移动模架现浇箱梁施工技术新Word下载.docx
《移动模架现浇箱梁施工技术新Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动模架现浇箱梁施工技术新Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
成果用于生产时间
2006.10.14
组织鉴定（评审）单位
鉴定（评审）日期
鉴定（评审）证书号
本成果
曾获何
部门何
种奖励
、奖励
等级及
奖金
新成果
申报奖
励等级
二、申报奖励成果的详细技术内容及理由
移动模架原位整孔制造预应力混凝土箱梁的施工，是在预先安装于桥墩两侧的钢托架上，拼装带有模板的钢主梁（移动模架）。
利用钢主梁承重，在预应力混凝土箱梁的设计位置上整孔现浇箱梁混凝土。
经养护待初张拉预应力钢束箱梁能安全承受自重后，移动模架整体下降，脱去底模和外模。
然后模架在墩旁托架上向前移动一孔，再制造下一孔箱梁，预应力钢束终张拉可按施工组织的合理安排适时进行。
而内模是在下一孔待制箱梁底腹板钢筋就位后，再从已制箱内用小车分段运出安装。
针对京津城际轨道交通工程新开河特大桥的实际情况，在跨线跨河及高墩情况下采用MZ32型移动模架造桥机施工简支箱梁，与普遍采用的满堂支架现浇梁相比之下，移动模架法施工具有以下明显的优点：
第一是工序简单，施工周期短，同时移动模架逐孔施工，具有明显的经济效益；
第二是不需进行基础的处理，适用范围广；
第三是结构受力明确，理论计算结果与实际发生情况极为吻合，结构安全可靠，而且有利于箱梁的施工控制，保证良好的线型。
第四是无需多次拼装模板及预压，施工周期短且所需人员少；
第五是移动模架对于高墩桥梁，尤其是跨线跨河，具有显著的安全性，同时可不影响桥下的通车要求。
MZ32型移动模架造桥机，是利用支承在墩旁托架上的两组钢箱梁承重，在其上安装于调式底模和侧模，并配置专用内模和内模拆运小车，在桥墩上原位制造双线铁路预应力混凝土简支箱型粱的大型桥梁施工机械，主梁携带底模和侧模在墩旁托架上纵移，可逐孔完成位于直线或半径不小于1000米曲线上的多跨预应力混凝土箱梁的浇筑，更换相应的模板，可以原位制造跨度20—32米的预应力砼箱梁，需要解决的关键技术是移动模架造桥机的移动和模板的拆装调整。
一、移动模架的基本结构
1、立柱是由箱型梁组拼而成，上部荷载通过立柱传力于承台。
2、墩旁托架是由箱型梁组拼成的三角形空间结构并且与桥墩墩身通过高强度精扎螺纹钢筋拉紧而紧贴在一起，把承受的重量传给桥墩，为不损伤桥墩墩柱，与墩柱的接触镶有橡胶板以保护墩柱。
3、支撑台车将上部所有荷载传递给墩旁托架，并完成空载时模板的各方向动作，调整将下部支撑托架的重心摆平并与之捆绑成一体，并且能自行倒换位置，以利纵行过孔。
4、主梁由对称的两组钢箱梁组成，每组由5节钢箱梁组成，是模架主承重梁，箱梁连接头采用螺栓节点板联结，钢箱梁制作过程中设置预拱度。
5、导梁是为模板前移过孔及其支撑前移提供支撑点，从而完成整体模架的过孔前移，导梁为三角桁架结构，两节导梁之间采用销轴连接，其上设有轨道，用于前支撑门架纵移行车。
6、梳形梁可在钢箱梁腹板上的孔洞内通过水平横移油缸的推动进行水平滑移从而带动模板运动，实现模板开与合。
7、前支架门架的功能及特征：
为模架过孔提供前支点，为倒换墩旁托架和支撑台车提供中间临时支点，完成前跨少量物资的吊运工作，可在导梁及箱梁上前后运行。
8、后支撑门架安装在主箱梁后部，可在已浇桥面上行走，当模架后支撑及其墩旁托架前移时。
利用后支撑门架下部的挂轮悬吊模架，并在前移油缸推动下，一起带动模架前移过孔。
9、外模系统由非标准模板，标准模板支撑和栏杆组成，其中标准模板每段长为8米，每块模板的横向和纵向都有螺栓连接，其骨架由16、20号工字钢及角钢组焊而成。
起拱线型按二次抛物线形状，其跨中最大值按桥梁设计提供的数据而定，侧模和底模起拱是同一起拱量。
为保证施工中安全，模板上设有活动平白和栏杆。
在20m、24m、32m跨梁长交换时，只需将非标准模板与标准模板互换即可。
10、内模系统由内模拆装小车、内模板、轨道、螺旋撑杆及垫块组成。
内模小车为全液压机械手，用来完成内模板节段的拆、运、装工作，轨道采用P24钢轨，依靠滑块支撑在底模上，工作时利用内模拆装小车将各模段运送到相应位置撑开装好，并用螺旋杆固定和调节，内模小车装有伸缩油缸和运行机构，拆装和运送模板十分方便。
二、移动模架造桥机的行走
移动模架造桥机的最大特点是能通过支承台车的动作，实现自行移动。
移动过程为卸载、横移、纵移和闭合四个阶段。
1、卸载：
箱梁浇筑完成经预应里钢束初张拉箱梁已能安全承受自重后整体脱模、松开移动模架的侧向约束，再松开支承千斤顶的保险箍再慢慢回油，四个千斤顶同步下落，误差必须控制在30mm以内，在自重作用下，模板与砼面脱开，箱梁重量由支座承受，移动模架主梁下平面归带哦落到支承台车的轮面下。
2、横移：
拆除底模中缝的连接螺栓和底模木行架对接处的螺栓，同时将施工平台上影响移动模架横向分开的约束拆除，上好支承台车上的安全反钩，将横移油缸与托架上横移轨道侧的横移孔相连，墩身两侧四个点，同时开动横移油缸，同步将移动模架主梁连同上面所带的模板等。
3、纵移：
松开移动模架侧模上前后第三条接缝螺栓，将支承台车上的纵移油缸与主梁底的纵移用钢板上的纵移孔相连，开动已制梁前端两侧墩旁托架上的纵移油缸，同步将移动模架向前移动。
移动模架导梁接近前方墩旁托架时，调整导梁的方向和高度，使主梁底面的轨道顺利落到台车轮面上，继续前移移动模架至墩旁托架上的支承千斤顶与主梁侧面的起顶位置在一条线上。
4、模板闭合：
开启墩旁托架上的横移油缸，移动模架向内横移，至合拢位置时，进行底模木行架的对接，上好底模中间接缝螺栓，恢复移动模架刚刚落架时的状态，准备调整移动模架纵向、横向位置后，解除主梁与支承台车间的安全反钩，开动千斤顶，顶升移动模架到设计位置，开始调整模板。
5、模板的移动和拼装调整：
内模为纵向分段横向分块制造，拴接结构，浇筑梁体混凝土时设水平和竖向支撑，拆模时用专用台车及台车上的油顶，将每段内模的各分块分别拆下并收缩贴紧台车，可通过混凝土箱梁的端隔板孔运至下一孔待制梁安装。
外模分段制造用螺栓连成整体，它通过螺杆支撑固定在主梁上，用螺杆可调整外模准确就位，外模和底模间用螺栓连接。
底模铺设在两主梁间的横向桁架上，底模与横向桁架之间设有若干竖向螺旋顶，用于调整底模拱度，底模仅在桥梁纵向中心线处设置拼缝由螺栓连接，可随主梁横向分开。
6、移动模架横移及纵移时应注意：
①在移动时要时刻关注千斤顶油表读数的变化，如有异常及时停机检查。
②每一测主梁的纵横移动要同时进行操作（每一行程15～20cm），保持主梁的同步移动。
③移动时配专人负责观察主梁的变形情况，发现问题及时解决。
④模板向内侧横移至接近合拢时，要减缓移动速度，随时调整主梁角度，以保证箱梁的线形。
三、实施效果
移动模架自脱模完成横向移动，向前移至下一孔历时16小时，检查移动模架的过孔质量：
（1）托架顶面两轨道的纵向高差小于5mm，横向高差小于4mm，满足施工要求。
（2）检查梁体预拱度值，通过对移动模架主梁的理论计算挠度扣除预应力反拱值设置的箱梁预拱度值，与箱梁初张拉后实测实际上拱度对比，主梁在跨中产生的挠度同理论计算值基本吻合。
箱梁的梁面高程控制达到设计要求。
三、评审意见
初
审
专业组负责人：
（签字）
年月日
评
委
会
单位：
四、附件目录
1、成果鉴定证书、成果评审证书或同类性质的证明文件
2、成果应用于生产（实践）的时间和应用情况证明
3、成果在应用部门产生的经济（社会）效益证明
4、主要完成人员情况表
5、研究试验、试制报告或技术总结等主要技术文件
成果应用于生产（实践）的时间和应用情况的证明
成果应用
起止时间
2006.8.30——2006.10.14
应
用
情
况
新开河特大桥起止里程为DK108+723.92～DK114+094.64，正线长度5370.72米其跨越榆关道、北环铁路、京山线、志成路立交、新开河、规划八马路、北站立交桥、地铁三号线等。
其中主桥以32m标准跨为主，20m、24m作为调节跨，跨越主要道路一般采用标准连续箱梁，有（32+48+32）m、（40+64+40）m等。
但在跨越北环铁路上下行线及志成路互通式立交为24m及32m跨，采用MZ32型移动模架法施工。
负责施工的中铁十八局集团第六工程有限公司精心组织、科学管理、克服困难、勇于创新，安全、优质、高效的完成了移动模架的组装和前行移动，该模架完成一个循环周期的时间为15天。
箱梁浇筑完成预留拱度与理论计算值基本吻合，满足设计及规范要求。
我们认为该项目的成功完成具有如下意义：
1、实践证明移动模架法施工适用于本项目的实际情况。
2、现有场地条件满足移动模架施工要求，避免了因干扰既有线运行而发生的额外安全防护费用。
3、针对本桥工期紧张的情况，移动模架法施工大大减小了施工与既有线之间的相互干扰，保证了桥下的正常运营。
4、与满堂支架相比，有效的降低了由施工荷载对结构抗力的要求。
应用单位（章）：
成果在应用部门产生的经济（社会）效益证明
在不影响桥下通车的前提下，移动模架法施工与满堂支架方法施工相比具有造价低、工期短等明显优势，
支架施工、挂蓝施工、转体施工工程费用比较表
施工方案
资金使用原因
金额（万元）
合计（万元）
支架施工
铁路交通影响费
40
127
铁路防护设施费
10
支架费用
77
移动模架
施工
设备购置分摊费用
60
95
15
增加机械费用
20
移动模架施工取得一定经济效益的同时也取得了良好的社会效益，主要体现在以下几个方面：
1、施工对环境的影响小
由于现浇梁施工的作业空间下不影响桥下通车。
因此，对施工环境的影响小，施工干扰小。
2、提高劳动生产率，降低劳动强度
由于移动模架施工采用全液压自行移动的方法，有效的提高了施工效率，降低了施工人员的劳动强度。
3、施工作业空间大，有利于提高工程质量
由于移动模架是不占用下部施工空间，施工作业空间较大。
因此，便于施工工程中的管理，有利于施工质量的提高。
4、移动模架施工现浇箱梁，提升了十八局在天津市的影响
移动模架施工现浇箱梁的成功引起了社会的广泛关注，大大提升了十八局的影响，也向天津市展示了我局桥梁建设的先进水平。
我国地域辽阔，其社会、经济发展状况和公路、铁路、河道运输的发展有着密切的关系。
跨越铁路、公路、河流采用移动模架施工的桥梁正处在方兴未艾的发展态势中，必将会取得更为显著的社会和经济效益。
采用移动模架法施工跨越铁路、公路、河道，与我国现阶段大力提高运输能力、创建节约型社会战略相一致，符合我国国民经济的发展的规划，因此本项技术的推广和应用具有广阔的前景。
应用单位财务部门：
2006年12月19日
主要完成人员情况表
序号
姓名
性别
年龄
技术
职称
职务
主要贡献
参加研制起止时间
工作单位邮编号码
1
彭亚飞
男
35
高工
项目经理
方案设计、制定并组织实施
2006.8.30—2006.10.14
2
王希岩
36
项目总工
方案设计、现场实施
3
郭彬彬
30
工程师
项目副经理
4
刘忠辉
28
工程部副部长
参与方案设计、制定
5
刘映红
29
项目安质科长
参与现场实施
6
聂绍壮
测量主管工程师
7
王春成
24
助理工程师
测量员
8
邹道增
23
科员
9
李铁军
22
技术员
徐小兵
11
陈涛
实习学员
12
王立东
31
工程部部员
参与成果总结
13
刘洪伟
女
14
申报单位
六公司京津城际轨道项目部
申报等级
鉴定（评审）时间
但在跨越北环铁路上下行线及志成路互通式立交为24m及32m跨，采用移动模架法施工，与国内同类桥梁造桥机相比有以下创新点。
施工技术方面的创新：
1、整机配有液压系统和电器系统，实现脱模及模床调整的自动化，为国内领先水平。
2、施工中内模板的拆装采用装有伸缩油缸和运行机构的内模小车，拆装和运送模板十分方便。
3、采用梳形梁带动模板，在钢主梁腹板上的孔洞内通过水平横移油缸的推动进行水平滑移，实现模板的开与合。
有效降低了移动模架的组装高度，适用范围增大。
MZ32型移动模架造桥机在施工中采用全液压自行移动的方法，有效的提高了施工效率，降低了施工人员的劳动强度。
移动模架实现了安全高质量的移动，保证了箱梁浇筑完后良好的线形和质量控制效果。
因此，便于施工工程中的管理，有利于施工质量的提高；
集团公司科技进步奖申报项目简表
集团公司科技进步奖申报项目汇总表
单位：
项目名称
完成单位
完成人员
现浇箱梁施工技术
申报单位：
申报日期：
2006年12月18日
移动模架现浇箱梁施工技术
一、移动模架在国内外的发展应用
随着桥梁建设的飞速发展，预应力混凝土箱梁由于具有整体刚度大、施工质量容易保证、养护成本低，已广泛用于大型桥梁建设中，而原位现浇箱梁的施工方法，在国内多采用满堂支架现浇法。
相比之下，移动模架法施工具有以下明显的优点：
二、工程概况
京津城际轨道交通工程位于华北地区，连接北京、天津两大直辖市，地处环渤海湾地区的中心地带，该地区是全国经济、技术最发达的地区之一。
新开河特大桥起止里程为DK108+723.92～DK114+094.64，正线长度5370.72米其跨越榆关道、北环铁路、京山线、志成路立交、新开河、北站立交桥、地铁三号线等。
沿线地质为第四系松散堆积层，厚度可达数百米。
成因类型有冲洪积、冲积、海积等，岩性为各类黏性土、粉土、砂类土及圆砾土、卵石土等，夹淤泥、淤泥质黏土。
海积层以灰色、灰褐色、灰黑色的淤泥、淤泥质黏土、黏土、粉质黏土、粉土为主，含贝壳。
局部分布厚度不等的人工堆积之杂填土、素填土、填筑土。
针对京津城际轨道交通工程新开河特大桥的实际情况，在跨线跨河及高墩情况下采用MZ32型移动模架造桥机施工简支箱梁。
三、动模架造桥机在施工中的应用
（一）移动模架的构造
移动模架造桥机是由立柱、墩旁托架、支撑台车、主箱梁、导梁、梳形梁及活动门、外模及支撑、内模、前支撑门架、后支撑门架等主要构建组成。
（二）移动模架的技术参数
1．全套移动模架自重420t。
2．适用箱梁跨径32m以下，箱梁每延米自重30t。
3．墩身高度10m以上，墩身高度过高时，施工时注意风速的影响。
4．桥梁最小半径：
1000m。
5．主梁最大挠度1/520。
6．模架横移速度：
0.46m/min模架纵移速度：
0.87m/min
（三）工作原理
（四）加载试验
1．加载目的
（1）检验移动模架主梁的实际抗弯能力。
（2）实测跨中的挠度值，与理论计算跨中挠度值对比，验证理论计算值准确性，为箱梁浇筑预拱度设置提供经验数据。
2．加载方法。
MZ32型移动模架结构简单，受力明确，无需采用等荷载加载试压，根据加载试验的目的可直接采用分段跨中等弯矩加载试压法。
即在主梁跨中分级加载，分级荷载分别为90t、150t、250t、300t，分级最大荷载在主梁跨中产生的弯矩同首跨箱梁荷载在主梁跨中产生的弯矩相同，以验证移动模架主梁的实际抗弯能力。
加载试验的压重块采用混凝土试块、万能杆件、型钢、钢筋等等（具体采用何种压重块可根据工地具体情况确定）。
分级加载的重量根据50吨吊车的指示盘指示进行累加。
3．预拱度设置。
根据加载试验，主梁在跨中产生的挠度同理论计算值基本吻合。
跨中的预拱值按理论计算值扣除预应力反拱值，按二次抛物线进行分布设置，通过底模与横向桁架之间设置的竖向螺旋顶调整底模拱度。
（五）工艺流程
（六）施工过程及要点
1．施工准备
（1）预备枕木或预制混凝土垫块（主梁拼装时垫高主梁，便于主梁底板螺栓连接操作）。
（2）箱梁内模、外模及模板支架的设计及加工。
（3）培训移动模架操作人员。
（4）50吨吊车进场。
（5）移动模架器材进场。
（6）安装墩旁支柱托架及支撑台车。
（7）主梁拼装
（8）主梁吊装
（9）主梁加载试验
（10）安装梳形梁、底模、侧模
（11）箱梁材料进场
2．移动模架的安装
（1）主梁拼装场地的选择。
组拼的场地根据施工现场实际情况选择较开阔的场地，一般选择在起始浇筑梁段旁进行组拼，场地面积长60m宽30m，范围内应无杂物且开阔。
（2）主梁组拼步骤
1场地平整。
2根据吊车布置图安放枕木或混凝土垫块。
3安放第一节主梁，主梁位置应不妨碍吊车行走及作业。
4安放第二节主梁并和第一节主梁用销子及螺栓连成整体。
5依此类推至主梁全部连接成整体。
6同样方法，组拼另一侧主梁。
7对所有主梁直接位置进行检查，查看是否松动或漏上，主梁销子保险插销是否未紧等等。
（3）主梁的吊装，利用两台50吨吊车将主梁安装在支撑台车上，将保险插销及支撑体系紧固，完成主梁吊装。
（4）安装梳形梁、底模及侧模。
利用50吨吊车安装梳形梁与主箱梁连接，再安装底模及侧模于主梁及梳形梁连接完成调试工作。
3．预应力钢筋混凝土施工
（1）准备工作
1模板标高的调整，包括纵向、横向同时要充分考虑预拱值的设置。
2钢筋的成型，为保证施工的顺利进行，每跨箱梁所需钢筋应提前一个星期左右加工完成，并运输至作业面。
（2）钢筋绑扎。
钢筋的绑扎是传统工艺，这里不再专门介绍，但要注意以下几个问题：
1钢筋与预应力束有干扰的，允许对有干扰的钢筋进行位置上的调整，但不允许直接割断或割除该处钢筋。
2预应力的定位钢筋可以与腹板或底板架立钢筋合并使用，以减少钢筋的密集程度，以利于混凝土的浇注。
（3）预应力索的安装
1预应力管道定位。
预应力管道定位必须准确、牢固，严格按照图纸所示的形式和间距设置定位钢筋，保证预应力管道位置的准确。
纵向预应力管道位置的坐标偏差不大于10mm，横向预应力管道位置的坐标偏差不大于5mm，预应力管道铺设完成后，仔细检查其表面是否有孔洞或裂缝，如有要立即更换或用胶带纸封补。
2预应力钢绞线的布设（成束）。
预应力钢绞线应严格按照图纸提供的长度下料，同时要充分考虑千斤顶的工作长度。
钢绞线要逐根编束，标识清楚，安装锚具时逐根对应。
预应力穿束完成后，要将预应力管道口进行封堵，并将裸露在外的钢绞线进行包裹，防止水泥浆漏入波纹管或污染张拉端，影响预应力束的张拉。
（4）内模安装。
在底板、腹板钢筋和预应力管道完成后，即可进行内模的安装施工。
内模由内模拆装小车将各节段的模板拆运至相应位置撑开装好，并用螺杆固定和调节。
内模小车装有伸缩油缸和运行机构，拆装和运送模板十分方便。
（5）混凝土浇筑。
因单跨箱梁较长，面积较大，故要有科学的布料方法才能保证混凝土强度及结合面的质量，需考虑混凝土初凝、终凝时间，混凝土振捣时间及人员的安排。
1机具设备。
由于箱梁混凝土方量较大，浇筑时间较长，在布设混凝土泵车时应充分考虑各种影响因素。
针对现场实际情况，混凝土浇筑时配置两台混凝土输送泵车，16个插入式振捣器，可基本满足施工需要。
由于箱梁钢筋设计往往较密，需准备部分插钎用于箱梁端头处混凝土振捣。
2腹板浇筑。
腹板混凝土采用分层浇筑，分层厚度为30～50cm。
利用插入式振捣棒充分振捣至腹板下
升级会员 