云南交投公路建设第五工程有限公司 云南 昆明 650000
摘要:在桥梁工程施工过程中,移动模架的应用能大幅度提高桥梁工程施工技术的机械化程度、提升施工效率,同时还能有效降低资源消耗等问题,切实保障了建筑企业的经济效益。基于此,文章就移动模架的工作原理进行了阐述,并对桥梁施工中移动模架现浇梁施工技术要点做出了分析,以供参考。
关键词:桥梁工程;移动模架;现浇梁施工技术;要点分析
前言:
近年来,桥梁工程的建设规模不断扩大,为了提高桥梁工程整体结构的稳定性,时常应用移动模架开展施工操作。相较于其他施工技术而言,移动模架在应用过程中需要借助平台设备,以桥轴线为参考依据,沿桥梁纵向移动,以此为各环节的施工操作提供便利。并且,此技术能有效降低施工成本、提高施工效率,能帮助建筑企业实现经济效益最大化目标。因此,相关人员要明确移动模架现浇梁施工技术的要点、重点,严格把控其施工质量,切实发挥出移动模架技术的作用,为促进社会经济发展提供有利支持。
一、桥梁工程施工中移动模架的工作原理
移动模架又称为MSS工法,由主梁和托架等构件共同组建而成,是当下整孔现浇桥梁的先进施工设备。其需要借助桥墩及承台等结构完成主支腿的安装工作,再由主支腿完成主框架的支撑任务,然后将外模及模架安装到主体框架上,由此形成完整的可纵向移动的桥梁操作平台,帮助桥梁完成整体的施工操作。在应用过程中,施工人员可控制移动模架将其横向分离,以便能顺利通过桥墩,然后在以纵向前移过孔的方式达到施工部位,同时将其横向聚拢使其再次形成操作平台,进而完成后续的施工操作。
另外,在桥梁工程施工过程中还可利用液压系统控制移动模板,能明显提高施工操作的自动化及智能化水平,在一些大跨度桥梁工程施工中尤为适用。并且,移动模架的安装方式简单、快捷,施工人员可根据桥梁工程的实际情况进行现场安装,大幅度提高了移动模架的适应性,为后续施工操作提供了技术保障[1]。此外,移动模架又可分为上承式移动模架、中承式移动模架及下承式移动模架(如图1)三种,施工人员在安装过程中还要结合桥梁工程的建设规模及实际情况选择合适的移动模架,充分发挥出移动模架的积极作用,提高施工操作的安全系数,确保桥梁工程整体的施工质量,保证桥梁结构的稳定性能满足建设要求。
图1.下承式移动模架示意图
二、桥梁施工中移动模架现浇梁施工技术的要点分析
就普渡河大桥连续刚构边跨现浇段工程为例,普渡河1号大桥桥长709m,桥跨设计为7×30m预制小箱梁+(73+130+73)m连续刚构+3×29m预制小箱梁+(40+50+40)m钢箱梁;而普渡河2号大桥桥长804m,桥跨设计为9×30m预制小箱梁+(73+130+73)m连续刚构+4×30.5m预制小箱梁+(40+50+40)m钢箱梁。其中,连续刚构是由两个130米的T构组成的对称结构为主,主桥全长276米,边跨现浇段的长度在6.89米、梁高2.6米,总现浇混凝土为140方,设计标号为C55,强度性能为100%。
(一)组装移动模架
在桥梁工程现浇梁施工前,施工人员需要先组装、安装移动模架,把控好移动模架的安装质量,确保施工操作的安全性。主梁、提升设备、支腿、C形梁、螺栓及液压电动系统等是移动模架的主要施工设备,施工人员需要先完成牛腿的组装工作,再组装主梁,然后安装牛腿和横梁并吊装主梁,最后完成底板铺设工作。
(二)移动模架的预压和预拱度的设置
组装好移动模架后还需对其进行原位模拟加载预压试验,通过预压消除移动模架非弹性变形的问题,然后参考弹性变形值对预拱度进行合理设置,提高移动模架的稳定性。由于各断面混凝土的自身荷载具有不同特点,所以在调整好模板后,需要明确观测点标高,再依照混凝土的浇筑顺序依次进行加载试验。在加载过程中,技术人员要时刻观察移动模架的挠度变化情况,可绘制详细的挠度曲线变化图,通过准确分析曲线变化图总结出移动模架基本的变形数值,以此掌握移动模架在荷载状态下的安全性,为后续施工操作奠定良好基础。
对预拱度进行设置时,应在充分考虑预应力产生的上拱度及缩短徐变影响的基础上,参考移动模架预压时主梁实测的跨中弹性变形值与梁体设计的反拱值之差,依照二次抛物线的方式进行设置。根据预压移动模架时分析出的施工预拱度,对底模机械螺旋顶进行合理调整,以此保证模架的调整效果能满足箱梁预拱度的需求。在对前孔箱梁进行施工操作时,还需全面观测实测点,并依照实际的观测结果对预拱度进行实时调整,提高预拱度设置的精确性。
(三)安装移动模板
施工人员在完成整体组装工作后,便可开展墩旁托架的安装工作,根据安装标准安装加长支撑柱和长柱螺旋撑杆,然后安装托架,同时对其位置进行合理调整。在安装过程中,施工人员可采用张拉措施对精轧螺纹钢筋进行有效处理,并对其他螺纹施加适量预应力,以此加强托架和梁蹲的稳定性及牢固性,保证钢筋能够均匀受力。在安装支撑台车时,施工人员要先将支撑台车吊装至墩旁托架的轨道后方,然后依照检测标准对吊装支撑台车的空车运行指标进行严格检测,按照操作规范对台车进行移动和操作,确保支撑台车的性能指标符合标准要求。
在安装主梁和前后导梁时,施工人员要注意结合工程进度开展地面拼装工作。在拼装过程中要严格按照设计标准调整钢筋箱梁,确保安装效果符合设计需求,一般将钢筋箱梁的拱度控制在50m即可,在此过程中,施工人员应规范拼装操作,避免因操作不当造成钢筋箱梁的弯曲问题,以免影响移动模架的质量[2]。在桥梁工程施工过程中,移动模架的主梁需要沿桥梁方向同桥梁保持纵向平行的关系,所以,为了施工操作的安全性,施工人员可借助两台起重吊车移动支撑台并拧紧箱梁栓。
安装前后导梁时,施工人员可在地面完成拼装和组合工作后利用吊车将其吊装,并采用M30的螺栓,依照950N.m的拧紧力将主梁同导梁进行有效连接。然后,便可进行模板的安装操作,在安装底模前要先将螺旋千斤顶安置好,确保其延展性符合设计标准,保证模板能够灵活伸缩。在连接横梁时,要先将吊车停至钢梁中间,然后采用由内而外的方式进行安装。最后在安装底模时,要注意与主梁起拱时间一致,起拱之后再进行分段安装;施工人员在绑扎好底模板后方可安装内模,然后安装腹板和支撑板,完成钢筋绑扎工作后再完成顶板端模的安装工作。
(四)移动模架的移位
1.拆除模架
施工人员在拆除模架时,要先依照规范流程将内模撑杆进行拆除,然后拆除内膜。如若现浇混凝土没有完全硬化、干燥,则需要延后拆模时间,避免强拆破坏混凝土的完整性,通常在混凝土强度达到3.5MPa以下时便可进行拆模工作。当完成预应力的张拉施工后,施工人员要及时调整油缸,并将油缸内部的螺母和机械锁螺母拆除,然后进行外模的脱模操作。在此过程中,如若PC梁出现下滑现象,那么施工人员应提高施工操作的规范性,将PC梁向下移动约10mm左右,而后端油缸则需要下移20mm左右,以便PC梁能够平稳滑落,最后可将其拆除并实施脱模工作。
2.移动桁架
横移桁架前,施工人员要先保证前墩及墩旁托架的安装质量,确保其安装效果符合设计要求,并且要清理底模衡梁及走台轨道间的杂物,保持其干净整洁。在关闭所有内模电源后,还需对电缆进行检测,保证没有异常情况后再拆除螺栓;当完成支撑台车内部横移油缸的安装工作后,施工人员可对模架的操控手柄进行检查,确保顶升油缸及支撑台架的连接效果。
为了保证桁架纵移的工作效率、确保其移动顺畅,施工人员还需及时将模架间的杂物进行清理,同时将适量润滑剂均匀涂抹至轨道内侧,然后检测支撑台所用纵移设备的移动性能,确定其符合设计标准后方可进行安装[3]。在此过程中,施工人员要保证桁架纵向油缸的单边移动质量,提高施工操作的协调性及规范性,确保各项施工操作的标准性。在弯曲渠道施工时,应对台车实施动态监控,以免台车在移动过程中出现卡死现象,避免影响施工操作。在完成桁架移动操作后,还需要合并模架,施工人员要及时将底模和横梁的螺栓进行连接,确保顶升油缸在墩旁支架旁边,而桁架高度也应与制梁高度保持一致。
桥梁工程施工中移动模架现浇梁的施工工序
(一)安装预应力管道
为了明确预应力管道的质量,施工人员可采用注水测试法对其纵管进行检测,防止预应力管道存在渗漏等问题。在测试完毕后,施工人员要结合现场实际情况依照施工图纸核对预留孔道的位置及尺寸,同时对其进行详细检查,以防孔壁存在不平整等问题,确保预留孔的完整性及平滑度,在此过程中,施工人员还要注意观察预埋缸垫和预留孔的中心线夹角是否保持在90°,以此保证预应力管道安装的质量。在具体操作过程中,为了规避钢筋位移、变形等情况,施工人员可将定位钢筋加工成波纹管道,提高预应力管道安装的稳定性,加强管道强度,提升管道安装技术与移动模架现浇梁技术的整合性,保障整体施工操作的质量。
(二)钢筋施工
在正式安装钢筋前,施工人员要对钢筋进行详细检查,针对钢筋生锈或表面存在污物等问题要及时处理,保证钢筋的洁净度。为了避免影响施工质量,施工人员应对钢筋形态进行检查,一般钢筋应为平直状态,如若存在弯曲、变形等问题,其可采用冷拉法调直钢筋。在冷拉过程中,其要依照钢筋级别严格控制冷拉率,以防操作过度损伤钢筋,通常:一级钢筋的冷拉率要控制在4%以内,二级钢筋的冷拉率则需要控制在1%以内。
当完成检查及冷拉工作后,施工人员还要结合现场实际情况仔细核对施工图纸,在明确施工标准、施工要求及钢筋加工形状等内容的前提下,方可进行安装操作。在安装期间,如若发现与施工图纸不相符的情况,施工人员应及时告知现场监管人员,以便采取调整措施加以处理,确保钢筋安装的质量能满足移动模架现浇梁的施工要求。
(三)混凝土浇筑
在混凝土浇筑施工过程中,施工人员可利用平板振动器或插入式振捣棒开展混凝土振捣工作。在振捣过程中,施工人员要严格依照振捣规范实施具体作业,保证混凝土的密实度,其可采用全截面一次性浇筑技术完成混凝土浇筑。在实际操作过程中,施工人员要严格依照设计标准及施工图纸采取分层分段、边振捣边浇筑的方式依次完成底板、腹板及顶板等部位的混凝土浇筑施工,同时还应保持浇筑施工的连续性,避免中断浇筑影响施工质量
[4]。此外,施工人员要结合施工现场的实际温度及混凝土的初凝时间合理规划分段长度,避免长度不合理降低混凝土的性能指标。在浇筑过程中,施工人员要保持匀速、缓慢的浇筑速度,并且应在混凝土完全凝固后,开展后续浇筑作业。
完成混凝土浇筑后,施工人员还需对其进行养护工作,采用自动喷淋技术对现浇段的腹板、底板及顶板等开展全面保养工作,确保混凝土强度能达到标准要求。在养护过程中,施工人员要结合实际温度合理控制混凝土的养护温差,一般温差在20℃以内为宜。在混凝土浇筑完成3小时后施工人员便可开展养护工作,以免养护太迟导致混凝土裂缝病害的发生,为了保持混凝土表面湿润,施工人员可将麻袋覆盖至混凝土表面并利用自动喷淋系统对其进行浇水养护,且养护时间不得低于14天。
(四)预应力的施工操作
就普渡河大桥连续刚构边跨现浇段工程而言,在对其预应力进行施工操作时,施工人员可采取单端张拉的方式张拉纵向预应力,依照先腹板后顶板、左右对称张拉的顺序依次完成张拉操作;然后,采取两边向桥轴线对称单向张拉的方式张拉竖向预应力;最后采用单根张拉交错的施工工艺、按照先中心再两侧的逐束单向张拉顺序张拉横向预应力。在张拉纵向预应力时,施工人员可使用标准为YCW500型的千斤顶实施作业;借助YCW120B-200型千斤顶开展竖向预应力的张拉操作;张拉横向预应力时可利用YCQ25Q-200型千斤顶。
在对钢束进行预应力张拉时,宜采用分级加载的模式缓慢施加荷载,施工人员要依照施工图纸的标注明确张拉程度、张拉重量及锚固等要求,严格依照施工规范实施作业。通常将钢绞线的张拉程度控制在1~15%σcom并维持这一荷载约3min,然后根据桥梁工程的建设吨位对其进行有效张拉,在保持荷载3min之后进行回油,同时做好锚固工作。在此过程中,施工人员要加强安全操作意识,如若出现异常情况则需要立即停止操作,并采取有效措施加以应对,在保证自身安全的前提下,对其施工操作进行调整,确保预应力施工的安全性,保障施工质量。
(五)标高的控制操作
标高的控制是桥梁工程移动模架现浇梁施工中的重点操作环节,鉴于模板预拱度设置的重要性,在具体施工过程中,专业的技术人员需要进行全程监控,加强质量管控意识,保证各墩顶浇度值的精准度,确保设置数值能满足桥梁工程的建设要求。在灌注混凝土时,还应详细观察移动模架的变形情况,并对其变形值及张拉上拱度进行准确测量,为后续施工操作提供可靠的参考资料。另外,还要对桥梁工程的设计高程和桥梁建设的实际高程偏差值进行有效控制,一般控制在±5mm以下即可。
四、桥梁工程移动模架现浇梁施工中的注意事项
在组装移动模架各构件前,施工人员要对各构件的型号规格、使用性能、材料质量及完整性等进行全面检查,确保墩旁托架、主梁和横梁等构件的强度、刚度符合桥梁工程的使用要求。完成组装工作后,还应对其进行试压,试压参数达到相关标准后方可投入使用[5]。
在移动模架空载运行过程中,由于模板数量多、体量大且支点较多,所以内力分布并不均匀,为了严格把控施工质量,工程负责人还需结合工程实际情况制定完善的施工质量管理制度,构建安全管理体系。现场监管人员也要明确监管职责,加大施工操作的监测力度,要充分掌握移动模架各内部构件的变形极限,避免其严重变形降低移动膜架的安全性,以免影响施工质量。
五、结束语:
在交通运输业快速发展的背景下,对桥梁工程的施工质量也提出了更高要求,在各项先进技术广泛应用的基础上,移动模架法能大幅度提高施工效率,可在降低人工劳动力、控制施工成本的同时有效保证桥梁工程的施工质量。在具体操作过程中,相关人员要充分掌握移动模架的应用技巧,明确移动模架现浇梁施工技术的操作重点和要点,结合桥梁工程的施工需求及实际情况采取科学有效的施工技术提高移动模架的实用性,增强桥梁工程整体的性能指标,为桥梁工程稳定运营提供可靠保障。
参考文献:
[1]王永利.高铁桥梁采用移动模架现浇梁施工技术要点[J].工程机械与维修,2021(06):168-169.
[2]占志纲,王亮.移动模架现浇梁施工技术研究[J].交通世界,2019(34):100-101.
[3]权小芳,朱青兰.桥梁施工移动模架现浇梁技术分析[J].工程技术研究,2019,4(16):86-87.
[4]闫军亭.桥梁施工移动模架现浇梁技术的应用[J].交通世界,2019(Z1):142-143.
究,2019,4(01):98-99.