移动模架在瑞赣高速九岭高架上的应用

林 运 唐

(南昌铁路天河建设股份有限公司，江西 南昌 330001)

移动模架在瑞赣高速九岭高架上的应用

林 运 唐

(南昌铁路天河建设股份有限公司，江西 南昌 330001)

针对山区高速公路的特点，考虑到传统移动模架(MSS)施工的经济跨径为50 m，随着跨径的增大用钢量急剧增加的现实，结合连续梁桥有两个反弯点的特点，引入移动模架“分块浇筑”设计理念，对九岭高架桥采用广州黄埔桥MSS62.5施工进行了探索，为今后移动模架在山区高速公路上的应用提供了参考。

移动模架，分块浇筑，山区，不等跨

1 工程概况

会昌九岭高架桥是瑞赣高速公路AS4标段一座特大桥，位于江西省会昌县白鹅乡，大桥全长1 054 m。按双向四车道一级公路标准设计，设计速度为100 km/h。该桥桥跨结构为3×30 m(预应力混凝土先简支后连续组合箱梁)+46 m+2×80 m+46 m(预应力混凝土连续刚构)+3×(4×30 m)(预应力混凝土先简支后连续组合箱梁)+46 m+2×80 m+46 m(预应力混凝土连续刚构)+3×30 m(预应力混凝土先简支后连续组合箱梁)，其主孔一联为252 m(46 m+2×80 m+46 m)，共两联，桥型如图1所示。主孔箱梁设计为双幅单箱单室变截面结构，单箱顶面宽度为12.5 m，底面宽度为6.25 m，翼缘板悬臂长3.125 m，悬臂端部厚65 cm，支点处梁高4.8 m，跨中梁高2.3 m。箱梁顶底板横坡与桥面横坡一致，均为2%，箱梁设计为变截面三向预应力混凝土连续箱梁结构，采用挂篮悬臂现浇对称施工，按照从边跨向中跨合龙的施工方法进行结构体系转换。两侧引桥采用场地预制箱梁逐孔架桥机架设的方法施工。

2 广州黄埔大桥工程实践[1]

广州珠江黄埔大桥是同三、京珠国道主干线绕广州东环段上横跨珠江的一座特大桥，主桥两侧引桥为PC连续箱梁。南北汊桥引桥，全长920 m。跨径组合为[(45+2×62.5)+(2×62.5)+(5×62.5)+(5×62.5)]m，分为上、下行分离的两桥幅，每幅桥宽16.7 m。上部结构设计为等高连续箱梁，箱梁底宽7.2 m，顶宽为16.7 m，高度为3.5 m，采用MSS62.5施工，模架如图2所示，施工的最大混凝土浇筑桥梁分段为62.5 m+12.5 m，单跨单幅单段浇筑混凝土最大重量2 650 t。国家级桥梁专家、华东交通大学特聘教授、广州黄埔大桥首席专家上官兴在黄埔大桥施工期间创造性地引进“分块浇筑”理念，并经一系列的研究论证得出采用“分块浇筑”后可使该桥MSS62.5的施工跨度扩展到80 m[2]，该成果已成为黄埔桥移动模架鉴定成果的一部分，得到国内专家一致肯定。

3 山区高速公路的特点

山区高速公路的主要特点是其穿越高山沟谷，因此桥梁隧道居多，而且形成了“桥—隧—桥”和“隧—桥—隧”的线形特点，而山区桥梁又不同于跨大江大河的桥梁跨度和桥长，山区桥梁多为在沟谷处一两跨大跨而其两端多为小山小沟，通常采用中小跨度的桥梁进行衔接；因此在山区高速公路中很少采用移动模架方法施工。如果按照本文提出的采用已有的移动模架设备，只经部分改造，可以实现80 m桥施工，即可以轻松解决山区中大中跨穿插的不等跨问题。因此，“分块浇筑”的提出，对移动模架的发展是一场革命，它打破了移动模架在跨度超过50 m后因为用钢量过大而无法突破的跨度瓶颈，同时也为山区高速公路移动模架的施工带来了新的发展空间，给山区高速公路增添了一份亮丽的色彩。

4 等高梁移模施工方案

结合已有的移动模架，并引进“分块浇筑”新理念，考虑到山区高速公路的特点，对九岭高架提出等高梁方案。为施工方便，结合地形特点，参照原设计的布跨方案，提出(2×45)+(45+2×80+45)+(8×45)+(45+2×80+45)+(2×45)，原设计中两端5 m的桥台改成两端各7 m，这样桥跨布置基本与原设计相同，只是跨数由原来的26跨减少为现在的20跨，主孔同样为两个刚构体系，其他部分为连续梁体系两端和中间各一联。箱梁设计为双幅单箱单室变截面结构，单箱顶面宽度为12.5 m，底面宽度为6.25 m，翼缘板悬臂长3.125 m，悬臂端部厚65 cm，梁高4.0 m。箱梁顶底板横坡与桥面横坡一致，均为2%。全桥采用黄埔大桥MSS62.5 m移动模架进行施工。两种桥型主跨截面特性比较如表1所示。

表1 主跨截面特性比较

全桥箱梁取消竖向和横向预应力，只配置纵向预应力，与传统预应力设计不同，增加腹板预应力，其预应力设置特点如下：

1)常规MSS预应力索按全长连续贯通布置，造成很大的浪费。因此在“分块浇筑”预应力设计中，根据受力要求，采用了分A块、B块布置短索和通索的方法进行布置。

2)以恒载自重弯矩Mg为目标，设计预应力的原则是使其所产生的弯矩MT与Mg相平衡，即设计执行“恒载零弯矩”[3]的原则。

3)取消竖向预应力，在腹板全高范围内布置纵向预应力。由于已实施了恒载零弯矩保证了纵向预应力合力作用在形心上，形成中心轴向压力N所产生0.2N的摩阻力与各截面的自重剪力相平衡，从而实现各截面“恒载零剪力”。

4)分块施工后，有两条施工缝。故采用全桥连续贯通的顶、底板和腹板“通索”预应力来消除接缝的混凝土收缩徐变，并在储备一定的正向预应力的同时保证分块结构的整体性，据资料理论分析，这种方法也使混凝土的徐变影响减小到几乎可以忽略不计的程度[4]。

预应力孔道布置横剖面大样图见图3。

5 等高梁结构验算

计算模拟采用大型桥梁专用软件Dr.Bridge 3.0和通用有限元软件ANSYS10.0进行，为节省篇幅，只对主桥刚构进行部分验算。

1)正常使用极限状态组合Ⅲ如图4所示(单位：力：kN，长度：m)。

2)载力极限状态基本组合极限抗力如图5所示(单位：力：kN，长度：m)。

3)A块局部应力如图6所示(单位：力：N，长度：m)。

6 结语

本文通过对九岭高架等高梁刚构+连续梁采用移动模架施工和原设计变截面刚构挂篮施工+先简支后连续梁架桥机架设两套方案进行对比，引进“分块浇筑”和“零弯矩”设计理念进行预应力设计。并采用大型桥梁专用软件Dr.Bridge3.0和通用有限元软件ANSYS10.0对等高梁方案进行了结构验算分析，充分论证了方案的可行性。为移动模架在山区高速公路上的应用提供了参考，并为移动模架向大跨方向发展指明了方向。

[1] 广州珠江黄埔大桥建设公司，浙江大学.广州珠江黄埔大桥移动模架成套技术研究[Z].2008.

[2] 项贻强,上官兴，黄成造，等.MSS62.5移动模架分块浇筑大跨径箱梁桥的施工创新[J].浙江建筑,2009(1)：45-46.

[3] 刘迎春,郭圣栋,林继乔,等.P.C连续梁桥《恒载零挠度设计》新理念[A].全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C].2008.

[4] 范立础.预应力混凝土连续梁[M].北京：人民交通出版社,1999.

MSS application in high speed Jiuling Rui-Gan on elevated

Lin Yuntang

(NanchangRailwayTianheConstructionMachineryCo.,Ltd,Nanchang330001,China)

For the characteristics of mountain highway, traditional Movable Scaffolding System(MSS) for the construction of the economic span 50 m, with the increase in long-span the usage of MSS steel increase, under the continuous girder bridge has the characteristics of two anti-bend point, the introduction of Movable Scaffolding System “partitioning casting” designing concept, explore the project construction of Jiuling rigid-frame bridge on the use of the Guangzhou Huangpu Bridge MSS62.5, reference for the future MSS applications on the highway in the mountains.

Movable Scaffolding System, partitioning casting, mountain, different span

2015-06-02

林运唐(1979- )，男，硕士，工程师

1009-6825(2015)23-0150-02

U445

A