特大桥移动模架施工方案

中国路桥Page1瀛川特大桥移动模架实施性施工方案第一章工程概况及施工准备1．1工程概况本标段为景婺黄高速婺源县溪头乡村东北200米处的一座特大桥，由于瀛川特大桥离塔岭头隧道较近，路线分左右线独立的两座设计，其平、纵线型均不同。桥型采用40米标准跨径连续箱梁，左线桥中心桩号K8+070,桥跨布置为(8×40)+(9×40)+(9×40)米,共设三联,分别为八孔、九孔、九孔一联,左线全桥长1049.12米:右线桥中心桩号K8+050,桥型采用40米标准跨径单箱单室直腹板预应力砼等截面连续箱梁,桥跨布置为(8×40)+(8×40)+(9×40)米,共设三联,分别为八孔、八孔、九孔一联,右线全桥长1009.12米.桥台处均采用160型伸缩缝,桥墩伸缩缝均采用320型伸缩缝.本桥左线R=760.919米的小半径平曲线范围,横向最大超高3％;右线处于R=844.36米的小半径平曲线范围,横向最大超高4％.1．2机具为了保证施工工期，加快施工速度，投入移动模架4套及其它的设备。第二章DZ40/1000型下承自行式移动模架造桥机2．1移动模架说明造桥机主要参数序号项目技术规格及特性1设备型号DZ40/1000下承自行式移动模架造桥机（自定义）中国路桥Page22施工使用工法逐跨整孔原位现浇3总体方案桥面下支撑，两根纵向主梁支撑模板系统4适用桥跨跨度≤40m，梁重小于20t/m的连续预应力混凝土箱梁5适应纵、横坡变化适应桥面纵坡3.0％，横坡4.0％6适应曲线半径≥750m7环境风压要求移位时小于6级、浇注时小于8级、非工作状态12级8自动化方式竖向顶落用大吨位机械自锁液压油缸完成纵向移位用液压油缸完成模架横向开、合采用液压油缸完成支腿自行吊挂前移过孔9整机使用总功率约95kW10动力条件～4AC、380V、50Hz11液压系统压力32MPa，40MPa12移位速度0～1.0m/min13前支点最大反力2*430吨（48米浇注工况）2*405吨（40米浇注工况）2*320吨（32米浇注工况）14后支点最大反力2*270吨（48米浇注工况）2*240吨（40米浇注工况）2*250吨（32米浇注工况）15主梁挠度小于L/50016过孔稳定系数K1.517运输条件最大单件重小于23t，最大单件尺寸小于13m×3.0m×1.72m，满足铁路、公路运输限界18单台总重量430t（不含支座处散模、端模及内模）19设计施工周期12天/跨2.2造桥机的主要特点１）采用下行式结构，利用桥墩安装支撑托架，具有良好的稳定性。整机结构布置合理，受力明确，简单可靠。２）动作简单灵活，可实现精确就位。液压驱动双向移位，动作平稳可靠。中国路桥Page3３）模板水平开合，仅中间一条施工缝，对混凝土外观有利。所有模板由螺杆支撑，调节及设置预拱度均非常方便。４）主支腿设置横向移位油缸，便于调整主框架位置，便于曲线过孔作业。５）模板设计合理，其启闭、移位、调整及互换性组拼方便。侧模高度可调，适用变腹板桥梁施工。６）造桥机升降、横向开合、纵移过孔均采用液压控制，动作平稳、安全可靠，且极大的降低了劳动强度，同时提高了施工效率。７）各支腿能够自行过孔就位安装，不仅方便了高桥墩的施工，也极大的降低了施工成本。８）设置无线扩音器、风速报警仪等装置扩展了该机的性能。2.3造桥机的主要结构及其功能DZ40/1000型移动模架造桥机主要由主框架结构、外模系统、前主支腿、后主支腿、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、电气液压系统及辅助设施等部分组成。2.3.1主框架结构主框架结构由两根主导梁及底模桁架组成，每根主导梁由主梁和前导梁组成，底模桁架安装两根主梁之间，主框架结构是模架和外模的安装基础，是施工荷载的直接承受者。每根主导梁由4节承重钢箱梁(2*12m+2*12.5m)+3节桁架导梁组成，全长约84m。两根梁之间中心距为8.8米，承重钢箱梁截面特性（单位mm）见下图：截面容许抗弯2647t-m。中国路桥Page4主梁采用高3.0m，翼缘板宽1.6~1.72m的箱形结构，腹板中心距1.5米。设置必要的纵向肋和横向肋，以保证箱梁在各个工况下的腹板和盖板的局部稳定性。每节主梁之间采用高强螺栓进行拼接。主梁内侧腹板上设置底模桁架安装法兰，每套底模桁架均与主梁的横隔板相对应，保证箱梁受力合理，主梁外侧上部设置走道和栏杆，保障调整螺旋撑杆时作业人员的安全。导梁为矩形桁架结构，接头为销轴连接。导梁与钢箱梁之间的联结形式为：内侧上、下弦设置一组竖直销轴，外侧下弦设置可调撑杆，使得导梁整体可以绕竖直销轴转动，以适应桥梁水平曲线。底模桁架在造桥机主梁范围内设置15套，实现26组支撑对模板支中国路桥Page5撑，除桥墩处两组支撑间距为3.2m（中间是桥梁支座）外，其余间距为2.3m和1.8m。底模桁架为空间桁架结构，上下弦杆采用两片14号槽钢组焊，弦杆中心高1.6米，弦杆中心宽1.2米。斜杆和竖杆采用两片12号或8号槽钢组焊。每组底模桁架长7.288米，分两节制作，每节长3.644米，两节桁架之间采用螺栓法兰联结弦杆，底模桁架与钢箱梁之间亦采用螺栓法兰联结。每套底模架上弦杆上设置12处螺旋千斤顶（每台千斤顶均设置于模架上弦的节点处），千斤顶上部与底模铰接，用于调整底模的线形。2.3.2外模系统外模系统由底模、腹模、翼模和可调撑杆组成，底模通过螺旋千斤顶支撑在底模桁架上，底模桁架从中部剖分，每侧均与主梁相联。腹模、翼模通过可调撑杆支撑在承重钢箱梁上。模板由面板及骨架组焊而成，其面板厚为6mm，模板之间在横向和纵向都有螺栓连接。翼模及腹模可以整体旋转开启一定角度，使其与混凝土箱梁腹板分离后随底模及主框架一起下落和横向开启。墩柱处的底模现场使用散模组立并固定牢靠。外模板应起拱，起拱度的大小应按造桥机主梁承受的由实际混凝土荷载（包括钢筋）+内模自重产生的曲线特征值确定，以使成桥后桥梁曲线与设计值吻合。模架就位后，应调整底模标高（侧模、翼模也应随底模一起起拱且必须是同一线型同一拱量），使其与所提供（或修正后）的预拱曲线特征值吻合。腹模按箱梁腹板最低高度设计，可以从中间分离并夹充部分模板，以适应箱梁腹板高度变化的需要。夹充模板在现场根据箱梁变化情况采中国路桥Page6用木模包铁皮制作。2.3.3前、后主支腿前、后主支腿分别由左、右两个牛腿和连接件组成，牛腿采用自行式牛腿，为三角形结构，通过墩身预留孔附着在墩身上并用精轧螺纹钢筋拉紧。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墩身上。每个牛腿顶部滑面上安装有移位台车，用于模架的纵向、横向的移动和微调对位。左右牛腿利用AJL1080高强精轧螺纹钢（φ32）对拉与桥墩固结成一个整体。每根高强精轧螺纹钢需施加5t的预紧力，预紧采用两台YCW60B-200型千斤顶（需配BZ系列泵站）进行张拉预紧，张拉时应在顺桥方向两侧同步进行。牛腿上设置有移位台车（纵横移位机构），每套纵移机构包括2个支承铰座、1台纵移液压油缸、1个顶推滑车和1个油缸支承铰座，用于模架的纵向移位。2个支承铰座分别位于主梁腹板和导梁下弦杆下方，纵移铰座上设有减摩材料（四氟滑板），以减少造桥机纵移过孔的摩擦阻力。主梁下盖板和导梁下弦杆上设置宽120mm、厚40mm的纵移轨道，主梁下盖板设置纵移顶推滑道。纵移油缸缸端固定在移位台车上，杆端利用顶推滑车的插销与纵移顶推滑道连接，纵移油缸每次可以将造桥机向前推进1m，利用倒换插销的方式实现造桥机的推进过孔作业。支腿吊挂过孔时，通过纵移油缸驱动，使支腿沿主梁下推进机构向前走行，中间不需要辅助设备。每套横移机构包括2台横移液压油缸、1个托盘、2个滑动铰座、2个油缸支承铰座组成，用于模架的横向开启和闭合。托盘及顶面模架结中国路桥Page7构在横移油缸的推拉作用下在支腿的横梁上横向移动。横移油缸的缸端与托盘销接，杆端利用插销与支腿的横梁连接，支腿横梁上等距设置若干插孔，以倒换插销位置的方式实现托盘和模架在支腿上移动3400mm。在托盘的滑板与托架横梁的轨道之间应涂上润滑油，以减小摩擦力。2.3.4前辅助支腿前辅助支腿设置在导梁前端并与导梁连接为一个整体，作为主支腿吊挂过孔时的临时支撑。前辅助支腿可以从中间分开，以适应移动模架横向开启过孔作业的需要。前辅助支腿设置2台手动千斤顶，可以调整支腿的高度，以适应导梁上墩和主支腿前移安装的需要。2.3.5中辅助支腿中辅助支腿由承重横梁和吊挂装置、走行轮组成，在主支腿吊挂过孔前，中辅助支腿移位至指定位置并支撑在桥面上，安装吊挂装置使主框架悬吊在中辅助支腿的承重横梁上，以实现主支腿的吊挂自行过孔。走行轮可实现人工推动中辅助支腿移位的作用。2.3.6后辅助支腿后辅助支腿由L形腿、滑动横梁、横移油缸和支腿等部分组成。支腿下部设走行轮系，在铺设于桥面的轨道上走行（走行轨道为P60轨，现场自行设置），在浇注状态使轮组脱空，使承力装置支撑在桥面上。后辅助支腿有三个作用：其一，浇注混凝土梁作业时作为主框架后端的吊挂；其二，吊挂主框架，实现后主支腿自行过孔，吊挂并实现主框架横向开启；其三，吊挂主框架后端并在桥面上行走，实现移动模架的过孔作业。中国路桥Page82.3.7液压系统简介液压系统由液压泵站、垂直支承油缸、纵移水平油缸、横移水平油缸、后辅助支腿支撑油缸、控制元件及管路组成。1）液压泵站：包括油箱、液压泵、电机、吸油滤清器、回油滤清器、溢流阀、压力表、油温液位计等。其主要参数为：电机功率：15kw工作压力：28Mpa额定压力：31.5Mpa最大压力：41Mpa额定流量：19.44L/min液压泵站共5台，布置在桥墩两侧的支撑托架上4台和后辅助支腿1台。2）500吨垂直支承油缸：该油缸为特殊订货购件，配有机械锁定机构。其主要参数为：缸径／杆径：φ460／φ320最大行程：150mm最大推力：500t500吨垂直支承油缸共2台，安装在造桥机承重主梁前端的支撑牛腿上。3）300吨垂直支承油缸：该油缸为特殊订货购件，配有机械锁定机构。其主要参数为：缸径／杆径：φ360／φ260最大行程：150mm最大推力：300t300吨垂直支承油缸共4台，安装在造桥机承重主梁尾端的支撑牛腿上2台、后辅助支腿上2台。4）纵移水平油缸：该油缸配有液压锁定机构。其主要参数为：缸径／杆径：φ140／φ70中国路桥Page9最大行程：1100mm最大推力／拉力：38.5t／28.9t(25Mpa)销轴孔径60mmR×T（厚）=70×70安装距500+1100油缸速度计算：伸出时：V1=Q/A1=19.44x1000/153.86=126cm/min缩回时：V2=Q/A2=19.44x1000/115.395=168cm/min纵移水平油缸共4台，与滑车一起悬挂在造桥机主梁下的顶推滑道上。5）横移水平油缸：该油缸配有液压锁定机构。其主要参数为：缸径／杆径：φ90／φ45最大行程：620mm最大推力／拉力：15.9t／11.9t（25Mpa）销轴孔径40mmR×T（厚）=45×45安装距370+620横移水平油缸共10台，安装在2套主支腿和1套后辅助支腿上。6）控制元件及管路：1台泵站同时连接4个油缸。通过换向阀的换位，可分别使2个油缸单独动作或同时动作。2.3.8电气液压系统电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主梁配电柜接入后，分成三路：一路给主梁顶面的电气柜供电，用于向振捣设备和照明系统供电；另一路给主梁中国路桥Page10后端液压电气柜供电；第三路给主梁前端液压电气柜供电。电缆两端采用多芯接插件，在柜屏上布置互联电缆接线端，便于拆接、检修和应急处理。各液压站电气系统采用变压器和整流电路，为控制回路提供24V直流电源。整机设置相应的照明系统，满足夜间施工作业要求。液压系统均设置与各支腿处，完成移动模架的升降、横向开启、纵移过孔和主支腿移位。2.4施工工艺流程１）造第一孔梁安装立柱→安装墩旁托梁和支承台车→主梁安装就位→模板系统安装→扎钢筋、布管→内模板安装→检测、调整模板、补缝→扎顶板钢筋