MSS滑移模架施工工藝及技術控制

發布日期：2013-03-25 　瀏覽：1958

　　一、工程概況

　　南京長江二橋北汊橋引橋上部結構為16m×30m等截面和5m×50m變截面PC連續梁橋。全橋斷面由上下行分離式的兩個單箱單室梁斷面組成，中間設中央分隔帶蓋板。其中5×50m引橋處于30m引橋與主橋過渡段上，橋位處于水陸兩地，陸地一孔，水上四孔，高峰期水位7m。因而選擇一種最佳施工方案尤為重要。

　　二、方案比選

　　基于50m橋所處橋位情況，其上部結構施工擬采用兩種方案：

　　①支架式施工，河岸一孔搭設滿堂支架，水中四孔插打銅管樁，搭設鋼管樁支架。

　　②采用無支架施工。即引進國外先進設備——滑移模架進行施工。

　　第一種施工方案是××公司傳統的施工方法。有較為豐富的施工經驗，技術上較容易控制，但此種方案對于水上施工來講，工作量大，機械臺班多，經濟上不合理，施工進度也不理想。而第二種施工方案，施工設備先進，具國內領先水平，但是此種設備該公司首次采用，技術上較難控制，可對于在水上施工中等跨徑的現澆連續梁橋來講尤為適合。綜合多方面因素考慮，我公司南京二橋項目部最終決定采用無支架式施工即引進MSS滑移模架系統。

　　三、滑模概況

　　××公司引進的MSS滑移模梁主要由托架(牛腿)、主梁(鋼箱梁)、橫梁、后橫梁、外模、內模六大部分組成。每一部分都配有相應內液壓或機械系統。各組成部分結構功能如下：

　　1.托架托架俗稱牛腿、三角結構。通過墩身預留孔(孔徑：80cm×100cm)插入墩身，附著在墩身上。它的作用是支撐主梁，把主梁上的荷載通過牛腿傳遞到墩身上。每個牛腿頂部滑面安裝有天車。并配有兩對20t橫向自動移動液壓千斤頂。一個450t豎向自動液壓千斤頂，一個縱向移動液壓千斤頂。主梁嵌在天車上。為減少主梁在縱向移動時與天車接觸的摩阻，天車上裝有聚四氯乙烯滑板，通過三向液壓系統使主梁在板橋向、順橋向及豎向高度上正確就位。

　　2.主梁滑模主梁為一對鋼箱梁。鋼箱梁的斷面尺寸為寬：2.0m，高：3.0m，長度64.8m，分為六節——10.7m4×0.8m+10.9m)。節間由摩擦型高強度螺栓連接。為使主梁在順橋向由上一孔滑移至下一孔，主梁前、后兩端配有橋架式鼻梁，長21m.主梁是整套滑模的承重部件，重約350t。主梁上開有窗口，橫梁由此置人主梁，窗口內設有豎向液壓千斤頂、機械千斤頂及橫向千斤頂。鋼橫梁通過壓力系統與主梁鉸接，主梁承受由橫梁傳遞來的外模、內模及上部結構的施工荷載。

　　3.橫梁整套滑模共有18對橫梁，橫梁為“H”型，鋼結構尺寸為35cm×90cm×900cm，每對橫梁為銷連接，橫梁間距3.6m，橫梁上沒有銷孔，以便安置外模支架。橫梁通過主梁內的壓力系統，可進行豎向、橫向調整。

　　4.外模外模由底板、腹板、肋板及翼緣板組成。底板直接鋪設兩相鄰橫梁間與橫梁相對應。每對底板沿橫梁銷接方向由普通螺栓連接。連接外模板縫實為外模中軸線。底板總寬6.5m.腹板、肋板及翼緣板也與橫梁相對應，并通過在橫梁設置的模板支架及支撐來安裝。

　　5.內模整套沿移模架的內模系統包括模板、電動小車、內模梁及道軌。橫板的運輸及安裝通過電動小車來完成。電動小車上配有液壓系統，通過這些液壓系統來完成內模安裝。

　　四、滑模施工原理及工藝流程

　　MSS滑移模架的滑移及模板的安裝調整是以“液壓”為動力，以液壓千斤頂為工作機具，在液壓控制裝置的控制下，通過液壓千斤頂的頂推，從而完成主梁的就位、橫梁的調整及內外模的安裝和調整。施工前，首先編制好沿樓施工技術方案。購置專用設備、機具，租賃大型吊裝設備。滑模按如下工序進行施工：托架(牛腿)的組裝，主梁的拼裝及有關施工設體機具的就位托架吊裝→主梁吊裝及主梁就位→安裝橫梁→鋪設底板、安裝模板支架→安裝外腹板及翼緣板、底板→內模施工。

　　五、滑模現場具體組裝

　　滑模現場組裝質量的好壞，直接影響到箱梁施工的工程質量、進度及施工安全。因此在組裝時，根據沿模設計圖紙，嚴格按照《鋼結構施工技術規范》進行操作，對于高強螺栓連接面，仔細檢查，逐一進行表面處理，使其達到應有的摩阻系數。高強螺栓連接，采取初材、終抒，循環重復操作，使每一高強螺栓都達到設計扭矩值，并對扭矩扳手定期進行標定，保證連接面的受力強度，防止工程事故隱患，對質量和施工安全有影響的構(配)件必須剔除或經過處理，合格后方可使用。

　　托架現場組裝：由于托架呈三角形且有一定高度，現場拼裝放置不穩定，應做一三角支架進行支撐。吊裝托架，置入墩身預留孔時，應對托架頂面用水準儀抄平，以便使天車在板面上順利滑移。為防止墩身兩側托架在受力時傾覆，每對托架是由精軋螺紋對拉，嵌入墩身內，因而安裝單側托架應在另一側臨時放置一扁擔梁，穿精軋螺紋拉緊，以防失穩。

　　主梁安裝;由于主梁自重大，整體吊裝困難，施工時，分兩次吊裝，在跨中設臨時支撐，進行合龍拼裝。這就要求對臨時支撐的高程進行準確測量及放坡，以使鋼梁在跨中順利對接，拼裝。

　　主梁拼裝完后，在主梁窗口處，置入橫梁，待全部橫梁安裝完畢，主梁在液壓系統作用下，橫橋向，順橋向準確就位。在墩中心點處設全站儀或經緯儀，放出橋軸線，按橋軸線方向調整橫梁，用銷子連接好，鋪設底板，軸線偏差控制在5mm以內。然后安裝外腹板、肋板及翼緣板。

　　滑模組裝時，各部件之間要求連接可靠，拼裝完后要通過認真地全面檢查，確認安全可靠后方可供上部結構施工使用。

　　六、模板的調整及標高控制

　　為了更好地設置預拱度，此套滑模模板節間設計留有lcm模板縫，設計采用薄鐵皮補貼。根據現場施工實際，考慮到澆注梁體的外觀質量，我們采用了原子灰加入固化劑調和堵縫，抹平。原子灰經調和，固化快、強度高，是一種較好補縫材料，且滿足施工規范的要求。澆注梁體的外觀質量也較好。

　　標高控制：對滑模預留一定拱度，使施工后的梁體盡可能達到其設計高程，是本工程的施工難點。因此對施工架體撓度值的來源，要考慮周全;撓度值理論計算要準確。此套滑模撓度值的來源有以下四個方面：

　　(l)混凝土自重產生的撓度值(數值由生產商VCE公司提供);

　　(2)由懸臂吊桿引起的撓度(不考慮滑模自重)經計算按13mm計(按三角形分布)，實測時再作相應調整;

　　(3)預應力鋼索張拉產生的反拱值，前、后支點之間部分按拋物線分布，拋物線中心最大下撓度按20mm計，懸臂端最大上撓度按13mm計(按三角形分布);

　　(4)由牛腿沉降引起的撓度值按10mm計。

　　經觀測，撓度計算與實際施工過程中的撓度值基本相符，但稍有差別，因而在施工上一孔時，對各個施工階段認真觀測，測其撓度值變化，與理論計算但相比較，從而指導下一孔的施工;大大減小施工偏差，保證所施工的梁體的高程與設計高程偏差縮小到1cm之內。

　　七、箱梁的施工工藝