接,使左、右主梁通过底模桁架连接形成一个整体。依此类推(拼装左侧主梁4#节……),直至两侧的主梁拼装完成。具体拼装说明见表2。

表2 DXZ40/1300 下行式移动模架拼装说明

3.2 安装外模系统

外模系统由底模、腹模、翼模、可调支撑系组成,底模通过可调支撑系支撑在底模桁架上,腹模、翼模通过可调支撑系支撑在承重钢箱梁上。

在底模桁架上拼装底模撑杆并预调预拱度,然后按照底模、腹模、翼模的顺序依次拼装模板。

3.3 安装其他设备设施

安装电气、液压泵站并驱动调试液压缸。拼装部分导梁,安装翼板及走道、栏杆、梯子、防位移支撑。

3.4 施工要点

拼装前做到所有待拼零件已检查,润滑脂已加注,安全措施已齐备。

主梁拼装时,需按照主梁上的编号寻找对应的连接板与其连接,不得任意用其它编号的连接板替代。

各主梁接头处的连接螺栓(10.9 级的高强螺栓)用扳手拧紧,保证连接板与被连接板密贴,拧紧力矩为300N·m。且除主梁上盖板的螺栓外,其他连接螺栓都由外向内穿。

主梁拼完后校正两根主梁的平行度,定位尺寸合格后,锁定两根主梁。作业中注意防撞,防旁弯。

移动模架现场拼装完毕后,必须进行全面检查,确保各部件安装正确,各处连接紧固,栏杆、梯子、平台安全设施安装齐全、牢固。

4 移动模架整机提升

4.1 提升准备

在82#、83#墩墩顶安装垫块、扁担梁、提升架、液压系统。墩顶垫块的高度为1.6m,利用移动模架的立柱节组成。墩顶垫块安装前在墩顶支撑垫石上铺设10mm 橡胶垫,方可安装墩顶垫块。待墩顶垫块就位后,在其上放置扁担梁。扁担梁采用加固后的导梁1、2 节。扁担梁的固定采用φ32 精轧螺纹钢筋与墩顶预埋锚筋用连接器相连后紧固。在扁担梁两侧吊装提升用的提升架,然后安装顶升所用的顶升油缸、液压泵站、精轧螺纹钢筋。

长度为1.4m 的φ32 精轧螺纹钢筋(强度等级为PSB1080MPa)为墩身预埋锚筋;长度2.5m的精轧螺纹钢筋用接长器与预埋锚筋相连并固定扁担梁;长度12m 的精轧螺纹钢筋为移动模架提升所用,共48 根。

4.2 提升吨位

将需提升的主梁、底模桁架、外模、配重块、墩旁托架及其余荷载综合考虑,共需提升总重约460t。

82#、83#墩墩顶共4 个提升点(4 台顶升油缸)同时提升移动模架,单个提升点顶升力需大于115t,HSGF420/300 型顶升油缸满足要求。每个提升点利用4 根φ32 精轧螺纹钢筋(强度等级为PSB1080MPa)受力,单根最大可以承受86t 拉力,4 根共344t,满足要求。

4.3 提升步骤

第一步,开始提升。开启油泵,提升架开始工作,当油缸行程至12 ~14cm 时,锁定精轧螺纹钢筋,油缸回油,调整油缸位置,进行循环提升,先提升至6m 高度。

第二步,安装支撑托架。提升至6m 后安装支撑托架。支撑托架由两个墩旁托架组成,待移动模架提升到位后,利用φ32 精扎螺纹钢对拉与桥墩固结成一个整体。

第三步,整机提升到位。提升到位后,开始张拉支撑托架上的φ32 精扎螺纹钢,施加20t 预紧力,通过支撑托架将主框架荷载传递到墩身,完成提升。

4.4 施工要点

全面仔细落实各项检查工作。提升前必须进行各项检查,专职人员检查液压、电气系统,检查确保每处螺母紧固良好、所有精轧螺纹钢筋无任何损坏,检查专职人员均已到位且防护用品佩戴齐备。

精轧螺纹钢筋必须准确定位。开始提升前对主梁吊点处测量抄平,并根据测量结果,利用顶升油缸对主梁进行调平,以确保精轧螺纹钢筋在提升过程中始终处于铅垂状态。

顶升油缸作业过程中同步性的控制。每台顶升油缸设1 人专职对其行程进行实时监控,用钢板尺量测其活塞伸长量,并做好书面记录,以对讲机进行沟通,保障4 台顶升油缸同步、正常工作,准确记录每一提升行程的提升高度。

提升过程中加强检查。在提升过程中,检查导梁的各个结构受力点有无开焊变形、异常声响,检查油缸伸出长度,检查提升架扁担梁上的螺纹钢螺母保持禁固。

5 结语

实践证明,移动模架整体拼装提升作业中,明确分工、统一指挥、规范操作是尤为关键的,因此工序作业前,组织专职人员进行操作演练是很有必要的。在拼装主框架时,只有节段之间准确对位,才易于进行螺栓节点板的联结。因此,拼装支撑点的标高控制非常关键,施工中一定要进行复核确认,保证各点之间误差不超过10mm。施工中采用了每个墩顶由1 台液压泵站控制2 台顶升油缸的顶升方法,较每台顶升油缸分别由1 台液压泵站控制,提升同步性要易于控制;同时思考,如果4 台顶升油缸采用1 台液压泵站控制,是否在整体同步提升方面会更好。提升速度与顶升油缸最大行程密切关联,因此思考,如果采用大行程的顶升油缸,则可以大大提高移动模架提升速度。通过对前述DXZ40/1300 下行式移动模架整体拼装提升的实施与控制,该移动模架安全、顺利、成功提升到位。经实践认为,拼装场地、拼装支撑点、整体拼装、提升准备、提升步骤等均是移动模架安装的重要工序,必须按方案严格执行。

[1] 黄成造.移动模架设计、施工与养护技术指南[M].北京:人民交通出版社,2009.

[2] 周文.武汉天兴洲公铁两用长江大桥移动模架拼装技术[J].桥梁建设,2008(3):1 -4.

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