移動(dòng)模架制梁施工控制技術(shù)

關(guān)鍵詞：移動(dòng)模架；施工；技術(shù) 

　　移動(dòng)模架制梁在野外作業(yè)，質(zhì)量控制有一定難度，但在特定的條件下，移動(dòng)模架制梁還是不可缺少的施工工法，本人結(jié)合甬臺(tái)溫鐵路的實(shí)踐，就保證移動(dòng)模架制梁安全質(zhì)量的施工控制技術(shù)進(jìn)行探討。 

　　1移動(dòng)模架工作原理 

　　移動(dòng)模架是一種自帶模板可在橋位間自行移位，逐孔完成箱梁現(xiàn)澆施工的大型制梁設(shè)備。根據(jù)模板支撐在移動(dòng)模架主承重梁位置不同分為上行式和下行式。主承重梁在待制箱梁的上方，并借助已制成箱梁移位者被稱為上行式移動(dòng)模架；反之，主承重梁在待制箱梁的下方，借助橋墩移位者被稱為下行式移動(dòng)模架；移動(dòng)模架造橋機(jī)利用橋梁端部、承臺(tái)和橋墩安裝支腿，支腿支撐主梁系統(tǒng)，外模及模架吊掛在主梁系統(tǒng)上，形成一個(gè)可以縱向移動(dòng)的橋梁制造平臺(tái)，完成橋梁的施工。移動(dòng)模架橫向分離，使其能夠通過(guò)橋墩，縱向前移過(guò)孔到達(dá)下一施工位，橫向合攏兩次形成施工平臺(tái)，完成下一孔施工。 

　　目前移動(dòng)模架型號(hào)較多，雖結(jié)構(gòu)形式不同但其結(jié)構(gòu)主要組成、工作原理、施工組織、施工工藝流程、安全質(zhì)量控制大同小異。 

　　2移動(dòng)模架制梁施工工藝 

　　施工準(zhǔn)備→安裝墩旁托架及橋下支架→移動(dòng)模架拼裝就位→移動(dòng)模架調(diào)試、預(yù)壓、數(shù)據(jù)采集及分析→支座安裝、底模和外模調(diào)整→底板及腹板鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件安裝→內(nèi)模及內(nèi)模運(yùn)輸軌道安裝→頂板鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件安裝→梁體混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→端模及內(nèi)模拆除→預(yù)應(yīng)力筋安裝及初張拉→脫開外側(cè)模板→施加預(yù)應(yīng)力→過(guò)孔→壓漿→檢測(cè)→進(jìn)入下一操作循環(huán)。 

　　3移動(dòng)模架制造質(zhì)量控制 

　　移動(dòng)模架制造質(zhì)量直接影響制梁質(zhì)量和施工安全，目前移動(dòng)模架生產(chǎn)廠家較多，各廠間生產(chǎn)水平參差不齊，因此必須對(duì)移動(dòng)模架進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，驗(yàn)收分兩階段：初步驗(yàn)收和最終驗(yàn)收。初步驗(yàn)收在廠內(nèi)進(jìn)行，最終驗(yàn)收在完成兩孔箱梁預(yù)制后進(jìn)行。 

　　4移動(dòng)模架制梁施工控制技術(shù) 

　　4.1線型控制 

　　移動(dòng)模架在混凝土澆注過(guò)程中會(huì)使鋼箱梁等主要支撐構(gòu)件發(fā)生變形下?lián)�，所以需要預(yù)先根據(jù)移動(dòng)模架整機(jī)支撐系統(tǒng)的剛度，計(jì)算在各種不同工況下的下?lián)现�，以便在調(diào)整模架澆注混凝土前提前設(shè)置反拱度以使成橋狀態(tài)接近設(shè)計(jì)狀態(tài)。移動(dòng)模架實(shí)際施工前應(yīng)跟設(shè)計(jì)單位充分溝通，制定移動(dòng)模架線型控制方案。實(shí)際施工過(guò)程中，采用預(yù)壓觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置。 

　　移動(dòng)模架預(yù)壓及預(yù)拱度設(shè)置： 

　　移動(dòng)模架拼裝后，在首孔箱梁施工前必須進(jìn)行堆載預(yù)壓，以消除模架拼裝的非彈性變形，測(cè)量主梁、橫梁不同部位的彈性變形，計(jì)算出施工荷載下的彈性變形，根據(jù)箱梁張拉后的上拱度再計(jì)算出模架底模的預(yù)拱度，同時(shí)檢查各部位聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性，檢驗(yàn)?zāi)＜艿陌踩�性能�?nbsp;

　　首次堆載按最大施工荷載的1.2倍預(yù)壓，再次安裝按預(yù)壓荷載為最大施工荷載的1.1倍。預(yù)拱度為箱梁設(shè)計(jì)預(yù)拱度與模架彈性變形之代數(shù)和，模架彈性變形應(yīng)根據(jù)預(yù)壓變形測(cè)量結(jié)果繪制沉降曲線，并結(jié)合模架的設(shè)計(jì)拱度和實(shí)際變形來(lái)確定。第1、2孔箱梁施工中分別在澆筑混凝土前后測(cè)定、記錄模架變形，以便在第2、3孔微調(diào)模架預(yù)拱度，來(lái)消除模擬狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)不同而帶來(lái)的預(yù)拱度偏差。 

　　4.1.1分級(jí)加載 

　　壓載采用分級(jí)加載方式，即0→60%→100%→120%→0%，在主箱梁、底模、翼模上布置測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行擾度測(cè)量。每級(jí)加載持荷時(shí)間應(yīng)分別不小于2h、2h、8h，每完成一級(jí)壓載立即進(jìn)行觀測(cè)，在壓載到120%達(dá)到24小時(shí)后，即可卸載，卸載后再測(cè)量一次，以確定模架彈性變形與非彈性變形。 

　　4.1.2預(yù)壓過(guò)程 

　　移動(dòng)模架預(yù)壓采用袋裝進(jìn)行，完全模擬混凝土澆筑順序進(jìn)行加載，專人對(duì)模架底模及主梁進(jìn)行全過(guò)程觀測(cè)。在壓載過(guò)程中對(duì)主梁及底模分段進(jìn)行觀測(cè)，并形成測(cè)量觀測(cè)記錄，每加載一級(jí)記錄一次，待卸載完成后，再觀測(cè)殘余變形，從而確定出模架的彈性變形，為底模標(biāo)高調(diào)整提供依據(jù)。 

　　4.1.3模架底模板預(yù)拱度調(diào)整 

　　移動(dòng)模架底模板預(yù)拱度調(diào)整直接關(guān)系到施工完畢后的混凝土箱梁線性是否滿足設(shè)計(jì)要求，因此是關(guān)鍵控制點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)實(shí)際預(yù)壓變形值和設(shè)計(jì)底標(biāo)高進(jìn)行底模標(biāo)高的調(diào)整。 

　　4.2混凝土澆注質(zhì)量控制 

　　梁體混凝土采用一次性連續(xù)澆筑成型，分別按箱底板、腹板和頂板的施工順序。梁體混凝土的澆筑順序及振搗方法要求如下： 

　　4.2.1澆筑順序。宜采用從中間向兩端、水平分層、斜向分段、兩側(cè)腹板對(duì)稱、循序漸進(jìn)連續(xù)澆筑。新舊混凝土間隔時(shí)間不得大于混凝土的初凝時(shí)間，澆筑時(shí)同一斷面先澆筑底板及腹板根部，然后腹板、頂板，最后灌箱梁橋面上翼緣板。 

　　4.2.2澆筑要點(diǎn)。1）砼振搗采用插入式振搗器振搗為主，附著式振動(dòng)器為輔的振搗方法。2）澆筑中不得用振動(dòng)棒推移砼以免造成離析，腹板砼流動(dòng)超過(guò)1.5m時(shí)必須移動(dòng)導(dǎo)管；每層砼厚度不宜超過(guò)30cm，分層澆筑時(shí)，砼接頭應(yīng)避開跨中部位，同時(shí)每層的接頭應(yīng)相互錯(cuò)開。3）澆筑過(guò)程中，指定專人隨時(shí)檢查、擰緊、調(diào)整模架的各種緊固件，其目的是保證內(nèi)、外模型在強(qiáng)烈振動(dòng)下，不偏斜、漏漿，寬度、長(zhǎng)度無(wú)變化，鋼筋和預(yù)埋件如有移位，及時(shí)調(diào)整，保證位置正確。4）炎熱天氣澆筑時(shí)，應(yīng)采取隔熱、降溫措施，嚴(yán)格控制砼及模板、鋼筋等溫度不大于35℃。通常在晚上10時(shí)后灌注砼。5）考慮到箱梁內(nèi)模上浮及底板砼的密實(shí)，內(nèi)模不封底，為防止灌注腹板時(shí)砼拌合物大量擠出，及給腹板砼下陷予以阻力以保證腹板的密實(shí)，在內(nèi)模側(cè)面拐角處加放壓漿板。 

　　4.2.3在澆筑砼過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)、控制混凝土的坍落度，隨機(jī)取樣制作砼試件，每孔梁的試件組數(shù)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求制作，且應(yīng)分別從底板、腹板、頂板處取樣，在同條件下振動(dòng)成型。 

　　4.2.4砼的灌注時(shí)間：澆筑宜在6小時(shí)內(nèi)完成，且不超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間，施工中必須考慮各種施工溫度下初凝時(shí)間的變化值。為確保能在混凝土初凝前完成砼澆筑，通常砼配合比初凝時(shí)間控制在10h左右。 

　　4.3預(yù)應(yīng)力控制 

　　4.3.1為防止箱梁產(chǎn)生早期裂縫，對(duì)箱梁進(jìn)行三次張拉，即預(yù)張拉、初張拉和終張拉。預(yù)張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不小于30Mpa，帶模預(yù)張拉時(shí)須拆除端模、松開內(nèi)模；初張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不小于40Mpa，初張拉后方可拆除底模及支撐，如果拆除端模時(shí)梁體強(qiáng)度已達(dá)到40 Mpa，可直接進(jìn)行初張拉；終張拉時(shí)梁體混凝土強(qiáng)度應(yīng)不小于50 Mpa、彈性模量不小于設(shè)計(jì)值，且齡期不少于10天�？v向預(yù)應(yīng)力張拉采用雙向張拉，預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)按“對(duì)稱、均衡”的原則進(jìn)行，相同編號(hào)的鋼束應(yīng)左右對(duì)稱進(jìn)行；張拉采用張拉力控制為主、伸長(zhǎng)量作為校核的原則進(jìn)行雙控。 

　　4.4混凝土溫控、養(yǎng)護(hù)和早期裂紋控制 

　　溫差對(duì)箱梁混凝土裂縫產(chǎn)生的影響很大，因混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，水泥等膠凝材料用量大，一次澆筑數(shù)量大，箱體內(nèi)部空間小，降溫條件差，箱梁內(nèi)部鋼筋、孔道密布，難以布設(shè)內(nèi)部降溫循環(huán)水管路，且形體大，養(yǎng)護(hù)難度大，造成溫差過(guò)大極易產(chǎn)生橋面板不規(guī)則裂紋和收縮裂紋。如環(huán)境溫度25度，混凝土澆注后12-45h處于升溫階段，溫度峰值達(dá)60度。夏季施工，通常情況下，腹板芯部砼最高溫度將超過(guò)60度。因此要從原材料、混凝土配合比、施工過(guò)程控制、養(yǎng)護(hù)四方面加強(qiáng)溫度控制。 

　　4.4.1原材料的要求：采用早期水化熱低的水泥并盡可能降低水泥用量；細(xì)骨料采用級(jí)配良好，細(xì)度模數(shù)在2.4-2.7之間的中砂；提高粉煤灰、礦粉摻合料所占比例，以降低水化熱并提高混凝土和易性。 

　　4.4.2混凝土配合比：使用低水膠比和聚羧酸高效減水劑以降低混凝土絕熱溫升和內(nèi)外溫度差，提高混凝土的抗裂性和耐久性。應(yīng)采用多組配合比，經(jīng)試配比選，確定最優(yōu)配合比。 

　　4.4.3施工過(guò)程控制：降低混凝土的入模溫度，控制入模溫度不大于30℃；混凝土澆筑，夏季選擇晚上氣溫低時(shí)進(jìn)行，合理的澆筑速度（混凝土澆注速度控制在50m3/h左右），適當(dāng)延緩混凝土的放熱峰值，降低混凝土的絕熱升溫值；溫度控制監(jiān)測(cè)，在梁體內(nèi)可能出現(xiàn)的溫度較高處設(shè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量梁體混凝土芯部、表面及環(huán)境溫度，為混凝土的養(yǎng)護(hù)及拆模提供參考。 

　　4.4.4混凝土養(yǎng)護(hù) 

　　澆筑完2小時(shí)內(nèi)開始反復(fù)多次抹面，在砼初凝前完成收漿抹面工作，以消除收縮裂紋，并使平整度滿足要求；抹面后采用土工布覆蓋進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)，防止水分蒸發(fā)產(chǎn)生收縮裂紋；控制養(yǎng)護(hù)水的溫度與混凝土表面溫度差，不應(yīng)大于15℃，潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28天；在灑水養(yǎng)護(hù)實(shí)施困難及低溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，采用養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)；箱梁箱室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，砼初凝后，采用噴霧器灑水養(yǎng)護(hù)，根據(jù)大氣溫度，決定箱室兩端封閉保溫或通風(fēng)。 

　　5移動(dòng)模架制梁安全控制 

　　5.1移動(dòng)模架制梁前的安全控制 

　　制定完善的設(shè)備管理制度和工藝操作規(guī)程，對(duì)設(shè)備運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行安全監(jiān)控，備足各類易損件，對(duì)其進(jìn)行定期檢修、維護(hù)和保養(yǎng)。設(shè)備操作人員必須持證上崗，按規(guī)操作，及時(shí)反饋設(shè)備使用中的信息，并記錄備案。 

　　5.2移動(dòng)模架制梁中的安全控制 

　　5.2.1高強(qiáng)螺栓在第一次澆筑混凝土前后都必須檢查，以后每跨必須檢查一次。 

　　5.2.2移動(dòng)模架造橋機(jī)需要工人進(jìn)行高空操作的部位及走行通道處均要設(shè)計(jì)有符合安全生產(chǎn)規(guī)范要求的可靠的防護(hù)設(shè)施，以防高空墜物傷人及高空墜落的安全事故發(fā)生。 

　　5.2.3移動(dòng)模架脫模前，必須仔細(xì)檢查底模架鎖定銷子、模板之間連接螺栓的固定情況，所有的鎖定銷子必須安裝到位，模板連接螺栓必須擰緊。 

　　5.2.4在突遇強(qiáng)風(fēng)或臺(tái)風(fēng)時(shí)，移動(dòng)模架應(yīng)有防臺(tái)風(fēng)方案、措施及設(shè)備或設(shè)施。在六級(jí)以上大風(fēng)和雷雨天氣時(shí)停止作業(yè) 

　　5.2.5有可靠的移動(dòng)模架縱向抗溜的防范措施和機(jī)構(gòu) 

　　5.2.6臨時(shí)支架必須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)檢算，并應(yīng)特別注意選擇正確的支架卸載的方式方法，以保證結(jié)構(gòu)和操作人員的安全。 

　　5.3移動(dòng)模架過(guò)孔安全控制 

　　由于移動(dòng)模架過(guò)孔經(jīng)歷多次單懸臂―雙懸臂受力體系的轉(zhuǎn)換，此時(shí)移動(dòng)模架抗傾覆穩(wěn)定性尤為重要，移動(dòng)模架過(guò)孔須設(shè)專人負(fù)責(zé)，協(xié)調(diào)指揮，過(guò)孔應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工步驟進(jìn)行。 

　　5.4每施工完一孔梁后，應(yīng)對(duì)移動(dòng)模架進(jìn)行一次全面檢查，不符合設(shè)計(jì)要求的停止使用。 

　　6結(jié)束語(yǔ) 

　　甬臺(tái)溫鐵路全線全長(zhǎng)282.4公里，共有特大橋38座、大中橋85座，制雙線箱梁2371孔，有1998孔箱梁根據(jù)不同施工條件采用移動(dòng)模架、移動(dòng)支架、滿堂支架制梁，全線共上移動(dòng)模架54套，絕大多數(shù)采用移動(dòng)模架制梁，為較早大規(guī)模使用移動(dòng)模架制梁的鐵路建設(shè)項(xiàng)目，通過(guò)近兩年的運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn)，梁體質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，其移動(dòng)模架制梁實(shí)踐對(duì)其他線的移動(dòng)模架制梁有一定的借鑒。