摘要:甬臺溫鐵路是較早大范圍采用移動模架橋位制梁的客專鐵路,本文對確保移動模架制梁安全質量施工控制技術進行了闡述,在移動模架制梁施工中有參考作用。 

關鍵詞:移動模架;施工;技術 
  移動模架制梁在野外作業(yè),質量控制有一定難度,但在特定的條件下,移動模架制梁還是不可缺少的施工工法,本人結合甬臺溫鐵路的實踐,就保證移動模架制梁安全質量的施工控制技術進行探討。 
  1移動模架工作原理 
  移動模架是一種自帶模板可在橋位間自行移位,逐孔完成箱梁現澆施工的大型制梁設備。根據模板支撐在移動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模架;移動模架造橋機利用橋梁端部、承臺和橋墩安裝支腿,支腿支撐主梁系統(tǒng),外模及模架吊掛在主梁系統(tǒng)上,形成一個可以縱向移動的橋梁制造平臺,完成橋梁的施工。移動模架橫向分離,使其能夠通過橋墩,縱向前移過孔到達下一施工位,橫向合攏兩次形成施工平臺,完成下一孔施工。 
  目前移動模架型號較多,雖結構形式不同但其結構主要組成、工作原理、施工組織、施工工藝流程、安全質量控制大同小異。 
  2移動模架制梁施工工藝 
  施工準備→安裝墩旁托架及橋下支架→移動模架拼裝就位→移動模架調試、預壓、數據采集及分析→支座安裝、底模和外模調整→底板及腹板鋼筋綁扎、預應力管道及預埋件安裝→內模及內模運輸軌道安裝→頂板鋼筋綁扎、預應力管道及預埋件安裝→梁體混凝土澆筑、養(yǎng)護→端模及內模拆除→預應力筋安裝及初張拉→脫開外側模板→施加預應力→過孔→壓漿→檢測→進入下一操作循環(huán)。 
  3移動模架制造質量控制 
  移動模架制造質量直接影響制梁質量和施工安全,目前移動模架生產廠家較多,各廠間生產水平參差不齊,因此必須對移動模架進行嚴格驗收,驗收分兩階段:初步驗收和最終驗收。初步驗收在廠內進行,最終驗收在完成兩孔箱梁預制后進行。 
  4移動模架制梁施工控制技術 
  4.1線型控制 
  移動模架在混凝土澆注過程中會使鋼箱梁等主要支撐構件發(fā)生變形下撓,所以需要預先根據移動模架整機支撐系統(tǒng)的剛度,計算在各種不同工況下的下撓值,以便在調整模架澆注混凝土前提前設置反拱度以使成橋狀態(tài)接近設計狀態(tài)。移動模架實際施工前應跟設計單位充分溝通,制定移動模架線型控制方案。實際施工過程中,采用預壓觀測結果進行預拱度設置。 
  移動模架預壓及預拱度設置: 
  移動模架拼裝后,在首孔箱梁施工前必須進行堆載預壓,以消除模架拼裝的非彈性變形,測量主梁、橫梁不同部位的彈性變形,計算出施工荷載下的彈性變形,根據箱梁張拉后的上拱度再計算出模架底模的預拱度,同時檢查各部位聯結的強度、穩(wěn)定性,檢驗模架的安全性能。 
  首次堆載按最大施工荷載的1.2倍預壓,再次安裝按預壓荷載為最大施工荷載的1.1倍。預拱度為箱梁設計預拱度與模架彈性變形之代數和,模架彈性變形應根據預壓變形測量結果繪制沉降曲線,并結合模架的設計拱度和實際變形來確定。第1、2孔箱梁施工中分別在澆筑混凝土前后測定、記錄模架變形,以便在第2、3孔微調模架預拱度,來消除模擬狀態(tài)和實際狀態(tài)不同而帶來的預拱度偏差。 
  4.1.1分級加載 
  壓載采用分級加載方式,即0→60%→100%→120%→0%,在主箱梁、底模、翼模上布置測點,進行擾度測量。每級加載持荷時間應分別不小于2h、2h、8h,每完成一級壓載立即進行觀測,在壓載到120%達到24小時后,即可卸載,卸載后再測量一次,以確定模架彈性變形與非彈性變形。 
  4.1.2預壓過程 
  移動模架預壓采用袋裝進行,完全模擬混凝土澆筑順序進行加載,專人對模架底模及主梁進行全過程觀測。在壓載過程中對主梁及底模分段進行觀測,并形成測量觀測記錄,每加載一級記錄一次,待卸載完成后,再觀測殘余變形,從而確定出模架的彈性變形,為底模標高調整提供依據。 
  4.1.3模架底模板預拱度調整 
  移動模架底模板預拱度調整直接關系到施工完畢后的混凝土箱梁線性是否滿足設計要求,因此是關鍵控制點。應根據實際預壓變形值和設計底標高進行底模標高的調整。 
  4.2混凝土澆注質量控制 
  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、兩側腹板對稱、循序漸進連續(xù)澆筑。新舊混凝土間隔時間不得大于混凝土的初凝時間,澆筑時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。1)砼振搗采用插入式振搗器振搗為主,附著式振動器為輔的振搗方法。2)澆筑中不得用振動棒推移砼以免造成離析,腹板砼流動超過1.5m時必須移動導管;每層砼厚度不宜超過30cm,分層澆筑時,砼接頭應避開跨中部位,同時每層的接頭應相互錯開。3)澆筑過程中,指定專人隨時檢查、擰緊、調整模架的各種緊固件,其目的是保證內、外模型在強烈振動下,不偏斜、漏漿,寬度、長度無變化,鋼筋和預埋件如有移位,及時調整,保證位置正確。4)炎熱天氣澆筑時,應采取隔熱、降溫措施,嚴格控制砼及模板、鋼筋等溫度不大于35℃。通常在晚上10時后灌注砼。5)考慮到箱梁內模上浮及底板砼的密實,內模不封底,為防止灌注腹板時砼拌合物大量擠出,及給腹板砼下陷予以阻力以保證腹板的密實,在內模側面拐角處加放壓漿板。 
  4.2.3在澆筑砼過程中,應隨時檢測、控制混凝土的坍落度,隨機取樣制作砼試件,每孔梁的試件組數應按設計要求制作,且應分別從底板、腹板、頂板處取樣,在同條件下振動成型。 
  4.2.4砼的灌注時間:澆筑宜在6小時內完成,且不超過混凝土的初凝時間,施工中必須考慮各種施工溫度下初凝時間的變化值。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間控制在10h左右。 
  4.3預應力控制 
  4.3.1為防止箱梁產生早期裂縫,對箱梁進行三次張拉,即預張拉、初張拉和終張拉。預張拉時混凝土強度不小于30Mpa,帶模預張拉時須拆除端模、松開內模;初張拉時混凝土強度不小于40Mpa,初張拉后方可拆除底模及支撐,如果拆除端模時梁體強度已達到40 Mpa,可直接進行初張拉;終張拉時梁體混凝土強度應不小于50 Mpa、彈性模量不小于設計值,且齡期不少于10天?v向預應力張拉采用雙向張拉,預應力張拉應按“對稱、均衡”的原則進行,相同編號的鋼束應左右對稱進行;張拉采用張拉力控制為主、伸長量作為校核的原則進行雙控。 
  4.4混凝土溫控、養(yǎng)護和早期裂紋控制 
  溫差對箱梁混凝土裂縫產生的影響很大,因混凝土設計強度高,水泥等膠凝材料用量大,一次澆筑數量大,箱體內部空間小,降溫條件差,箱梁內部鋼筋、孔道密布,難以布設內部降溫循環(huán)水管路,且形體大,養(yǎng)護難度大,造成溫差過大極易產生橋面板不規(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60度。夏季施工,通常情況下,腹板芯部砼最高溫度將超過60度。因此要從原材料、混凝土配合比、施工過程控制、養(yǎng)護四方面加強溫度控制。 
  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;細骨料采用級配良好,細度模數在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外溫度差,提高混凝土的抗裂性和耐久性。應采用多組配合比,經試配比選,確定最優(yōu)配合比。 
  4.4.3施工過程控制: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進行,合理的澆筑速度(混凝土澆注速度控制在50m3/h左右),適當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,在梁體內可能出現的溫度較高處設測點,測量梁體混凝土芯部、表面及環(huán)境溫度,為混凝土的養(yǎng)護及拆模提供參考。 
  4.4.4混凝土養(yǎng)護 
  澆筑完2小時內開始反復多次抹面,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行潮濕養(yǎng)護,防止水分蒸發(fā)產生收縮裂紋;控制養(yǎng)護水的溫度與混凝土表面溫度差,不應大于15℃,潮濕養(yǎng)護時間不少于28天;在灑水養(yǎng)護實施困難及低溫養(yǎng)護時,采用養(yǎng)護液養(yǎng)護;箱梁箱室內養(yǎng)護,砼初凝后,采用噴霧器灑水養(yǎng)護,根據大氣溫度,決定箱室兩端封閉保溫或通風。 
  5移動模架制梁安全控制 
  5.1移動模架制梁前的安全控制 
  制定完善的設備管理制度和工藝操作規(guī)程,對設備運行全過程進行安全監(jiān)控,備足各類易損件,對其進行定期檢修、維護和保養(yǎng)。設備操作人員必須持證上崗,按規(guī)操作,及時反饋設備使用中的信息,并記錄備案。 
  5.2移動模架制梁中的安全控制 
  5.2.1高強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移動模架造橋機需要工人進行高空操作的部位及走行通道處均要設計有符合安全生產規(guī)范要求的可靠的防護設施,以防高空墜物傷人及高空墜落的安全事故發(fā)生。 
  5.2.3移動模架脫模前,必須仔細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在突遇強風或臺風時,移動模架應有防臺風方案、措施及設備或設施。在六級以上大風和雷雨天氣時停止作業(yè) 
  5.2.5有可靠的移動模架縱向抗溜的防范措施和機構 
  5.2.6臨時支架必須經過設計檢算,并應特別注意選擇正確的支架卸載的方式方法,以保證結構和操作人員的安全。 
  5.3移動模架過孔安全控制 
  由于移動模架過孔經歷多次單懸臂―雙懸臂受力體系的轉換,此時移動模架抗傾覆穩(wěn)定性尤為重要,移動模架過孔須設專人負責,協調指揮,過孔應嚴格按設計施工步驟進行。 
  5.4每施工完一孔梁后,應對移動模架進行一次全面檢查,不符合設計要求的停止使用。 
  6結束語 
  甬臺溫鐵路全線全長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孔箱梁根據不同施工條件采用移動模架、移動支架、滿堂支架制梁,全線共上移動模架54套,絕大多數采用移動模架制梁,為較早大規(guī)模使用移動模架制梁的鐵路建設項目,通過近兩年的運營檢驗,梁體質量符合設計要求,其移動模架制梁實踐對其他線的移動模架制梁有一定的借鑒。