移动模架现浇箱梁施工技术工程纪实

郑州黄河大桥为石武客运专线跨越黄河的公路、铁路两用桥，大桥南岸S027号（CK653+276.354）至S080号墩 （CK655+452.670）之间总长2176.3米。其中S027-SO74之间共有47孔铁路简支箱梁，箱梁设计为双向现浇预应力混凝土结构，采用单箱单室截面。箱梁顶宽15.4m/14.4m，底宽7.54m/6.54m，梁高3.5m，底板厚度为0.30-0.65m。
全梁混凝土共计482m3 /450m3，15.4m宽梁体单幅每延米平均约11.9m3，每延米重约31.5吨（计入施工荷载等），最大简支现浇段长度为40.6m，净跨 34.0m，共重1300吨左右。全段箱梁采用移动模架法施工，施工顺序为由S027-S074号墩方向。
二、 移动模架施工
1、主梁支承三角架转移
（1）安装前支点支承立柱（钢支腿）；
（2）拆除后支点三角架，转移至前支点重新安装时，需尽量保持水平，同一三角架横梁两端高低差不得大于10mm，为克服模架纵移时产生的水平反力，三角架纵向连接必须进行连接
2、LMSS主梁落梁、分离、横移
（1）拆除梁体端头模板；
（2）拆除墩顶处木制模板；
（3）钢箱梁支承千斤顶同时下落，模板脱离已浇筑梁段，钢箱梁支承在纵移轮箱上；
（4）利用横移千斤顶将LMSS两侧主梁及模架外移；
3、LMSS系统纵移过孔
（1）利用纵向顶推千斤顶将两侧模架同步顶推到位；
（2）临时锁定钢箱梁；
4、LMSS系统横移合拢、模架顶升就位
（1）利用横移千斤顶将LMSS两侧主梁及模架同步顶推内移到位；
（2）连接底模和底模模架螺栓，LMSS系统形成整体；
（3）钢箱梁支顶千斤顶同步顶升模架就位，测量调整模板底螺旋千斤顶调整底模标高；
（4）安装墩位处底模；
5、绑扎钢筋、安装预应力孔道、内模、浇筑砼等。
6、重复以上步骤进行下一孔施工。
三、移动模架法现浇箱梁施工工艺
移动模架法现浇箱梁施工工艺[1]流程如图1所示，其主要施工工艺如下：


（一）测量工程
1、平面控制系统的建立
第一跨现浇梁开工前，根据施工区平面控制起始坐标点采用全站仪进行控制；第二跨开始施工后，为了测量工作的方便在第一孔现浇梁上墩顶选择可靠点并按照多边形导线网或四等导线测量的技术要求和精度指标进行联测复核。联测复核合格后即进行平面控制坐标点加密测量，将测量成果作为测量放线的依据。
2、高程控制系统的建立
根据水准基点进行水准联测复核，从水准基点引临时水准点到墩顶，作为第一孔现浇梁浇筑的依据。现浇箱梁顶加密导线点均可作为加密水准点，对已测设完成的加密高程或平面控制网点随施工进度的推进，进行定期的复核。
3、现浇梁施工测量放线
本段现浇梁部分位于圆曲线上，现浇梁中线按照每隔5米一个断面放样，标高控制也按照每隔5米断面上的关键点控制，作为调整外模的依据。
（二）模板工程

1、外模
本桥位于R=7000m圆曲线上，为保证成桥线型与设计线型一致，需要对不同曲线的桥跨进行模板平面位置调整，外模长度比相应节段主桥箱梁短10mm，具体调整方法为：解除模板节段之间的横向连接螺栓，用横向顶撑杆调整模架侧弯，用千斤顶和导链滑车调整模板横向板缝宽度，安装楔型木模，用螺栓固定，木模顶面涂快干腻子，保持与两侧钢模一平。
2、内模
内模采用散拼散拆方式，在绑扎完底板、腹板钢筋及预应力系统后，多工作面展开安设内模，内模下垫小钢支腿，支撑杆采用可调丝杆形式。由于每跨长度较大,内模吊装时采用两台吊车（一台30T汽车吊和一台50T履带吊），从两头向中间吊装，每15米作为一个工作段，每段内模吊装完并加固结束后绑扎相应工作段上的顶板钢筋和预应力钢束。顶板钢筋绑扎完毕后浇筑箱梁混凝土，混凝土浇筑完毕后达到拆除承重模板的混凝土强度后，方可拆除内模，横向预应力没有张拉前，桥面禁止承受较重的荷载。拆除内模至桥梁顶面，拼装成节段，等待下一孔安设。
3、端模
端模在现场根据施工图放样，制作定型钢模，配合内模安设。
（三）混凝土工程


1、混凝土配合比设计
主梁混凝土在拌和站集中拌制，在混凝土浇筑前设计配合比，并进行配合比的28天强度试验，水泥用量不超过500kg/m3，坍落度控制在14-17cm之间（泵送）。
2、混凝土浇筑
在支架上浇筑砼，横向混凝土的分布坚持“对称、平衡、同步进行”的原则进行施工，纵向从连续梁悬臂端向后支点或者后吊点一端的顺序进行。砼振捣采用插入式振动器与附着式振动器相结合的方式进行，在腹板外侧模上梅花型布置附着式振捣器，间距1.5m，桥面砼用振动梁振捣。砼一经入模，立即进行全面的振捣，使之形成密实的均匀体，但避免振动棒碰撞模板、钢筋、预应力管道及其它预埋件。桥面砼刮平，平整度达到要求，表面凿毛，增加与路面层的粘结度。
在做抽检砼强度试件的同时，还应就混凝土张拉强度、拆模强度分别制作试件，进行同条件养护，以便作为张拉和拆模的控制依据。
3、混凝土养生
砼浇筑完成后最少养生7天，预应力砼的养生延长到施加了足够预应力为止，养生用水及覆盖用麻布不能使砼产生不良的外观，当气温低于5℃时，覆盖保温，不向砼表面上洒水。
（四）预应力工程

简支箱梁采用纵、横双向预应力体系。梁体除布置纵向预应力外，在桥面板内设有横向预应力钢束。所有预应力管道均采用PT-PLUS塑料波纹管，施工前应先进行孔道摩阻系数μ和偏差系数k的实试。
梁体混凝土强度及弹性模量均达到设计值的60%以上时，拆除内模，在移动模架不移动的情况下，进行预应力钢筋预张拉，张拉控制应力为260.4MPa;箱梁混凝土强度及弹性模量均达到设计值的80%以上，进行预应力钢筋初张拉，张拉控制应力846.3MPa；箱梁混凝土强度及弹性模量均达到设计值的100%，且龄期满足10天的条件下，进行预应力钢筋终张拉。
箱梁腹板、顶板钢束均为两端张拉，张拉顺序为：先拉纵向束，后拉横向束，纵向束张拉，先腹板、后底板，先长束后短束。腹板束张拉时，应从高处向低处逐束两腹板对称张拉；张拉顶板、底板束时，应从中心线对称向两侧逐束张拉。所有预应力钢束的张拉均要求张拉吨位与伸长量双控，即当钢束从20%设计张拉吨位张拉达到设计张拉吨位时，其实际伸长量与理论计算值之间的误差应控制在±6%之内，要求同一断面的断丝率不得大于1%。
四、补充说明


1、本桥S027-S074号墩之间的箱梁，考虑到各标段之间的先后顺序及上部公路梁施工，必须由S027-S074号墩之间施工，施工铁路墩帽时，公路钢筋不能预埋，以免影响铁路移动模架横移，铁路箱梁施工完成后，再施工公路墩身，及上部的公路墩帽和公路箱梁。
2、模架安装时，因模架各部位的尺寸设计时相当紧凑，整个系统只有80mm的脱模空间，所以必须严密安装，以防出现偏差累积，造成现场施工时无法脱模。混凝土浇筑结束张拉后开始脱模，首先是500T竖向油顶下落，下落80mm后落于轮箱轨面上，此时钢箱梁下侧滑道距墩顶只有30mm，钢箱梁将向上反弹35mm，底模与梁体距离只有45mm，梁体在此情况下开始横移。
3、为避免砼梁拆模后出现底部线理不平顺的现象，在模架合拢后，需要对底模标高进行预拱，每浇筑完一孔箱梁，模架前行到位后，对于底模标高进行重新复测，前三孔梁应注意收集模架在浇筑混凝土期间的下挠参数，在以后的梁体施工中做好预拱。
五、结语

郑州黄河大桥南岸S027-SO74号墩之间47孔铁路简支箱梁施工现已经结束，其施工质量、施工进度均比较理想，采用移动模架法现浇箱梁避免了大吨位运架梁设备和预制梁场的一次性投入，极大地降低了工程成本，是一种比较成熟的施工技术，为同类桥梁施工提供了很好的借鉴作用。