移动模架施工技术

       [摘要]根据厦门大嶝桥连续箱梁的结构型式和工程特点,本文详细介绍了引桥现浇箱梁在工期紧、工程量大的特殊条件下,如何采用自制简便式移动支架连续施工的工艺过程。

  [关键词]厦门大嶝桥,引桥箱梁,支架施工,临时支墩,贝雷桁架,可拆式分配梁,起顶装置,模板系统,横纵移

  

  一、工程概况

  1.结构概述

  厦门大嶝桥引桥预应力连续箱梁采用移动模架施工,移动底模支架采用贝雷桁(材质为Q345B)组拼,全长47m左右,横向布置每幅梁底为8片,纵向布置为17片贝雷片。支墩布置按照结构受力特点分别布置为间距10.86m、11.86m、12.95m,中支墩采用φ50cm预应力混凝土管桩基础,每墩横向分布为6根桩,墩旁支架直接布置在承台上。模板采用4.9m长组合式钢模,箱梁底模板和侧模与贝雷桁固定。

  2、支墩系统

  支墩基础采用管桩,共分为三种形式,A型为φ400×8mm,支承在桥墩承台上;B,C型号在地面以下为φ50cm的预应力混凝土打入桩,至地面以上采用等直径钢管桩接高至分配梁底部。其中,B型桩入土深度不小于16m,单桩设计承载力为600KN,容许承载力为800KN;C型桩入土深度不小于10m,单桩设计承载力为450KN,容许承载力为600KN。

  3、贝雷桁系统及横联

  贝雷桁由横向布置为8排,纵向为17片(其中通过桥墩处断开,设置非标准节段)。贝雷桁主要是支撑底模和侧模,并将结构混凝土重量传递给支墩。每副贝雷梁移动支架基础采用钢管桩,桩间设支撑架,贝雷梁支架顶部设型钢分配梁(由2工34组成),分配梁在桩顶支点处增设剪力板。8片贝雷梁之间每间隔3m均采用花窗或支撑架进行横向联结,上端与底模分配槽钢采用U型箍锁定。在模架和每墩支点处另设顶梁,为模架脱模和移动中所用。纵移中一套贝雷桁单边重量按照23.2t考虑。

  4、模板系统

  模板采用组合式钢木模板,每片模板长度为4.9m。底模为横向[14分配梁上直接加铺纵向方木和竹胶板(面板),按照结构梁顶1.5%的横坡左右高度的不同分为A型和B型两种。纵移和横移中结构模板单边重量按照7.2t考虑。

  5、移动系统

  a、缆风绳

  每个支墩每边设置4根缆风,缆风采用φ12mm钢丝绳通过墩身拉杆孔直接与墩身进行固定并采用5t倒链收紧,预设3t拉力。

  b、导轨和轴承滑座

  导轨用于横移,采用43kg/m钢轨,顶面抛光并抹黄油,在每一跨梁体横移之前与墩顶分配梁进行固定,导轨顶面设置横向限位块。轴承滑座用于模架纵向移动,直接从厂家定制。

  c、顶升系统

  顶升系统由顶梁和千斤顶组成。顶梁固定在移动模架上,主要设置在在支墩处。每段模架上有6个顶梁,其下各设置两台35t千斤顶。在模架纵移过程中还应根据实际情况增加临时顶梁,以随时调整纵移过程中支架的高程。

  d、牵引系统

  在移动中每半侧进行整体移动。横向移动采用在支墩墩顶贝雷片支架底部导向钢轨的方式,横向和纵向移动均准备采用5T倒链进行拖拉。

  二、模架系统安装及其技术要求

  梁体采用逐跨现浇施工左右幅错开一跨以上。对先期施工的23#墩~24#台左幅地基应采取预压措施以消除永久变形,同时进行观测弹性和非弹性变形数据,为后续施工底模的预置高度取得经验数据。具体如下:

  1、支墩基础

  ①对预应力管桩基础按照前期试桩的结果对管桩设计标高和贯入度进行双控,以充分保证基础承载力要求;管桩接头周圈焊缝应饱满,焊缝厚度控制在8mm左右。管桩偏位应控制在5cm以内。

  ②支墩上钢结构各构件应焊缝饱满,无纵向挠曲和变形。在安装完成后应有详细的检查验收手续,在未通过验收检查之前不得进行混凝土浇筑施工。

  ③支墩上应设立施工平台,以保证施工作业人员的安全。见右图:

  ④墩旁支架应与墩身进行固定。

  2、贝雷梁及模板系统

  ①贝雷片基本要求:贝雷片应无严重锈蚀、销口无变形,竖杆、水平杆和斜杆无明显变形。

  ②在贝雷梁支点位置必须设立加强竖杆;桁架顶部采用U型卡与底模分配槽钢进行固定。

  ③贝雷梁底垫块应垫实,墩旁支墩采用剪力块固定,以减少在浇筑混凝土过程中中间支墩的水平力。

  3、纵向缆风绳的设置及受力检算

  考虑到本桥布置均为单排桩,按照每个支墩每边设置4根缆风,缆风采用φ12mm钢丝绳通过墩身拉杆孔直接与墩身进行固定并采用5t倒链收紧,预设3t拉力,按水平角度45°计算。在浇筑混凝土时受力检算如下:

  纵向重力水平分力:混凝土重量按照250m3考虑,模架整体重量61t。

  其水平分力应为sin(arctg0.03)×(60t+250m3×2.5t/m3)=20.6t。

  五排单排桩支墩每个墩受水平力为4.1t(墩旁支架与墩身进行固接,按照平均分摊水平力考虑)

  按照每个支墩每边设置4根缆风,缆风采用φ12mm钢丝绳通过墩身拉杆孔直接与墩身进行固定并采用5t倒链收紧,预设3t拉力,按水平角度45°计算。

  水平力为sin45°×3t×4根=8.48t≥4.1t,能够满足要求。

  由此可见,在移动支架的安装中,还应尽量将墩旁支架和贝雷桁进行固定或扩大其接触面,以减少中间支墩的水平力,更加安全地保障整个模架的正常施工。

  三、模架横移

  模架系统分为两次横移,第一次横移在一节段现浇箱梁预应力施工完成之后进行,横移步骤为:缆风绳设置→→→千斤顶起顶→→→解除贝雷桁中间约束→→→拆卸梁底垫块→→→导轨安装→→→导轨固定→→→横向限位卡块安装→→→倒链拖拉一侧模架横移→→→另一侧模架横移

  第二次横移为模架系统纵向移动到位之后整体对支架进行第二次横移调整到位,其施工顺序同上。