大纵横坡小半径曲线现浇箱梁移动模架施工工法.pdf

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1、大纵横坡小半径曲线现浇箱梁移动模架施工工法1 前言1 前言当移动模架在曲线桥梁上施工时，墩身一般按照切线布置或平分中矢布置。因此要求半径不能太小，曲线半径不宜小于 600m。公路桥梁位于小半径曲线上的情况较多，目前国内公路造桥机大多还限于采用直线移动模架来实现曲线桥的施工。景文 1 标景宁高架桥引桥的现浇箱梁施工采用了移动模架辅助施工。景宁高架桥引桥桥梁按左、右分线分幅布设。小桩号左右线引桥桥梁平面均位于 R=520m 右偏圆曲线上，桥面横坡从 5.0%单向横坡渐变为 2%双向横坡，墩台径向布置。为保证移动模架在小半径曲线与大纵横坡桥梁施工中而纵移过孔困难、偏位严重以及开模易造成梁板混凝土受损

2、的质量问题。我项目部以节约施工成本，加快施工进度，确保施工质量为目标，成立科研小组研究出了加设翼缘板螺旋调节机构，改制旋转机械销轴的方法。该施工方法在浙江景文高速公路景宁高架桥引桥移动模架施工中的成功应用，有效解决了大纵横坡小半径曲线现浇箱梁移动模架施工过程中，因曲线半径小、纵横坡较大，牛腿与主梁纵移过孔困难、偏位严重等问题，取得了较好的经济和社会效益,现总结编制成工法。经查新，国内尚无此工艺和工法，该工法关键技术经中国公路建设行业协会鉴定为国内领先水平，具有推广应用前景，已受理实用新型专利：一种大纵横坡小半径曲线现浇箱梁移动模架（专利号：202120980713.4）。图 1-1 箱梁现场实

3、拍图图 1-2 箱梁结构示意图2 工法特点2 工法特点2.0.1 施工质量可靠。采用本工法后，提高了移动模架在小半径曲线与大纵横坡桥梁中过跨施工的纵移精度。设备整体自动化程度高，并配置了全液压系统，使用辅助设备少，其行走以及支模等均由液压系统来完成。2.0.2 施工安全性好。利用改制后的旋转机械销轴在滑模小车与牛腿之间进行连接，使得在小车带动牛腿行走的过程中可以使前中后支腿上的纵移滑动面在统一坡度上，防止滑模小车在纵移过程中侧翻坠落等危害因素。2.0.3 提高施工工效。利用加设的翼缘板调节杆，在开模前松脱内侧翼缘板调节杆下端，使翼缘板下落，防止开模过程中内侧模板与另一幅梁板发生干涉，提高了施工

4、工效，平均每跨 30m 箱梁施工时间为 15 天。3 适用范围3 适用范围本工法适用于小半径曲线与大纵横坡桥梁施工。4 工艺原理4 工艺原理通过在侧模处增设翼缘板螺旋调节机构，使翼缘板调整为可折叠形式以预防移动模架开模时与已浇筑好的梁段遭遇干涉问题，防止混凝土箱梁受损和翼缘板变形。图 4-1 增设翼缘板螺旋调节杆图 4-2 改制后可折叠模板示意图移动模架牛腿纵移过程中由于受到大纵横坡的影响，易发生导梁滑动面比纵移滑板面低，造成滑模小车无法带动牛腿正常行走。我项目部联合厂家通过技术改新，将滑模小车与牛腿连接的机械销轴和鼻梁与主梁的机械销轴改制为可调整角度的旋转机械销轴，使得在小车带动牛腿行走的过

5、程中可以使前中后支腿上的纵移滑动面在统一坡度上，防止滑模小车在纵移过程中侧翻坠落等危害因素。图 4-3 改制后鼻梁与主梁连接图图 4-4 多角度机械销轴图主梁纵移方向主要是靠后横梁铺设的轨道以及鼻梁进行调整的，项目部根据本桥小半径曲线线型将轨道（5m 长）按平曲线弦长放样布置(移动模架每移动 5m，偏移 10mm)，并通过加设在主梁与鼻梁连接处的多角度机械销轴，调整鼻梁方向，使得牛腿可以纵移至下一孔正确位置后，利用后横梁的纵移推动机构与小里程牛腿的纵移油缸的反作用力带动主梁进行纵移。图 4-5 鼻梁方向调整对比图图 4-6 铺设后横梁轨道5 施工工艺流程及操作要点5 施工工艺流程及操作要点5.

6、1 施工工艺流程施工工艺流程如图 5.1-1 所示。图 5.1-1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 施工准备积极组织相关技术人员认真审阅图纸，做好技术交底工作，根据本桥小半径曲线与大纵横坡的现场条件，施工要求综合考虑，为移动模架过跨做准备。5.2.2 整体落模一次落模距离控制在 5cm 为宜。利用顶升油缸落模，使主梁下移带动模板脱离桥身，将主梁用吊杆在已浇桥面上的后吊点 C 梁和中吊点横梁处固定，见图 5.2.3-1。此时导梁前端的前横梁支撑在墩顶上，见图 5.2.3-2。图 5.2.2-1 C 梁销轴固定5.2.2-2 前横梁支撑受力5.2.3 牛腿纵移利用鼻梁与主梁连接的旋转机械

7、销轴调整鼻梁方向，以前横梁两侧立杆距墩身距离一致即可，为牛腿纵移做准备。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，卸掉牛腿间的对拉丝杆，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下翼缘板上，牛腿对拉丝杆拆装见图 5.2.3-1 所示。操作小车上的纵移油缸，小车连带着牛腿在主梁上纵移,调整旋转机械销轴角度，使纵移滑动面在同一坡度上，牛腿纵移过程见图 5.2.3-2 所示。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，见图 5.2.3-3。两侧牛腿安

8、装到位后，抄平牛腿上平面，穿上对拉丝杆。牛腿自行、安装完毕。牛腿纵移到位见图 5.2.3-4。图 5.2.3-1 拆装牛腿对拉丝杆图 5.2.3-2 牛腿纵移过程图 5.2.3-3 顶升油缸调整牛腿高度图 5.2.3-4 牛腿纵移至下一孔5.2.4 主梁纵移主梁开模前调节内侧翼缘板螺旋调节杆，折叠内侧翼缘板，在指挥人员统一指挥下，启动横移液压缸，缓慢加压向外横移带动外模脱离桥身，移动模架在横移开、合模过程中，左、右横移步幅偏差严禁超过 1m，以防止牛腿横梁左右受力不均。为保证左右两侧液压千斤顶同步纵移，根据设计计算，外侧曲线轨道长 30m，内侧轨道长 29m，液压千斤顶一次纵移长度为 1.2m

9、，故 30m 现浇箱梁平均外侧比内侧多走一个行程。图 5.2.4-1 横梁通过导向装置断开图 5.2.4-2 翼缘板折叠下落图 5.2.4-3 拆卸前导梁中间销轴图 5.2.4-4 移动模架开模图 5.2.4-5 移动模架纵移图 5.2.4-6 移动模架纵移到位5.2.5 合模当主梁纵移到位后，锁定纵移液压缸，打开横移液压缸，开始向内横移带动外模合拢，复位内侧折叠模板，就位后再连接横梁连接销，合模完毕。图 5.2.5-1 移动模架合模5.2.6 总结经验使用全站仪放样，测量底板边点调整底板位置，而后根据曲线变化，调节曲线侧模模板，控制图纸设计角度，最后进行底腹板及翼缘板标高调整。6 材料与设备

10、6 材料与设备6.1 设备情况设备详见表 6.1-1。表 6.1-1 设备一览表序号设备名称型号单位数量1下行式移动模架MSS30-00台12汽车吊25t台23机械千斤顶50t台44扭矩扳手2000N.m把25手拉葫芦5t台46电焊机BX1-121500台37全站仪TS2plus2台16.2 材料情况材料详见表 6.2-1。表 6.2-2 材料一览表（移动模架每孔纵移材料用量）序号材料单位数量1备用密封圈套82精轧螺纹钢根483冲钉根604普通螺栓kg2367 质量控制7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1公路桥涵施工技术规范（JTG/T 3650-2020）；7.1.2公路工程质量检验评

11、定标准（JTGF80/1-2017）；7.1.3公路工程施工安全技术规范（JTG F90-2015）；7.2 质量控制事项7.2.1 优化移动模架纵移方案移动模架纵移方案要在充分调研基础上，根据桥梁平面处于曲线段、纵横坡坡度大、开模桥梁两侧占用空间大、合模后底板错台等，设计出纵移方案。在施工期间应对纵移效果进行分析，反馈移动模架纵移方案，优化纵移设计，提高移动模架在小曲线，大纵横坡上纵移的效果。7.2.2 加强现场管理，严格控制 MSS 纵移过孔工艺7.2.2.1 移动模架过孔前必须对模架进行一次完整验收，填写过孔前模架安全验收表，施工过程中需根据移动模架过孔操作记录逐项操作，逐项填写相关施工

12、记录。7.2.2.2 落模时注意保持小车顶升油缸的同步性，误差不允许超过 3cm。7.2.2.3 牛腿倒运前检查主梁以及鼻梁底部的纵移推动轨道的焊缝、对接处错台情况，保证牛腿自行时推进时流畅。7.2.2.4 开模时通过小车和后吊梁的横移油缸左右对称开模，偏差不得超过 50cm。7.2.2.5 纵移轨道铺设时要保证轨道的坡度和箱梁的坡度保证一致，以保证模架在纵移过程中前中后三点受力均匀，三点高差控制在10mm 以内，如果不满足要求，禁止过孔。7.2.2.6 如果模架在纵移时液压油缸压力表压力超过 20 兆帕应停止纵移，检查是否有干涉的位置，检查处理完成后才能纵移。7.2.3 移动模架纵移操作7.

13、2.3.1 安装后横梁轨道时要保持纵移顶推时油缸的伸出量与主梁纵移顶推时的油缸的伸出量保持一致，以保证后横梁与中间牛腿纵移时的同步性。7.2.3.2 纵移前检查牛腿限位顶杆是否受力。7.2.3.3 保证所有纵移千斤顶同步运行，油缸换行程时，应使 4个纵移油缸受力再发布纵移的指令，以保证油缸纵移顶推时油缸同步纵移。8 安全措施8 安全措施8.0.1 所有施工人员必须按规定要求，配戴安全防护用具，特别是高空作业要佩戴安全带。8.0.2 场地的拉线、架线工作必须由持有特殊工种操作证的工人进行操作。以免造成用电伤亡事故。8.0.3 现场起重作业应派专业人员指挥吊车作业，防止吊车驾驶员因视线角度问题而引

14、起操作失误。8.0.4 移动模架横移过程中，应设置警示线，非施工人员不得随意出入。8.0.5 应保证牛腿对拉精扎螺纹钢位置准确，垂直受力，防止受折。8.0.6 工作中若出现设备漏油、故障等异常现象时，应立即停机检查，不得带病工作，设备运转时，不得进行维修工作，液压系统内有压力时，必须先将压力卸至零压，才能进行拆卸、维修工作。8.0.7 空缺处张拉安全防护网，平台上部随时将杂物、工具清理整齐，夜间应有足够的照明设施。8.0.8 设备在行走及开合模时除了液压机电操作手外，每边需一个负责设备的整体移位指挥人员，做到每一步操作都通过对讲机统一指挥。防止左右两侧操作不同步，对设备造成损坏甚至出现危险。9

15、 环保措施9 环保措施9.1 减小生态破坏9.1.1 工程临时占地决不擅自占用或征用林地、保护沿线古树、不开挖采石取土，材料、废弃物不得于林下堆放，确因建设需要占用林地的，工程施工结束后做好抚育与恢复工作；9.1.2 临时施工场地的选择与布置，尽量少占用绿地面积，保护好周围环境，减少对植被生态的破坏。施工结束后，及时恢复绿化或整理复耕，重视临时施工用地的复垦；9.1.3 现场不得使用报废及排放要求不达标的机械车辆，尽量使用电动式机械设备，降低废气排放。9.2 噪声、水污染控制9.2.1 妥善处理废方，避免堵塞河道、改变水流方向和抬高水位而淹没或冲毁农田、房屋；9.2.2 作业场地及运输车辆应及

16、时清扫、冲洗，保证场地及车辆的清洁；9.2.3 合理安排噪音较大的机械作业时间，严格控制噪音。10 效益分析10 效益分析10.1 经济效益以景宁高架桥引桥移动模架为研究对象，常规移动模架在小半径曲线与大纵横坡桥梁施工时，单节段整体纵移完成时间在三天（不包含在纵移过程中存在牛腿或主梁遭遇干涉等问题），如果牛腿因为纵移遭遇倾斜干涉，导致竖向液压千斤顶密封圈破损，则需更换材料，材料费：30044=4800 元。采用本工法后，单节段整体纵移完成时间可以控制在两天。按照每个工，每天工作 8 小时，工资 260 元/天计算，传统工艺移动模架整体纵移需花费：260123=9360 元，本工法需花费：260

17、122=6240 元，可节约 9360-6240+4800=7920元，共 20 个节段，总计节约 158400 元。经济效益对比见表 10.0.1-1。表 10.0.1-1 经济效益对比表（单节段移动模架纵移施工）费用明传统工艺（元）本工法（元）节约成本（元）人工费260123=9360260122=62409360-6240=3120返工材30044=480004800合计792010.2 社会效益采用本工法可以让上、下部构造平行施工，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。机械化程度高，极大程度地降低了劳动强度，缩短施工周期。11 应用实

18、例11 应用实例溧阳至宁德高速公路（G4012）浙江景宁至文成段第 JWTJ-1 合同段工程施工起止时间为 2019 年 5 月 21 日-2022 年 9 月 21 日，历时40 个月，总造价为 14.96 亿元。景宁高架桥位于景宁县城西北侧。桥梁位于整体式路基段，左右幅上下行分幅布设，桥位平面处于 R=520m 的右偏圆曲线、缓和曲线和直线上，纵坡为 2.5%：起点桩号 TYK12+345，终点桩号 TYK13+066。全桥跨径布置为 3x30+3x30+3x30+4x30+(120+105)+4x25m，桥梁全长为 715m。小桩号（0#13#墩）左右线引桥桥梁平面均位曲线段上，桥面横坡从 5.0%单向横坡渐变 2%双向横坡，墩台径向布置。其中3#-13#墩左右幅现浇箱梁均采用了此施工工法，平均每跨施工时间为15 天，较传统施工工法节约 3 天时间，整体节约工期两个月。通过实践证明，该工法较以往常规施工方法，具有提高移动模架在小半径曲线与大纵横坡桥梁中纵移过跨精度，确保了现浇箱梁施工质量，同时减少了施工工期，提高了施工效率，降低了安全风险，具有显著的经济、安全和质量效益，得到了同行业及业主的一致好评。