Transcript 高速铁路箱梁运架设备
MSS移动模架 32m移动模架施工工艺汇报 中铁大桥局集团温福项目部 一、工程概况 白马河特大桥为新建铁路温福客运专线（福建 段）站前工程，位于福建省福安市下白石镇境 内，该桥横跨赛江，全桥长3126.96m，设计 为双线桥，双线间距4.60m，全桥宽13m，全 桥投标总造价为3.5亿。 大桥基础为钻孔桩或明挖扩大基础，其中钻孔 桩为656根，直径分别为φ2.5m、φ1.25m、 φ1.5m、φ2.0m不等，其中φ2.5m桩237根，桩 长最深达69m。 承台设计为矩形，墩身有薄壁空心墩或实心墩 两种，圆端形截面。桥跨布置为10-32m简支 箱梁+（80+3×145+80）m连续刚构+15-64m 简支节段箱梁+（48+80+48）m连续梁+3132m简支箱梁，其中32m简支箱梁温州台10跨 采用支架现浇施工方案，福州台31跨采用移动 模架施工方案。 32米箱梁工程数量表 编号 项目 单位 数量 1 混凝土C50 m3 315.2 Q235 2 钢筋 1.957 t HRB335 55.434 3 钢绞线 t 12.08 4 锚具 套 54 5 备注 全桥合计 全桥共计41孔32米箱梁，混凝土 12923.2m3，钢筋2353.031t，钢绞 线495.28, 锚具2214套。 二、工期计划 32m移动模架施工总体施工计划如下： 施工准备：2006年5月1日～2006年7月1日，历时1个月； 模架拼装：2006年6月1日～2006年7月1日，历时1个月； 箱梁荷载试验：2006年7月1日～2006年7月15日，历时1个月； 箱梁制造：2006年7月15日～2007年10月15日，历时16个月； 桥面防水层、保护层、电缆槽、栏杆、挡板等：2007年10月16日 ～2008年2月15日，历时4个月。 三、移动模架 MSS移动模架由山东博瑞路桥公司设计制造，其主要性能参数 如下： 名 称 支承方式 性 能 参 数 备注 桥面下支承 承载能力 32米箱梁自重及施工阶 段其他荷载 适用范围 同时满足32m、24m及等多 种跨度及其过渡跨的连 续箱梁的原位安装现浇 混凝土施工 其他荷载的 计入根据最 新《铁路施 工技术规范》 名 称 性 能 参 数 现浇箱梁最大浇注长度及桥 最大浇注长度32.6m 梁顶宽 （桥宽13.4m） 一次浇注箱梁的最大重量 （不含施工荷载） 850 T 现浇箱梁最小平曲线半径 2000m 允许现浇箱梁纵向最大坡度 ≤4.0% 允许现浇箱梁横坡 ≤4% 整机纵向移位速度 1m/min 整机横向移位速度 0.5 m/min 驱动方式 电液压控制驱动方 式（含高压液压 站） 动力条件 AC 380V；50HZ 备注 名 称 性 能 参 数 设计施工周期 移动模架造桥机移位、 就位以及模板的调整 到位等各项工作总时 间需控制在8小时以 内完成 主材最大应力 安全系数2 纵向顶推能力 360KN4台 系统横移开模顶推能力 300KN8台 系统落模顶升能力 2600KN0.35m×12台 移动模架对墩身的 最大受力 垂直力：约2×3400KN =6800KN； 纵向水平力：约150KN 施工时适合的净高（梁 5米 底到承台顶面） 备注 名 称 性 能 参 数 外模分合 主梁带动外模升降和侧移 外模调节 通过调节横梁的标高和平 曲线分段整体调节 内模组立 采用组合钢模拆装 内模调节 用双向螺杆调节 抗风能力 不小于6级（风速） 挠跨比 主梁系统：≤1/800 模板系统：≤1/600 开模行走时允许最大 风速 6级 整机抗倾覆稳定系数 在最不利荷载组合况下 1.5 备注 名 称 性 能 参 数 备注 合模浇注时允许最 大风速 12级 前支点最大压力 680 T 双边 后支点最大压力 680 T 双边 设计施工周期 16天 移动模架施工示意图 总体布置图 移动模架施工示意图 32m移动模架合模状态 移动模架施工示意图 32m移动模架开模状态 1、移动模架主要组成部分及功能 MSS移动模架采用自行式牛腿移动模架系 统，施工过程不需倒运牛腿，依靠系统自身将 牛腿前移就位，移动模架系统主要由推进平车、 主梁、横梁、C型梁、吊点横梁、前支撑横梁、 外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压 或机械系统。 各组成部分结构功能简介如下： （1）牛腿 牛腿采用自行式牛腿，为横梁、三角桁架 组合结构，通过立柱支腿支撑在承台上。 牛腿共有二对，它的主要作用是支撑主梁，将施 加在主梁上的荷载通过牛腿传递到承台上。每个牛腿 顶部滑面上安装有推进平车。并配有两个横向移动液 压缸、两个竖向顶升主液压缸,一个纵向顶推液压缸与 四个牛腿竖向调节液压缸。 主梁支撑在推进平车上。牛腿上表面与推进平车 下表面分别镶有不锈钢板和塑料滑板。推进平车上表 面安有聚四氟乙烯滑板，通过三向液压系统使主梁在 横桥向、顺桥向及竖向正确就位。 牛腿行进时，通过推进平车上的纵移液压缸驱动， 使推进平车带着牛腿沿主梁下推进机构向前推进。 中间不需要辅助设备。 牛腿立面图 牛腿平面图 （2）主梁 移动模架系统主梁为一对钢箱梁。根据计算，主 梁刚度按最大挠度≤1/800施工跨径控制，用作32米跨， 最大荷载9000KN时，最大净挠度控制在40mm以内。 主梁截面尺寸为1800mm2800mm,上、下翼缘板厚为 20~40mm，腹板厚为12~16mm，主梁长度约为36m， 分为三节，节间用高强螺栓连接，每节主梁重量约为 200KN。 主梁前端设有鼻梁，长约为30m，分为三节，节 间也用高强螺栓连接， 起到支架向下一孔移动时的引 导和承重作用,并作为牛腿移位时的支撑纵梁。 （3）横梁 横梁为桁架形式,同一断面上每对横梁间销连接， 横梁上设有销孔，以安置外模支架。横梁通过机械支 撑系统进行竖向和横向调整。 （4）C型梁 C型梁为一根钢箱梁，下面设有垫梁、枕梁和两 台3600KN液压缸。主要作用为悬吊MSS移动模架系统 并带动主梁系统横向开模并向前纵移过孔。 （5）吊点横梁 吊点横梁为一根钢箱梁。浇注完第一孔后，放置 到混凝土箱梁上，通过液压系统悬吊主梁，解除牛腿 的受力，使牛腿脱离承台，向前行走。 （6）前支撑横梁 前支撑横梁为桁架式梁，通过吊杆将鼻梁前端吊 起，横梁中间为销连接，下面设有千斤顶。主要作用 为MSS移动模架系统牛腿纵移时，通过千斤顶将鼻梁 端顶起，起到支撑横梁的作用。 （7）外模 外模由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。底板分 块直接铺设在横梁上，并与横梁相对应。每对底板沿 横梁销接方向由普通螺栓连接。腹板、肋板及翼缘板 也与横梁相对应，并通过在横梁设置的模板支架及支 撑来安装。 C型梁 不同工作状态下的C型梁 C型梁 外模板面板采用6mm的普通热轧钢板，缘翼板及 侧模纵筋采用不等边角钢，底板纵筋采用H型钢和不等 边角钢。以起到减轻模板重量和增加模板刚度的效果。 （8）内模： 32m移动模架系统的内模系统采用小块组钢模板， 现场拼装。 2、移动模架系统的组装 （1）牛腿的组装： 牛腿拼装时应先将支撑托梁穿在墩身预留孔上， 再将牛腿横梁与三角桁架在桥与组装好后整体吊装至 支撑托梁上，在牛腿顶面用水准仪抄平，再将前后两 只牛腿将拉杆拉紧定位，以便使推进平车在牛腿顶面 上顺利滑移。 （2）主梁安装： 主梁在桥下组装完毕后，通过设在墩顶的临时桁 架，通过液压油缸及吊杆整体吊装就位。 （3）C型梁： 拼装时将C型梁上半部分预先拼装并吊装至桥面 上方，然后拼装C型梁与主梁连接的下半部分。 （4）吊点横梁： 拼装时只需在桥下拼好并将其一次性吊装到位即 可。 （5）前支撑横梁： 拼装时在桥下拼好并将其一次性吊装到位。 （6）横梁及外模板的拼装： 主梁拼装完毕后，接着拼装横梁，待横梁全部安 装完成后，主梁在液压系统作用下，横桥向、顺桥向 依次准确就位。在墩中心放出桥轴线，按桥轴线方向 调整横梁，并用销子连接好。然后铺设底板和外腹板、 肋板及翼缘板。 （7）各构件拼装顺序： 主梁吊 装就位 牛腿的安装 铺设底板、 安装模板 支架 有关施工设 备、机具的 就位 横梁安装 内模安装 牛腿、主梁 的组装 铺设底板、 安装模板 支架 安装C型梁 32m合模工作状态 3．移动模架施工原理和工艺流程 （1）模板的调整： 移动模架系统预拱度的调整是施工中重点，移 动模系统挠度值的来源要考虑周全，挠度值的计算 要尽量结合实际情况。该移动模架系统的挠度值主 要有三部分组成： A、混凝土自重产生的挠度值； B、预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物 线计算； C、牛腿托梁间钢板层间压缩产生的弹性变形值； （2）混凝土的浇注及移动支撑系统的行走： 每一联第一孔桥上部箱梁浇筑完混凝土并张拉预 应力钢束后，利用顶升油缸落模，使主梁下移带动模 板脱离桥身，落到主梁底面离小车滚轮100mm左右距 离，将主梁用吊杆在已浇桥面上的后吊点C梁和吊点 横梁处固定，此时鼻梁前端的前横梁支撑在墩顶上。 然后拧紧小车挡柱上的螺母，小车挂架挂在主梁 上。伸出挂架上的四个油缸，吊起小车，此时牛腿随 小车一同被吊起，卸掉牛腿间的连接销，通过小车上 的横移油缸将牛腿从墩中移出，脱离墩柱，小车及牛 腿就挂在主梁上。推动小车上的纵移油缸，小车带着 牛腿在主梁上纵移。 当两组牛腿各行进一孔距离，到下一桥墩时，小 车横移油缸顶推将牛腿插入墩中，如果高度有偏差， 可用挂架上油缸进行调整，两侧牛腿插入预留孔后， 抄平牛腿上平面，穿上销子。牛腿自行、安装完毕。 待前后两对牛腿全部就位后，顶升油缸带动主梁 继续下落至小车滚轮上，拆除中吊点吊杆，拆除前横 梁上的横向连接销，并通过C型梁上的横移液压系统 和小车横移液压系统横移，带动主梁及模板横向打开， 通过纵移液压系统顶推主梁，带动MSS移动模架系统 向前纵移至第二孔浇注位置，横向合模，连接横梁， 顶升至浇注位置。 调好模板后，安设底板及腹板钢筋、预应力钢束、 安装内模板，顺即安设顶板钢筋及预应力钢束，全部 工序验收合格后浇注箱梁混凝土。 箱梁混凝土整孔一次浇注完成。 4、液压系统 自锁液压缸、液压泵、控制阀、顶推液压缸和 附件等均采用国产优质产品，电源为三相交流电： 380V 50HZ。 各部位液压系统构件见液压系统配置明细表。 使 用 位 置 推 进 平 车 名称 单 数 位 量 规格型号 顶/推 容许 （拉）能 行程 压力 力 自琐顶升液 压缸 件 8 ZSGφ320 32M P 横移液压缸 件 8 HSGF110/63 32M 304（204） 500 P KN mm 纵移液压缸 件 6 HSGF140/70 32M 492（369） 1000 P KN mm 2600KN 350 mm 备注 使 用 位 置 C 型 梁 名称 单 数 位 量 规格型号 顶/推 容许 （拉）能 行程 备注 压力 力 自琐顶升液 压缸 件 2 ZSGφ320 32M P 横移液压缸 件 4 HSGF110/63 32M 304（204） 500 P KN mm 纵移液压缸 件 2 HSGF140/70 32M 492（369） 1000 P KN mm 2600KN 350 mm 使 用 位 置 牛 腿 前 支 撑 横 梁 名称 竖向调节液 压缸 支撑液压缸 单 数 位 量 规格型号 顶/推 容许 （拉）能 压力 力 行 程 备注 带AVBDE 1 32M 392（269） 500 /FL2/ HSGF125/70 件 6 P KN mm TR38 双平 衡阀 件 2 HSGF160 /110 120 32M 640（340） 0m P KN m 带液 控单 向阀 5、安全性和环保性 （1）安全性 a、从设计上，结构所取安全系数为1.5，整机 抗倾覆稳定系数大于1.6，吊重安全系数为2.0； b、操作时装有安全护栏和人行踏板； c、电力系统装有漏电保护器和操作电源隔离 变压器，液压系统设有安全溢流阀； d、工作时纵横向有机械限位； e、竖向主顶升液压缸设有双向锁定装置。 （2）环保性 设备正常工作时，噪音不大于60分贝，现场整 洁文明。 四、钢筋绑扎及混凝土浇注 本工程采用C50的高性能混凝土，混凝土耐久性要符合《客运专线铁 路桥涵用高性能混凝土技术条件》，掺和料采用矿粉及粉煤灰， 每立方混凝土胶凝材料总量不宜高于500 kg/m3，水胶比不应大于 0.50。混凝土必须具有较好的和易性，坍落度在14～18cm范围内， 1小时后坍落度应大于14cm，初凝时间大于10个小时。 耐久性混凝土主要性能为电通量，详见下表： 设计使用年限级别 100年 ＜C30 ＜2000 C30～C45 ＜1500 ≥C50 ＜1000 56d电通量 （C） 按照设计要求，拼装完成后应进行预压，用砂 袋或水袋进行压重，观察移动模架底模变形， 并根据变形值和设计张拉起拱度确定模架底模 反拱值。 钢筋绑扎及预应力管道安装，采用现场现拼， 绑扎完底板和腹板钢筋，安装内模及顶板钢筋， 然后进行混凝土浇注，混凝土浇注采用泵送方 式，具体安排为2台750L拌和楼、4台搅拌车、 2台输送泵、2台混凝土布料机。 每片梁320m3，满足每小时混凝土产量不小于 50m3/h，总浇注时间不超过6小时。 工艺流程 移动模架系统组装 模板调整，预拱度设置、施工放样 绑扎底、腹板钢筋，布置预应力钢束 支立内模 绑扎顶板钢筋，布置顶板预应力钢束 浇注混凝土及养护 张拉预应力钢束及压浆 落架、卸模 滑移至下一孔浆 进入新的循环 四、预应力张拉及压浆 预应力筋采用12-7φ5高强低松弛钢绞线，千斤顶 采用300t穿心千斤顶，长度不大于320mm，行程不小 于150mm，4台同时顶升，张拉以应力为主，伸长量 复核，伸长量与设计误差应小于±6%。 1、预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行， 脱模时梁体强度达到设计强度的80%条件下，也可以 将预张拉和初张拉两阶段合并一阶段进行。 2、梁体带模张拉时，混凝土强度应达到60%以上，内 模应松开，不应对梁体压缩造成障碍。 3、初张拉应在混凝土强度达到设计值80%以后进行， 初张拉后方可拆除底模及支撑。 4、初张拉后，梁体可承受结构自重，如承受其他菏载 需进行验算，并对预应力筋进行调整。 5终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后， 龄期不少于10天后进行。 6、生产第一孔梁时，应采取措施进行管道摩阻、喇叭 口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证预应力准确。 7、为保证有足够的张拉空间，封锚混凝土应在相邻两 孔梁预应力筋张拉作业完成后灌注。 8、终张拉完成后，应在两天内采用抽真空压浆法进行 管道压浆