1、移動模架施工工藝工法1 前言1.1 概況移動模架系統（move support system）簡稱MSS，是橋梁施工的先進方法。移動模架系統是一種自帶模板，利用承重梁支承模板，對混凝土梁進行逐孔現場澆注的施工機械。國外，最早在1969年由德國PZ公司研制在德國阿母辛克（Amsinck）橋正式使用。國內最早于1990年引進該類造橋設備施工了廈門高集海峽公路大橋。移動模架承重部分類型常見的多為兩組定型的鋼箱主梁（圖1），也有使用拆裝式常備桿件改造后的桁梁（圖2）；定型鋼箱主梁形式的移動模架系統一般為專門設計，對匹配梁型使用，梁跨2040m范圍均有應用；拆裝式常備桿件形式的移動模架系統的優勢在于平曲

2、線半徑較小、梁跨多種組合等定型移動模架無法適應的環境下，本工法主要內容為后者。圖1 鋼箱主梁式移動模架構造圖圖2 桁架主梁式移動模架構造圖該類移動模架體系由四部分組成：固定于橋墩上部用來支承桁梁平臺的支承體系； 收折式桁梁平臺；平臺轉跨推進行走系統；支架平臺上的滿堂支架體系。1.2 工藝原理1.2.1 整個支撐體系附著于支撐墩柱上，通過支撐鍵及預埋鍵盒，將施工荷載全部轉移至墩柱之上，不再設置臨時支墩。1.2.2 每組桁梁通過可收折橫聯行成整體，作為現澆梁施工的支架平臺。1.2.3 支撐體系上設置橫、縱移裝置，完成橫移及縱移。2 工藝工法特點2.1 無需地基處理，能對高度較大、無法或較難設置落地

3、支架的現澆梁進行施工，減少了對環境的依賴和破壞，適用范圍廣。2.2 使用常備桿件，可依具體施工條件進行組合，適應性強。牽引設備移動，操作簡單，安全可靠。2.3 采用倒三角及倒梯形加強承重桿系，為桁梁提供足夠的抗彎能力及剛度；承重桿系為收折設計，滿足平臺向前行走。2.4 標準化作業、施工周期快、質量好。3 適用范圍3.1 高墩現澆箱梁施工。3.2 復雜地形現澆梁施工。3.3 水上多跨現澆梁施工。4 主要技術標準鐵路架橋機架梁規程TB10213鋼結構設計規范GB50017鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205鐵路混凝土工程施工技術指南TZ210客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南TZ2135 移動模

4、架施工方法移動模架作為主要承重結構，利用橋墩為支點臨時支承梁體自重，在移動模架上完成模板調整、預拱度設置、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、張拉預應力索筋等，當完成一孔梁的施工，之后移動模架落模，移動至下一跨就位，以此進行逐孔澆筑施工。采用逐孔施工能連續操作，施工設備的周轉次數愈多，經濟效益越高。6 工藝流程及操作要點6.1 施工工藝流程移動模架施工過程中，要調整各支點處模板的縱向標高，使模板處于澆注混凝土時的正確位置，與此同時設置好預拱度。預拱度設置由安裝在橫梁上的機械支撐來完成，預拱度值由模架自身撓度和連續箱梁預拱度兩部分組成，工藝流程見表3。桁梁分組拼裝、安裝前方支撐體系、分組提升就位平臺就位并連結

5、橫向聯系鋪設橫向分配梁、搭設高度調整支架鋪設底模、側模及翼緣部分模板（預壓）安裝鋼筋與預應力澆筑主梁砼、養生、鑿毛張拉預應力鋼束、壓漿落架、拆除模板及調整高度支架平臺、分配梁解除橫向聯系、收起承重桿系、主桁梁縱向連接移動模架前移到位圖3 施工工藝流程圖6.2 操作要點6.2.1 支撐體系安裝1 支撐體系說明支承體系是用來支承桁梁平臺，支承體系由橫梁、斜撐桿、抱箍、支承鍵四部分組成，斜撐由抱箍與支承鍵共同支承固定，抱箍與支承鍵為斜撐提供反力支承，減小橫梁的彎距，具體見圖4。圖4 支撐體系結構圖2 支撐體系安裝設備用4臺四輪滑車將橫梁及附掛在桁梁上的支撐鍵、抱箍、斜桿座、牛腿斜撐、平聯等整體吊裝。

6、即在橋墩頂面利用預埋的32精軋螺紋鋼筋作錨筋,一個圓柱固定一根懸臂吊桿，每根懸臂吊桿上掛一個4輪滑車，用卷揚機牽引起吊。3 支撐體系的安裝就位1）上下支撐鍵的安裝兩片體系吊裝提升到較橫梁安裝位置高出約0.5m后，先安裝下支承健，再安裝抱箍，然后安裝上支承鍵。安裝支承鍵時，用上胡蘆吊住支承鍵將其向預埋鍵盒內插入，并穿精軋螺紋鋼筋，張拉精軋螺紋粗鋼筋(每根32精軋螺紋鋼筋的張拉力為400kN，每個支承鍵有4根精軋螺紋鋼筋)，具體見表5。圖5 支撐體系吊裝示意圖2）抱箍的安裝在下支承鍵安裝完畢后，即可安裝抱箍，抱箍用掛在體系上的上葫蘆及兩側葫蘆安裝，其中上葫蘆吊住抱箍中間的上內口，兩個側葫蘆吊住抱箍

7、兩側的角點并向上提升便其轉動90抱住墩柱，并置于下支承鍵上。抱箍就位時應保證兩個半抱箍的中點連錢應與兩圓柱中心連線垂直，可通過兩柱的抱箍上平板中心連線及其對角連線量測控制。抱箍連接均用高強度螺栓,見圖6。 圖6 抱箍安裝示意圖6.2.2 承重桁梁構造及組裝承重桁梁由收折式縱桁梁，橫向聯系組成。收折式縱桁梁由水平桁梁及承重桿系組成，水平桁梁為拼裝桁架結構，由長3m的貝雷桁片拼裝而成的矩形桁架；平臺承重桿系因跨徑而異，31.5m及其以下跨徑為倒三角形，31.5m以上跨徑為倒梯形。標準橋寬有6組收折式縱桁梁，每組縱桁梁均由3片縱向桁片組成一組，縱桁梁間由橫向桁片聯成整體平臺。縱桁梁支承于前后兩個墩柱

8、的支承體系上，縱桁梁前后設有導梁滿足平臺轉跨行走。 圖7 倒三角形承重體系桁梁平臺按第一次澆筑時的布置組裝，承重桿系按照收折狀態組裝。各組桁梁先三跨通裝為一列，縱向就位后再拆除接頭處的連接銷子成三段，具體見圖7。本橋標準橋寬為16.75m，采用6組常規桁粱，超過此寬度則臨時增加桁梁。增加桁梁在使用后即拆除，拼裝時按當前澆筑段的實際需要的結構形式拼裝。桁梁拼裝為三列桁片組成一組，每組三列桁片由支撐架立片與支撐架平片連接成整體桁梁支撐架立片有兩種類型：一種為角鋼支撐架，另一種為B型支撐架，這種支撐架的下弦桿被割除了兩段，上部有大塊鋼板，這種支撐架安裝在承重桿系的豎桿附近，以便承重桿系收折時為豎桿轉

9、向留出位置，B型支撐架在承重桿系打開后在支撐架的下弦桿上還需安裝B型支撐架下弦連桿及B型支撐架下弦連接板，并在上半部鋼板與支撐架豎桿之間還要安裝B型支撐架斜連桿。6.2.3 模板調整、預拱度設置模架合模后，要調整各支點處模板的縱向標高，使模板處于澆注混凝土時的正確位置，與此同時設置好預拱度。預拱度設置由可調鋼管頂托來完成，預拱度值由模架自身撓度和連續箱梁預拱度兩部分組成。1 移動模架系統撓度值的組成理論預拱度是整個移動模架系統的理論撓度值與設計預應力張拉反拱值綜合計算而得主要由三部分組成：1)碗扣支架和桁梁自重產生的彈性、非彈性變形的撓度值。2)混凝土自重產生的撓度值。3)預應力鋼束張拉產生的

10、反拱值(支點間按二次拋物線計算)。曲線方程如下：式中 L表示跨長； 表示梁段最大矢高。另外，還要考慮混凝土的收縮、徐變以及路面層及橋面附屬設施等后期施加的永久荷載對撓度值的影響。2 立模標高的確定式中為支架在現澆梁、模板及支架自重作用下的彈性變形；其中 桁梁在自重下的位移；桁梁加載后的最終位移；桁梁卸載后的位移；移動支架對已澆梁作用的變形，由設計提供；汽車+其他活載作用下的變形；包含施工過程溫度變化、支架非彈性變形、牛腿、小車沉降值、移動模架C梁吊帶伸長(C形梁安裝后，進行第二跨澆注時，要計算吊帶的伸長值)等。3 立模標高的控制1) 根據平、豎曲線復核設計標高； 2) 按照縱向6m節點計算各跨

11、細部底模標高；（梁底橫向有坡度者同理計算）3) 計算上一項標高點對應的預拱度值，疊加到該點設計標高上即為該點立模標高；6.2.4 預壓試驗在初次使用該類移動模架時，應科學嚴格的進行預壓試驗，以便將試驗數據與計算值進行對比，確定彈性變形是否與計算相符，同時取得非彈性變形數據指導后續梁跨施工預拱度設置。在底腹板鋪設完成后，進行預壓。預壓采用堆碼沙袋法分級加載，分別按照計算重量的30%、60%、90%、120%實施，并在跨中、四分之一跨、梁端設置觀測點進行觀測，按規范準確獲得預壓試驗數據。6.2.5 鋼筋和預應力鋼束安裝1 鋼筋綁扎模板調整完畢后，進入箱梁鋼筋模板預應力施工。鋼筋綁扎順序為：先底板、

12、腹板鋼筋，待內模立完后再綁扎頂板鋼筋。鋼筋加工全部在鋼筋加工場完成，運至現場綁扎成型。2 預應力索安裝預應力鋼絞線安裝順序為：先底板，后腹板，最后頂板縱向、橫向預應力束。1）預應力管道定位預應力管道定位必須準確、牢固，嚴格按照圖紙及規范施工。縱向預應力管道位置的坐標偏差不大于1cm，橫向預應力管道坐標偏差不大于0.5cm。預應力管道鋪設完成后，仔細檢查其表面是否有孔洞或裂縫，如有要立即更換或用膠帶紙封補。2）預應力鋼絞線的布設(成束)預應力鋼絞線應嚴格按照圖紙所提供的長度進行下料，同時充分考慮千斤頂張拉的工作長度，以500 t千斤頂為例，工作長度應不小于70cm。預應力穿束完成后，要對預應力管

13、道口進行封堵，并將裸露在外的鋼絞線包裹，防止水泥漿漏入波紋管或污染張拉端，影響預應力束的張拉。6.2.6 澆注混凝土采用全斷面快速澆注混凝土，混凝土澆注順序縱向由一端向另一端進行，每段梁橫斷面混凝土澆注順序為先澆底板，再澆腹板，最后澆頂板。混凝土的振搗采用插入式振動棒和平板式振搗器。另需準備部分插釬用于箱梁下倒角振搗。1 底板澆注底板混凝土一般領先腹板混凝土2.03.0m，澆注時泵車輸送管道通過內模預留窗口，將混凝土送入底板。下料時，一次數量不宜太多，并且要及時振搗，尤其邊角處必須填滿混凝土并振搗密實，以防澆腹板混凝土時冒漿。2 腹板澆注在超前澆注的底板混凝土未初凝(一般澆注完2 h左右)時，

14、即開始斜層澆注腹板混凝土。兩側腹板混凝土要同步進行，以保持模板支架受力均衡。每層混凝土澆注厚度不得超過30cm，且要振搗密實，嚴禁漏振和過振。3 翼板及頂板澆注當腹板澆注到箱梁腹部后，開始澆注頂板混凝土。澆注順序為：先澆中間，后澆注兩側翼板。兩側翼板要同步進行。為控制橋面標高，必須按測量高度進行混凝土澆注。混凝土收漿前，對表面進行拉毛處理。混凝土終凝后，及時用土工布覆蓋灑水養生。4 收漿、抹面及標高控制在箱梁頂板及翼板的澆注過程中，為確保箱梁頂面的平整度符合規范要求，必須按測量高度進行混凝土澆注。可在箱梁頂面縱向每隔2 m布置一個高程點，并在標高點上焊接水平鋼筋，利用鋁合金水平尺和木抹將混凝土

15、面收平。混凝土收漿前，對表面進行拉毛處理。混凝土終凝后，及時用土工布覆蓋灑水養生。6.2.7 內模、側模及端模拆除一段梁的混凝土全部澆注完24h后，先拆除端模、側模；在張拉前，防止張拉時內模對梁體變形影響，應先拆除內模。6.2.8 預應力張拉鋼束張拉以張拉力控制為主，伸長值作為校核(預應力伸長值按設計)。要求理論伸長量與實測伸長量之間的誤差不超過6%，超過此范圍時，應分析原因并采取措施予以調整后方可繼續張拉。6.2.9 孔道壓漿、封錨壓漿工作宜在張拉完畢后盡早進行，一般預應力混凝土構件，在張拉完畢，停10h左右，觀察預應力鋼束和錨具穩定后即可進行。對于埋置在構件內的錨具，壓漿后應先將其周圍沖洗

16、干凈并鑿毛，然后按設計要求設置鋼筋網和澆注封錨混凝土。封錨混凝土的強度等級應符合設計要求。6.2.10 移動模架落模在已完梁的縱向預應力鋼束張拉完成后，拆除移動平臺上的滿堂支架；在各組桁梁的中間一根砂筒座梁上安置千斤頂將平臺頂起一定距離(約2cm)，前后墩在對應的砂筒座上放置縱向行走小車軌道及行走小車；隨即放置桁梁橫向滑行軌道后，千斤頂下落將桁梁置于滑行軌道上；將各組桁梁之間的橫向聯系桁片水平轉動收折并附著子桁粱上，同時拆除各組桁梁的承重桿系的豎桿之間的剪刀撐聯系桿及豎桿上的聯系支撐架，將承重桿系向上收折。 6.2.11 移動模架轉跨就位平臺轉跨推進行走系統由行走車與牽引裝置兩部分組成。 行走

17、車置于墩柱橫梁頂部，其縱向滾輪支承縱桁梁，使縱桁梁可縱向行走，行走車自身可橫向行走，從而實現平臺雙向行走，具體見圖8。牽引裝置采用慢速卷揚機。圖8 整體縱移縱向行走前，先將各組桁梁在滑行軌道上橫移使曲線上的前、中、后三跨桁梁列成直線，將前跨桁梁后端用銷子將前跨桁梁與中跨桁梁連接成連續桁梁；同時，在中跨桁梁與后跨桁梁之間安裝可豎直與水平轉向的轉向接頭，以滿足曲線上3跨桁梁同步前移的需要。縱向行走到位后，拆除第一、第二跨墩頂連接銷子及第二、三跨之間的轉向接頭與水平過渡件，將桁梁分解為三跨；然后將各跨桁梁橫向就位后，千斤頂起頂，將橫梁落在支撐體系上；平臺準確就位后打開水平轉動桁片并安裝轉動桁片的傳力

18、螺栓，安裝豎桿組之間的聯桿系，安裝倒三角或倒梯形承重桿系；在平臺上搭設滿堂支架，支立模板，完成平臺轉跨。 7 勞動力組織移動模架施工技術要求高，專業性較強，要求工種多，且由于其特殊性，現場需配備專業技術人員。作業人員一天24小時連續作業，人員配備見表1。表1 移動模架所需勞動力序號作業組主要作業內容人 數技術員技工普工1技術組施工、技術指導33 2試驗組各種材料試驗21 3作業組移動模架作業440 4鋼筋組鋼筋加工、制作4120 5模型組模型加工、安裝及混凝土施工260 6張拉組預應力張拉、壓漿218 8 主要機具設備移動模架機械設備數量主要以移動模架在現場施工過程中，能一次性使移動模架平移并

19、且達到混凝土待澆注狀態為依據。主要分為牽引設備和起吊設備。表2 主要拼裝設備配置表序號設備名稱規格型號數量用 途1汽車吊30t1臺協助安裝支撐體系2轉載機ZL501臺構件倒運3翻斗車20t2臺支撐系統構件倒運4卷揚機5t4臺移動支架桁梁前移5卷揚機3t4臺支撐體系裝拆6穿心張拉千斤頂YC702臺支撐鍵的張拉就位及拆除7可讀液壓千斤頂50t12臺桁梁就位調整8液壓千斤頂50t16臺桁梁就位調整9切割機ZC302臺精軋螺紋鋼筋下料10四輪滑車20t4臺支撐體系安裝與拆裝11兩輪滑車5t4臺移動支架桁梁前移12單輪滑車5t8臺移動支架桁梁前移13葫蘆10t8臺支撐體系裝拆14葫蘆5t8臺支撐體系拆裝

20、15葫蘆3t16臺支撐體系拆裝及承重桿系就位16扭力扳手200KN4把螺栓定力17鋼絲繩28400m支撐體系吊裝吊繩18鋼絲繩152000m起重繩及導向滑車固定繩19鋼絲繩11200m綁繩及轉向繩9 質量控制9.1 易出現的質量問題9.1.1 標高控制移動模架施工過程中，定位各支點處模板的縱向標高，使模板處于澆注混凝土時的正確位置，確保預拱度的設置準確。9.1.2 外觀混凝土外露面平整度，色澤等；容易出現出現露筋和孔洞，表面蜂窩麻面面積超過該面面積的0.5%，梁體裂縫，外形輪廓清晰度及外部線型控制。9.2 保證措施9.2.1 堅持設計文件圖紙分級會審和技術交底制度。9.2.2 工程施工中做到每

21、個施工環節都處于受控狀態，每個過程都有質量記錄，施工全過程有可追溯性。9.2.3 編寫施工作業指導書，下發到相關部門及作業班組，并組織全部施工人員進行工序施工前培訓，領會交底書、作業指導書內容及相關規范要求，做到工作有依據可查。9.2.4 技術人員必須在每道工序施工前交底，過程中檢查，完成后根據規范驗收，并填寫檢查記錄。9.2.5 技術交底書、作業指導書、施工組織設計文件必須進行復核、審核、批準手續才可簽發。10 安全措施10.1 主要安全風險分析移動模架箱梁施工屬高空作業，受氣候條件影響也比較大，而且移動模架的吊裝主要使用大型吊裝設備，吊裝難度較大。作業人員施工過程中必須切實做好安全防護工作

22、，進場前必須經專業培訓，達到要求后方能進場作業。10.2 保證措施10.2.1 對所有進場的移動模架及相關加工構件進行仔細檢查，主要檢查鋼板厚度、桿件尺寸、焊縫質量等項目，達不到要求的不得使用。10.2.2 用于吊裝用的滑車、刀鏈、卷揚機、鋼繩等必須是國內大廠的產品，必須帶有合格證及檢驗報告。用于臨時吊裝的吊籃、工作平臺等必須經過安全質量部門驗收通過后方可使用，上面施工人員必須掛設柱頂生根的安全繩。10.2.3 預埋件的加工應保證精確度，在墩柱上安裝支撐平臺相應構件時，必須設有安全掛籃，掛籃應懸掛在墩柱預埋件上，施工人員安全帶應掛設在安全牢固的地方，不得直接掛在掛籃上。10.2.4 支撐平臺墩

23、柱兩側橫向受力分配梁架設完成，應采用型鋼或橫向拉條將其連為一個整體。有變形、裂隙、缺口及銹蝕嚴重的鋼件禁止使用，避免施工過程中破壞。10.2.5 縱向分配梁采取逐跨在地面拼裝，然后整體吊裝就位拼成一體。吊裝時，應由專人對吊裝設備進行指揮，要求上下各設一人，必要時可采取信號旗、對講機輔助，確保吊裝過程安全。吊裝過程中，嚴禁起重臂下站人。大雨天、霧天、雷電天氣嚴禁高空吊裝作業。10.2.6 縱向分配梁就位后，應采取措施將相鄰的數片連成整體，防止受風力等影響發生側翻。縱向分配梁安裝完畢，形成現澆箱梁施工平臺，應在最外側掛設臨時安全網。施工平臺應鋪設縱橫向的板材作為施工人員行走的便道，板材應于構件牢固

24、連接。10.2.7 平臺上堆載應盡量均布，避免集中堆載過重。平臺向前滑行時，應將上面物品清理干凈，并且嚴禁下面有施工人員作業或站立。平臺向前滑移應緩慢分步進行，滑行過程中，應對墩柱、支撐平臺進行觀察，發現異常，立刻停止。10.2.8 按照施工方案中制定的各項技術措施，組織工程施工，不得簡化施工工序、減弱防護措施，對支撐、腳手架等要按要求架立，不得偷工減料。對重要的支架須做出詳細設計和計算，經審定后實施，并在使用前要檢查驗收，特別重要的要報監理批準。11 環保措施環境的影響有兩層含義：一層含義是指內部環境，即施工作業環境；另外一層是外部環境，即對周邊環境的影響，對周邊環境的影響主要指因各種原因引

25、起的地表下沉；水文條件變化、枯水、水位降低、水質污染等；對周邊結構物的影響；對社會、生活環境的影響。11.1 水環境保護針對現場實際情況，本標段施工時，不對原地層造成較大的破壞，確保當地居民的生活用水；廢水排放前要經過處理并排放到遠離居民生活用水區，并由環保協調部定期聯系當地環保監督部門對水質進行檢驗，確保當地水質不被污染。11.2 生態環境保護在施工準備階段，結合設計圖紙，對現場各種材料拌和站的設置、棄碴場的選擇、施工便道的設置等進行進一步的調查，詳細掌握第一手資料，以“減少植被破壞，少占耕地”為原則，合理規劃臨時用地，最大限度地減少施工用地。嚴格遵守環境保護法以及相關的法律、法規、規章制度，嚴格執行“三同時”即：同時設計、同時施工、同時竣工，不留尾巴、不留后患，采取一切合理措施保護現場內外的環境，確保環保目標圓滿實現。12 應用實例12.1 工程簡介重慶外環高速公路N12合同段施家梁互通立交主線橋為墩高50m的現澆箱梁，分左右兩線橋，其中左線橋為八聯共33跨橋，箱梁總長917.6m，右線橋為七聯共32跨橋，箱梁