浅析移动模架工法在桥梁施工中的应用

杨晓东

【摘要】移动模架工法也简称MSS工法，现已成为最主要的建桥方法之一，其工艺原理是在设计混凝土箱梁的上方或下方设置承重钢主梁来支承模板、梁重和各种施工荷载，钢主梁可在滑道滑行。此工法为大型桥梁施工向机械化、自动化和标准化的方向迈进了成功的一步。本文以凫洲大桥为工程背景，分析移动模架工法的特点和施工中的关键技术。

【关键词】移动模架工法桥梁， 适用范围

【 abstract 】 movable formwork method also abbreviation MSS method, has now become one of the main bridge of the method, and the process principle is the design of concrete box girders of above or below the bearing steel girder set to supporting template, beam heavy and all kinds of construction load, steel girders can slide in the taxi. This method for large bridge construction to mechanization, automation and standardization of the direction the successful step. This paper Fu continent bridge engineering background, the movable formwork analysis method in the key technology characteristics and construction.

【 key words 】 movable formwork bridge method, suitable scope

中图分类号: U445 文献标识码：A 文章编号：

1 桥梁施工中应用移动模架工法可发挥的优势

当桥墩较高、桥跨较长或桥下净空受到限制时，采用移动模架逐孔现浇施工技术。具有以下优势。

(1)工序简单，施工周期短。上、下部构造可平行施工，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，采用全液压设备进行操作，极大程度地降低了劳动强度，缩短施工周期。经过与国内传统的施工方法对比发现，采用移动模架(MSS)技术施工可缩短桥梁上部结构施工工期达50％～200％。

(2)工序重复，易于掌握和管理。由于每段梁的模板、钢筋、预应力体系、混凝土浇注等工序和工艺基本相同，施工2～3个粱段后即可走入正轨，易于掌握和管理。

(3)移动模架工厂化施工，标准化作业，梁体整体性好，利于工程质量和安全控制。采用移动模架施工，每孔箱梁仅在O．2L附近设一道横向工作缝，混凝土箱梁的整体性能好，尤其是对于深处海洋环境中的桥梁，使结构的耐久性更有保证。同时，可在模架制造时事先设置预拱度控制变形，便于控制梁体整体性、结构尺寸和线形，保证施工质量。

(4)移动模架逐孔施工，具有明显的经济效益，经过多年的工程实践，对于桥墩超过一定的高度而无法设置脚手架施工的高架桥梁工程和地面为软弱土层、脚手架或支架基础处理困难且费用较高，以及在桥梁跨数超过1O孔的情况下采用移动模架法进行施工将更加显示出“经济、高效”的特点。桥型美观，多孔连续，伸缩缝少，行车舒适性高，亦可降低噪音。

(5)施工时的受力与运营时的受力一致，不需要增加施工受力钢筋，减少建材消耗。

(6)移动模架对于高墩桥梁，尤其是城市立交和高架桥(因为移动模架造桥机作业面通常在桥墩的顶部，不需要限制桥下净空)的施工，具有显著的安全性；基本不影响桥下的通车、通航要求：对桥下地面的要求低，也不受桥梁墩高及地面设施的影响，适用于交通繁忙区域高架桥的不中断交通施工。

(7)施工占地少，对环境的影响和污染少，有利于文明施工。因施工是从桥的一端向另一端逐孑L推进，施工完毕的箱梁桥面可用作半成品的加工和堆放场地，对于施工场地狭窄的工程具有独特的优势。

(8)采用MSS技术施工有利于各种地下管线及桥梁上部结构交叉施工，节省工期，且可设置防雨、防寒、防晒的顶棚围护措施，可保证施工期间不受天气的影响，也有利于掌握工期。

(9)移动模架工法适用于跨径在2O～6O m的简支或者连续梁桥，桥长达到一定规模时(一般大于800 m)较其他工法经济。

(1O)上行式移动模架造桥机能适应平曲线R>600 m的多跨连续梁施工，逐孔现浇时梁体整体性能好，几何尺寸易于调整，使梁体结构更合理化。

(11)移动模架造桥机主梁箱型结构载荷能力强，抗弯刚度大，主梁变形小，结构安全可靠。箱梁混凝土灌注前的预拱度便于控制，以保证良好的线形。

(12)造桥机主梁经过不断的改进和完善，可成为一机多用的桥梁施工设备，既是现浇或预制梁逐孔施工设备，又能兼做架梁或承重粱的设备，重复利用率高，节省投资，综合效益好。

(13)造桥机能与桥梁结构相适应，除墩顶或悬臂端有刚性支撑外，无需增加其它特殊预埋件，对桥梁墩台及上部结构无任何特殊要求。

(14)造桥机主梁基本为等截面，与吊车及模架采用分离式结构体系，前跨和后跨均能加载独立工作，有利于桥梁的首跨和尾跨的施工。

2 采用移动模架造桥机施工对桥梁要求

2．1 路线平纵断面

移动模架造桥机的主要承重部件一般是略长于一跨的直线钢箱梁，当桥梁位于曲线上时，类似于梁按照切线布置或平分中矢布置。因此要求半径不能太小，如跨度50 m时，曲线半径不宜小于600 m。这对于铁路桥梁来说较易满足(一般跨度32 m时曲线半径要求在500～600 m以上)，但公路桥梁位于小半径(R<200 m)曲线上的情况较多，此时模架应采用分节铰接形式以适应小半径，但目前国内公路造桥机大多还限于采用直线模架横移来实现曲线桥的施工。对纵断面而言，纵坡不应过大(一般不宜大于3％)。

2．2 结构形式的选择

梁式桥按照受力分为连续梁和简支梁。对于简支梁，当采用移动模架造桥机施工时，除非预应力采用单端张拉，否则需要考虑张拉空间的问题。而对于连续梁来说，采用单端张拉对梁部内力、应力影响不大，可以更好地适应移动模架造桥机施工要求。因此除非特殊情况(如软弱地基等)，一般应优先采用连续梁桥。

2．3 桥梁跨度及布置

根据移动模架造桥机施工的特点，对桥梁最小跨度的要求主要取决于梁部箱内空间，因为内模自动拆装及走行需要一定的空间，同时还要考虑成桥后检修要求，因此跨度太小时较难满足上述要求，对于公路桥梁而言更是如此。

当跨度增大时，无疑模架承重梁的自重增加，用钢量增大，且较大跨度桥梁(如64 m以上)一般设计为变高度连续梁，此时采用移动模架法施工速度与挂篮悬浇相差不大，且对模架走行、模板制作等要求较高，与挂篮悬浇相比己无优势可言，因此采用移动模架造桥机施工时，桥梁跨度不宜大于60～70 m，其适宜跨度在30～50 m之间。

采用移动模架造桥机施工连续架桥时，一般将施工缝设置在弯矩零点附近(一般为0．2 L)，若将连续梁桥等跨度布置，则现浇第一跨时必须将模架承重梁加长0．2 L，这不仅加大了其自重和用钢量，而且在以后各跨施工中加长部分不发

挥作用，因此宜将连续梁边跨跨度设计为中跨的0．8(同时可使连续梁边跨中和中跨中弯矩趋于一致)。

2．4 梁截面形式及预应力设计

采用移动模架造桥机施工时，为简化模板构造、方便模板拆装及走行，预应力混凝土梁一般采用单室箱形截面，在这一点上国内外桥梁大体相同。外形上，一般应尽量采用等高度梁(除非跨度较大)，箱内构造宜应简化构造。

在连续梁纵向预应力设计中，典型方案是腹板内设置通长预应力筋、支点处顶板设置补强短筋，腹板力筋在施工缝处分段单端张拉、连接器连接，顶板短筋也在施工缝处单端张拉，此方案可最大限度减少箱内张拉齿板、张拉槽数量，简化构造，同时张拉预应力等作业均集中在梁的前端，作业条件较好，虽然施工缝处混凝土截面削弱较大，但其处于结构受力较小部位，一般可满足受力要求。

2．5 对下部结构的设计要求

对于上承式移动模架造桥机，箱梁的腹板最好能搁置在模架主梁的顶面上，这样有利于模架的布置和平衡，而这又取决于箱梁腹板置于墩顶的位置：同时桥墩的宽度是移动模架纵向滑曳时必须躲避的障碍，因此为方便其行走，桥墩横桥向跨度应尽量减小。当模架的后支点采用牛腿支撑于墩身时，墩身设计中应考虑预留与牛腿水平肢相应的连接构造；而当后支点采用辅助墩直接支撑于基础顶面时，一般要求墩身四周基顶应有一定的跨度(约1．5 m左右)。不论采用何种支撑方式，均应作施工荷载检算。

3 提高移动模架施工效率的建议

移动模架施工现浇预应力混凝土梁一般都是在模架内绑扎钢筋，因此施工过程的主要时间花在钢筋的绑扎工作，因此合理组织钢筋的绑扎工作对提高每跨梁的施工效率是非常重要的。对于各跨等截面的桥梁运用移动模架法施工时，如果在进行混凝土浇筑的同时进行下一跨端隔梁钢筋和腹板钢筋的绑扎工作，等到下一跨施工时可以直接吊装到模板内，这个过程能节省不少施工时间，提高施工效率，其他的施工步骤差别不大，这几项流程施工方式不同，详细说明如下。该做法已经取得了很好的效果，值得推广。

3．1 端隔梁钢筋绑扎

现场专门组织一班工人负责端隔梁的钢筋绑扎，以提升施工效率。预先于端隔梁钢筋笼样板架上进行绑扎，绑扎完成后，等外模完成定位及钢模表面的修整，即可进行吊装。

3．2 腹板钢筋绑扎

腹板钢筋的绑扎同端隔梁钢筋绑扎一样，由专门班组负责，预先于钢筋笼样板架上完成绑扎，在端隔梁钢筋笼吊装时一同进行。腹板与端隔梁或腹板与腹板之间的交接处，再以现场绑扎方式处理。

3．3 混凝土养护方式

如果在条件允许的情况下，采用蒸气养护的方式，使得混凝土强度在浇筑完成十几小时后即可达到预应力筋张拉所需的强度，随后就可进行预应力的张拉。为缩短每跨的循环时间，每一跨混凝土的浇筑，最好能控制在当天下午完成混凝土浇筑，再利用夜间进行养护，这样混凝土养护几乎不占循环时间。

移动模架工法具有工序程序化、线形易于控制、施工周期短、不需进行基础的处理、适用范围广、施工交通影响小、安全等优点，而在城市高架桥、高墩公路桥梁和跨海桥梁的施工中得到广泛的应用。

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