折疊式移動平臺制梁施工技術(shù)在山區(qū)高墩橋梁中的應(yīng)用

1、折疊式移動平臺制梁施工技術(shù)在山區(qū)高墩橋梁中的應(yīng)用趙永生高曉玲摘 要:結(jié)合廈蓉高速公路榕江格龍至都勻段BT10標段，介紹折疊式移動平臺制梁施工技術(shù)在山區(qū)高橋墩中的應(yīng)用，并對關(guān)鍵施工技術(shù)要點進行分析。關(guān)鍵詞:折疊式移動平臺制梁技術(shù)高墩橋梁應(yīng)用1 .工程概況排調(diào)河1#特大橋位于黔南州三都水族自治縣打魚鄉(xiāng)來術(shù)村，左幅里程為ZK151+349ZK151+947，右幅里程為 YK151+282.5YK151+93& 橋梁全長 653.9米，最大橋高 182ml主 橋上部結(jié)構(gòu)為（105+200+105）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主墩采用雙肢薄壁墩。本橋的引 橋均為現(xiàn)澆箱梁橋，箱梁寬度13ml單箱雙室斷

2、面，其中箱寬9m,兩側(cè)翼緣各寬2m,箱梁高度1.7m,箱梁采用逐孔推進施工，施工縫設(shè)在距橋墩中心6m處。下部結(jié)構(gòu)除主引橋過渡墩及右線橋5#墩為矩形空心墩外，其余均為雙圓柱實心墩，引橋位處于陡坡上，最大墩高 為74m,為高墩梁橋。 2.主要施工方法 2. 1主要施工方法由于該橋梁處于陡峭的山坡上，屬于高墩橋梁，難以搭設(shè)滿堂支架或落地支架，結(jié)合施 工現(xiàn)場實際情況，從安全、經(jīng)濟方面考慮對該橋引橋箱梁采用折疊式移動支承平臺支架架空 現(xiàn)澆施工。2 . 2施工工藝圖2:平臺移動前2.2.1 施工工藝流程圖（見圖 1）折疊式移動支承平臺逐跨推進施工的工藝流程是：a.在起始跨的橋墩柱上安裝斜撐支架 （牛腿）；

3、b.在牛腿和墩柱系梁上安裝移動架空平臺；c.在平臺上鋪模板系統(tǒng)；d.在模板上安 裝主梁鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼束；e.用輸送泵澆筑主梁碎；f.澆水養(yǎng)生碎；g.張拉預(yù)應(yīng)力鋼束；h. 落架（砂筒卸落）；i.預(yù)應(yīng)力鋼束灌漿；j.平臺 推進行走（施工下一跨）（見圖2、圖3）。=平囪渾跨椎講施工源檸圖3:平臺移動后2.2.2 轉(zhuǎn)跨行走流程主梁移動架空平臺轉(zhuǎn)跨行走流程：a.主梁施工完畢后，橫向桁片轉(zhuǎn)動收折，并附于 各組桁梁上；b.桁梁承重桿系向上收折；c.桁梁推進行走；d.桁梁全部行走到位后，打 開承重桿系；e.打開橫向轉(zhuǎn)動桁片，連接成 整體平臺，進入下一跨箱梁施工。2.2.3 牛腿安裝方案排調(diào)河1#特大橋移動平臺

4、每個牛腿重量為 2.5t,對于左線1#墩及右線1#墩塔吊無法吊 裝，采用墩頂預(yù)埋精扎螺紋鋼焊接支撐吊架安裝方案，具體詳見左1#、右1#墩牛腿安裝示意圖（圖4、圖5）。支撐桿采用4根16b工字鋼連接后形成整體，再采用吊鉤吊起后安裝完畢。其他墩位采用塔吊直接吊裝牛腿進行安裝。牛腿安裝完成后，采用 32精扎螺紋鋼將兩 個牛腿進行對拉，再采用千斤頂進行張拉，張拉力為27t。2 / 11n-D nuoh IN”I II c II ' T I I 圖5:牛腿安裝示意圖2圖4 :牛腿安裝示意圖13 / 112.3 .移動平臺結(jié)構(gòu)(見圖6、圖7),本橋跨度引橋主梁架空施工的主要施工設(shè)備是“移動架空支承

5、平臺” 均為30m,采用GL-30型收折式架空支承平臺。收折式架空現(xiàn)澆支承平臺由三部分組成：收15 / 11折式桁梁平臺、固定于橋墩上部用來支承桁梁平臺的支承體系及平臺轉(zhuǎn)跨推進行走系統(tǒng)。圖6:支架結(jié)構(gòu)圖7:平臺拼裝2.3.1 收折式桁梁平臺收折式桁梁平臺由水平縱桁梁，承重桿系及橫向聯(lián)系桁片組成：(1)水平縱桁梁：水平縱桁梁由長3m的貝雷桁片及改制貝雷桁片、平聯(lián)桁片、立聯(lián)桁片、前后導(dǎo)梁拼裝而成。本橋施工平臺的水平縱桁梁分為4組，墩柱內(nèi)側(cè)2組，外側(cè)2組(2)承重桿系：承重桿系安裝于平臺水平縱桁梁的下方，是各組水平縱桁梁的主要受力桿系，其結(jié)構(gòu)形式為倒斜拉桁架結(jié)構(gòu)。承重桿系由豎向壓桿和斜拉桿組成。承重

6、桿系在平臺工作狀態(tài)時打開；行走前，將其收折于水平縱桁梁內(nèi)。(3)橫向聯(lián)系桁片：橫向聯(lián)系桁片分為支撐立桁片、支撐平桁片和可水平轉(zhuǎn)向收折的 轉(zhuǎn)動立桁片。支撐立桁片安裝于每組水平縱桁梁中，支撐平桁片安裝于水平縱桁梁上面，兩者一并將貝雷桁片連接成穩(wěn)定的整體空間桁架；在平臺下部承重桿系之間亦安裝橫向聯(lián)系桁片，將每組承重桿系聯(lián)系成整體。可水平轉(zhuǎn)向收折的轉(zhuǎn)動立桁片安裝于水平縱桁梁側(cè)面并與 支撐立桁片栓接，工作時將每組水平縱桁梁橫向聯(lián)系成整體平臺共同參與工作；行走時將其轉(zhuǎn)動到水平縱桁梁側(cè)面，便于平臺行走，每3m設(shè)置一道轉(zhuǎn)動桁片，且沿橫向連通布置。2.3.2 支承體系本橋墩柱設(shè)有橫系梁，頂橫系梁可作為支承體系的

7、一部分，支承墩柱內(nèi)側(cè)的兩組桁梁， 另在墩柱外側(cè)設(shè)置斜腿(牛腿)，支承墩柱外側(cè)的兩組桁梁。牛腿插入橋墩柱的預(yù)埋鍵盒內(nèi)，每個牛腿在其兩個平梁內(nèi)各穿4根中32精軋螺紋鋼筋并張拉預(yù)應(yīng)力將其固定在墩柱上。2.3.3 平臺轉(zhuǎn)跨推進行走系統(tǒng)平臺轉(zhuǎn)跨推進行走系統(tǒng)由行走車與牽引裝置兩部分組成。行走車置于牛腿和墩柱系梁頂部，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(xiàn)平臺雙向行走，滿足平臺曲線行走需要。牽引裝置采用卷揚機牽引，平臺行走前先將墩柱兩側(cè)桁梁間的橫向聯(lián)系桁片(亦稱“轉(zhuǎn) 動桁片”)水平轉(zhuǎn)動收折，此時平臺分開，再將各組縱桁梁的承重桿系向上收折，平臺即可 行走。2.4 移動平臺預(yù)壓

8、排調(diào)河1號特大橋引橋現(xiàn)澆箱梁共 14孔，左線小里程側(cè)為4孔一聯(lián)，大里程側(cè)為 2孔一聯(lián)，右線小里程側(cè)為 3孔一聯(lián)，共兩聯(lián)，大里程側(cè)為2孔一聯(lián)，箱梁截面為單箱雙室， 頂板寬13m,底板 寬9m梁高1.7m,每孔梁270吊碎，施工時采用 折疊式移動平臺做為底模支撐系統(tǒng)。2.4.1 預(yù)壓目的(1)為確保成品梁外觀線型符合設(shè)計要求和圖8:支架預(yù)壓施工過程的安全，通過預(yù)壓來檢驗移動平臺的剛度、強度和穩(wěn)定性。(2)通過模擬施工中加載過程，分析觀測結(jié)果來計算移動平臺的彈性變形和非彈性變形值，根據(jù)梁體設(shè)計的反拱度與彈性變形值組合計算出底模的預(yù)拱度，以此來確定施工時底模應(yīng)設(shè)置的預(yù)拱度，為后續(xù)施工模板的拱度設(shè)置提供

9、依據(jù)。(3)實測移動平臺承受施工荷載引起的彈性變形，與理論計算進行比較，驗證計算模2.4.2 箱梁縱向分布荷載排調(diào)河大橋引橋為跨徑 30m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，采用逐跨澆筑施工，其最大澆筑段長度為36m,即一跨30m再加懸臂6s30200G300I1夕口口"L匚口111(112.4.3 平臺承擔的箱梁荷載箱梁高度僅為1.7m,為便于施工及保證澆筑與振搗質(zhì)量，箱梁需要分兩次澆筑， 第一次澆筑底板與腹板(頂板承托以下)，第二次澆筑頂板。當?shù)诙螡仓r，第一次澆筑的混凝土已具備一定的承載力，前期澆筑的混凝土?xí)謸徊糠趾笃跐仓暮奢d，根據(jù)鋼力計算書附錄4,平臺承擔后期澆筑混凝土的 88

10、%箱梁第一次澆筑的梁體承擔第二次澆筑荷載的12%箱梁第二次澆筑面積(頂板面積)為 A頂=3.83m2該部分混凝土自重產(chǎn)生的荷載集度為：qi95. 8 2595. 8kN / m第一次澆筑梁體承受貨載為qi95. 8 12% 11. 5kN / m9)由圖1的分布荷載減去qi即為平臺承擔的箱梁荷載(圖300006000111；5叫63cle 63cl31 8中叫U 43co 11燦£ 耳糜95kN/r蘆中2.4.5試驗荷載的橫向分布2.4.4 預(yù)壓荷載(1)試驗荷載的縱向分布考慮振搗，施工人員與機具及內(nèi)模板荷載后，取增大系數(shù) 1.1 ,進行荷載試驗，試驗荷 載的縱向分布如圖10所示(2

11、)根據(jù)縱向荷載分布圖計算本次預(yù)壓總重量為：30 米標準梁重 G1= (495X 1.5 X2+248X6.5 X2+194X 14) /10=742.4T延長 6 米梁重 G2= (495X 1.5+248 X 4.5 ) /10=193.3T預(yù)壓總重量 G=G1+G2=742.4+193.3=935.7TG0001中00150p 及0口(1)實心段(墩頂隱形橫梁段，長度為 1.5米)箱梁截面積由圖11,實心段縱橋向每延米的荷載值為495KN菖口口 QkWr%L-1L圖11：實心段試驗荷載橫向分布圖（尺寸單位：mm）（2）過渡段（長度為 6.5米）折算后橫向分布荷載如圖12所示060*叫 J3

12、 4加 .SJlE,TTTTTTT1 U H J圖13：過渡段試驗荷載橫向分布圖（尺寸單位：mm）（3）跨中段（長度為14米）跨中段箱梁截面與過渡段比較，除底板由前者的42cm減薄為22cm及腹板由前者的60cm減小為40cm外，其余尺寸完全相同，故翼緣部分的荷載完全相同，腹板部分的分布荷載僅與箱高相關(guān)，箱高不變，分布荷載亦不變，僅頂?shù)装鍏^(qū)域減小圖13：跨中段試驗荷載橫向分布圖(尺寸單位：mm)2.4.6預(yù)壓方法(1)預(yù)壓方法：預(yù)壓方法就是模擬該孔碎梁的現(xiàn)澆過程，進行實際加載，以驗證并得出其承載能力。荷載按順序逐加，進行連續(xù)觀測，當完成上述荷載加載后，4小時觀測一次, 12小時觀測一次,24小

13、時再觀測一次。(2)變形沉降觀測點的設(shè)置：分別在梁跨中、四分之一跨及梁端處布置觀測斷面，每個斷面設(shè)置5個觀測點，詳細觀測點布置見圖14、圖15。圖14:觀測點布置圖111MM 但 h517774.HU743 口74.SO6000圖15:觀測點布置圖2.4.7 預(yù)壓前的檢查(1)檢查牛腿安裝是否牢固，精軋螺紋鋼筋張拉力是否滿足要求。(2)檢查移動平臺各構(gòu)件聯(lián)接是否緊固，金屬結(jié)構(gòu)有無變形，連接系焊縫檢測滿足設(shè) 計規(guī)范的要求。(3)照明充足，警示明確。(4)完全模擬澆注狀態(tài)進行全面檢查，只有全面檢查合格后方能進行預(yù)壓工作。2.4.8 荷載準備：預(yù)壓荷載：預(yù)壓第一孔長29.92m,懸臂長6m,共36m

14、，根據(jù)前述現(xiàn)場應(yīng)模擬施加的總荷載為935.7噸。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，采用水泥+砂袋裝砂進行預(yù)壓?？紤]水泥覆蓋難度較大，則預(yù)壓腹板荷載采用水泥，頂板、底板及翼緣采用砂袋進行預(yù)壓，水泥按總重量的20%勾入為:G水泥=935.7 X 0.2=187.2TG 砂=935.7-187.2=748.5T砂袋采用編織袋，為封口和砂袋承受強度考慮，每個砂袋裝容積的2/3左右，平均每個砂袋裝砂0.0375m3,砂子密度按1.6t/m3計算，即每袋砂 60kg,共需12475個砂袋。2.4.9 加載方案及加載程序(1)加載方案現(xiàn)澆箱梁現(xiàn)場安裝好移動平臺和鋪設(shè)方木后及底模后，布置好沉降觀測點，在砂場按照每袋60

15、kg的方法裝袋，用車輛運輸至現(xiàn)澆箱梁處，即0號橋臺處，然后采用人工運輸堆碼，擺放時沙袋與沙袋之間必須密貼。加載時按照圖11、圖12、圖13中荷載分布形式進行分配，重點預(yù)壓腹板位置和橫隔梁 位置。(2)加載程序加載過程共分四級:0 30 % 60 % 100%第一級加載：量測觀測點初始讀數(shù)，加載30%,重280噸，進行測量記錄，觀察移動平臺受力的情況。第二級加載：第二級加載至 60%,重560噸，進行測量記錄，觀察移動平臺受力的情況。第三級加載：第三級加載至100， 重 936 噸， 此時為加載至箱梁施工荷載狀態(tài)的100%，進行測量記錄，觀察移動平臺受力的情況；此后 4 小時觀測一次，12 小時

16、觀測一次,24 小時再觀測一次，直至累計 72h沉降量不超過6mm不考慮觀測誤差），即判定為沉降穩(wěn)定。2 5 鋼筋、模板、混凝土及預(yù)應(yīng)力的施工（施工過程略）3 6 平臺移動預(yù)應(yīng)力工程施工完畢后，移動平臺進行移動至第二孔繼續(xù)進行箱梁施工，施工工序同第一孔。4 折疊式移動平臺施工工效排調(diào)河1#特大橋輔墩上部結(jié)構(gòu)原設(shè)計采用普通T梁，但由于受到地形限制， 在橋梁附近無合適梁場選址，無法進行T 梁預(yù)制， 所以將預(yù)制T 梁變更為現(xiàn)澆箱梁。由于橋墩高度太大，若搭設(shè)滿堂支架或貝雷架制梁，每孔箱梁僅搭設(shè)支架或貝雷架支墩至少需要二個月，并且對于高度大于50m的高墩，搭設(shè)支架存在很大的安全風(fēng)險。若通過采用折疊式移動

17、平臺施工來計算工期，在平臺拼裝上面需要時間為45 天（由于工人第一次接觸，熟練程度不高）， 預(yù)壓時間為15 天， 平臺過孔時間為7 天， 箱梁鋪設(shè)模板、綁扎鋼筋及混凝土、預(yù)應(yīng)力施工時間為18 天 ， 第一孔由于要進行拼裝和預(yù)壓，施工時間為45+15+25=85 天，但從第二孔開始，施工時間為25 天，我標段右線共有8 孔預(yù)制箱梁，所有箱梁施工工期共需260 天小于業(yè)主要求的10 個月（ 300 天）的施工工期，滿足本標段的施工需要。4結(jié)束語目前我國正進入基礎(chǔ)建設(shè)的高峰期，西南地區(qū)是基礎(chǔ)建設(shè)的重點，而山區(qū)高墩橋梁在建設(shè)中占據(jù)了很大的比例。折疊式移動平臺作為一種輕便型、安全型現(xiàn)澆箱梁的施工方法，不僅在經(jīng)濟和功效上顯示出很強的優(yōu)勢，而且在施工安全方面也比普通高墩滿堂支架更具競爭力，將在橋梁施工中得到廣泛的使用，通過本次對廈蓉高速BT10標折疊式移動平臺制梁施工