浅谈大跨径移动模架在矮墩区的运用

司红俊 李立律

（中交二航局第四工程有限公司,安徽 芜湖 241006）

E763 高速公路是欧洲11 号走廊塞尔维亚段,连通着塞尔维亚和黑山出海口巴尔港,作为一条高效便捷的出海通道,它具有重要战略意义[1]。本项目塞尔维亚E763高速公路苏奥段全长17.6 公里,全段关键线路跨萨瓦河大桥为预应力混凝土连续梁桥结构,全长1.6 公里,其中主桥为97.5+175+97.5m 的变截面连续箱梁,南北引桥均为等截面连续箱梁[2]。其中北引桥为4*52m+4*52m 两联等截面连续箱梁,均使用52m 移动模架（MSS）系统进行现浇施工。

1 工程概况

跨萨瓦河大桥北引桥左右幅为4*52m+4*52m 两联等截面连续箱梁,经过从施工功效、经济效益和施工安全方面的比对,使用52m 移动模架（MSS）系统进行现浇施工是最佳的施工工艺。

根据MSS（52m）系统的技术参数,要满足移动模架正常安装及施工要求,墩身净高度（不含盖梁高度）不得小于6.1m,箱梁顶到承台顶的距离不得小于12.4m,箱梁底至地面的静空不得小于9m。根据跨萨瓦河大桥的设计参数,1#墩～4#墩均无法满足MSS（52m）系统牛腿的安装要求,S1～S4 跨净空均无法满足MSS（52m）系统牛腿行走要求。使用MSS（52m）系统施工,首先必须解决施工中移动模架的牛腿问题。

2 移动模架介绍

MSS 移动模架系统（Movable scaffolding system）是世界桥梁施工的先进工法,施工时无需在桥下设置模板支架,采用两个支撑在牛腿上的钢结构主梁支承模板系统,两主梁通过牛腿支架支撑在桥墩墩柱上[3-4]。

下行自行式移动模架系统主要由牛腿、滑移小车、主梁、鼻梁、横梁、后吊梁、中横梁、前支撑横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压机电或机械系统。

与国内惯用的满堂支架现浇相比,移动模架法施工具有以下明显的优点：

（1）工序简单,施工周期短；

（2）不需进行基础的处理,适用范围广泛；

（3）移动模架对于高墩桥梁,尤其是城市高架桥,具有显著的安全性,同时可不影响桥下的通车、通航要求。

3 矮墩区牛腿处理

3.1 1#桥台施工处理

萨瓦河大桥桥台为肋板式桥台结构,1#桥台承台顶标高为72.24m,箱梁混凝土最低处底标高为68.922m,限制了模架拼装空间。因此特设计加工两套横移支架作为模架梁系拼装时主要承重和横向微移结构,另安装4 个小车竖向液压主千斤顶作为模架浇筑混凝土时主要受压体系。其主要组成结构见图1-2。

图1 1#桥台横移支架和混凝土支撑断面图

3.1.1 横向支架结构

图2 1#桥台模架拼装横移支架和混凝土支撑侧视图

横向支架由两根已加固的φ720×8mm 钢管桩和一根双拼IPEA500 作为主要受压结构,顶部布置顶推油缸和横移滑板,横移滑板底部需涂抹黄油以减小摩擦系数,见图3。

图3 横移支架结构图

3.1.2 临时横移支撑系统

施工桥台肋板时同时浇筑主顶钢筋混凝土支撑块,该混凝土支撑块将作为永久性部位被回填至护坡内,单个混凝土支撑块最大承受荷载300t,萨瓦河大桥设计方已对桥台的整体受力情况进行了验算,并相应对桥台承台结构进行了加固,完全满足支撑体系的承载要求。

根据施工图纸设计,在桥台外侧下沉φ720×8mm钢管桩,安装钢管桩主梁,铺装支架底部IPEA500 横梁,为了扩大桥台承台边缘受力面积保护承台混凝土,可使用填充了混凝土的方钢铺垫在横梁底部,见图4。

图4 临时横移支撑系统

3.1.3 临时主支撑系统

1#桥台临时主支撑系统主要由2 对原模架小车竖向主液压千斤顶组成,该千斤顶行程为35cm,安装完成后的千斤顶标高因略低于临时横移顶部标高,以便模架拼装横梁时可以微调主梁横向位置,但主顶竖向位移应保持在25cm 左右,方便混凝土浇筑完成后的落模。待主梁横移到位后,调整千斤顶位置,应在主梁滑板正下方,调整主顶高度,使主顶成为主要承载体系,见图5。

图5 主支撑千斤顶

3.2 2#-4#墩施工处理

因2#-4#墩墩柱高度不够安装牛腿,采用搭设临时支持体系,用于承载原模架牛腿横移架和小车总装。

2#墩在已浇筑完成的承台顶部铺垫预制混凝土垫块,同时在偏移墩中心线9.3m 处施打4 根φ720×8mm钢管桩,预制的混凝土垫块高度与钢管桩主梁桩帽需在同一标高且水平。然后安装牛腿横移架并使用精轧螺纹钢张拉固定,最后吊装小车总成,2#墩具体情况如图6所示。

图6 2#墩横移架和小车布置横断面图

3#和4#墩在已浇筑完成的承台顶部预制安装钢管混凝土立柱,同时在偏移墩中心线9.3m 处施打4 根φ720×8mm 钢管桩,预制安装的钢管混凝土立柱高度与钢管桩主梁桩帽需在同一标高且水平。然后安装牛腿横移架并使用精轧螺纹钢张拉固定,最后吊装小车总成,3#和4#墩具体情况如图7 所示。

图7 3#和4#墩横移架和小车布置横断面示意图

3.3 5#和6#墩牛腿拼装

移动模架拼装前,为确保5#和6#墩牛腿拼装不影响移动模架整体施工进度,矮墩区施工时特考虑加工了一对牛腿横移架。新加工的横移架安装于4#墩,既有的2 对牛腿横移架分别安装于2#和3#墩。

移动模架完成第二跨施工后,将2#墩的既有牛腿横移架和牛腿其他构件拼装起来安装于5#墩,然后待第三跨施工完成城后,将3#墩的小车倒运至5#墩,至此5#墩牛腿和小车总装安装完成。6#墩牛腿和小车总装同理,第三跨施工完成后,将3#墩的既有牛腿横移架和牛腿其他构件拼装起来安装于6#墩,然后待第四跨施工完成城后,将4#墩的小车倒运至6#墩,完成6#墩的牛腿和小车总装。至此移动模架完成矮墩区施工,转入标准施工工序节段。

4 使用过程中的优点分析

移动模架系统本身具有周转次数多,周转时间短,使用辅助设备少等特点,可以减少人力物资的浪费,特别适用于多跨现浇梁施工,在保证工程质量的同时,又能加快施工进度,具有良好的经济效益。

SAVA 河大桥移动模架具有以下几方面的优点：

4.1 主梁刚度大

设计控制主梁在52米跨浇注时最大净挠度为1/500,主梁刚度大有利于成桥的线形控制,以及由于变形过大可能引起的初凝混凝土的受损。

4.2 设备通用性好

设备可施工52m 以内各种跨径的箱梁,转换简单方便。安全性、自动化程度高,操作简单,施工进度快。鼻梁与主梁间设转铰,可灵活适应不同平曲线半径的桥梁施工。

4.3 液压缸配置数量多

每台控制平车上配有9 台液压缸,其中两台450T竖向主顶升液压缸,两台横移液压缸,一台纵移液压缸和四台竖向液压缸。每台平车上配置两台主液压缸有利于移动模架的合模时的横向调整,大大减少了合模调整时间,此配置为我公司国内独创,在施工中起到了良好的效果。

5 结论

5.1 本文是对移动模架在本项目矮墩区应用的一个简单总结,对于大跨径现浇箱梁,矮墩区移动模架施工从各方面来讲还是比较合理经济的施工工艺,而且移动模架在矮墩区拼装安装也大大降低了安全风险。

5.2 本文可以为其他类似大跨径现浇箱梁工程提供一些参考,方便项目建设中考虑在矮墩区应用移动模架进行现浇箱梁施工。