移动模架法施工.ppt

移动模架法施工 第22讲移动模架 22 1施工工艺介绍22 2施工设备介绍 22 1施工工艺介绍 滑移支撑系统是英文MoveSupportSystem的译名 简称MSS 又称造桥机 滑移支架 无支架模板系统等 MSS 适用于滩涂 峡谷高墩身 城市高架桥等场地的连续梁或简支梁的现浇砼桥梁的施工 优点 周转次数多 施工周期短 施工安全可靠 现场文明简洁 不需要中断桥下交通 移动模架法22 1施工工艺介绍 移动模架造桥机是一种自带模板 利用承台或墩柱作为支承 对桥梁进行现场浇筑的施工机械 主要特点 施工质量好 施工操作简便 成本低廉等 移动模架造桥机主要由 支腿机构 支承桁梁 内外模板 主梁提升机构等组成 可完成由移动支架到浇筑成型等一系列施工 施工特点 1 适于高墩 多跨 中等跨径 30 50m 现浇的等截面梁桥 弯桥和坡桥也可采用 2 施工速度快 节省劳动力 劳动强度低 占用场地少 施工作业周期进行 不受气候和外界因素干扰 便于工程管理 提高工程质量 加快施工速度 3 施工中不影响通行 通航 4 高度机械化 模板 钢筋 混凝土和张拉工艺等整套工序均可在模架内完成 模板可多次循环使用 5 适用于单梁箱 双梁箱 双T梁 槽型梁等各种断面的桥梁施工6 整套设备投资较大 为提高设备使用效率 必须解决好装配化和科学管理的问题 移动模架法22 1施工工艺介绍 一 施工过程的主要工序主要工序有 侧模安装就位 安装底模 支座安装 预拱度设置与模板调整 绑扎底板及腹板钢筋 预应力系统安装 内模就位 顶板钢筋绑扎 箱梁混凝土浇筑 内模脱模 施加预应力和管道压浆及落模拆底模及滑模纵移 二 模板安装的注意要点1 模板与钢筋安装工作应配合进行 妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设 模板不应与脚手架联接 模板与脚手架整体设计时除外 避免引起模板变形 2 安装侧模板时 应防止模板移位和凸出 浇筑在混凝土中的拉杆 应按拉杆拔出或不拔出的要求 采取相应的措施 对小型结构物 可使用金属线代替拉杆 最好设置拔出拉杆为宜 对大型结构物应采用圆钢筋做拉杆 并采用花蓝螺丝上紧 3 模板安装完毕后 应对其平面位置 顶部标高 节点联系及纵横向稳定性进行检查 签认后方可浇筑混凝土 浇筑时 发现模板有超过允许偏差变形值的可能时 应及时纠正 4 当结构自重和汽车荷载 不计冲击力 产生的向下挠度超过跨径的1 600时 钢筋混凝土梁 板的底模板应设预拱度 预拱度值应等于结构自重和1 2汽车荷载 不计冲击力 所产生的挠度 纵向预拱度可做成抛物线或圆曲线 5 后张法预应力梁 板 应注意预应力 自重力和汽车荷载等综合作用下所产生的上拱或下挠 应设置适当的反拱或预拱 预拱应按设计计算或按经验设置 6 模板纵横肋的间距布置要合理 对不同材质的面模板要采用不同的纵横肋间距 7 固定于模板上的预埋件和预留孔洞尺寸 位置必须准确并安装牢靠 防止浇筑混凝土过程中的走动移位 三 施工中现浇梁模板常出现的问题施工挂篮底模与模板的配制不当造成施工操作困难 箱梁逐节变化的底板接缝不和顺 底模架变形 侧模接缝不平整 梁底高低不平 梁体纵轴向线形不顺 1 原因分析 1 悬臂浇筑一般采用挂篮法施工 挂篮底模架的平面尺寸未能满足模板施工的要求 2 底模架的设置未按箱梁断面渐变的特点采取措施 使梁底接缝不平 漏浆 梁底线形不顺 3 侧模的接缝不密贴 造成漏浆 墙面错缝不平 4 挂篮模板定位时 抛高值考虑不够 或挂篮前后吊带紧固受力不均 5 挂篮的模板未按桥梁纵轴线定位 6 挂篮底模架的纵横梁连接失稳几何变形 2 防治措施 1 底模架的平面尺寸 应满足模板安装时支撑和拆除以及浇筑混凝土时所需操作宽度 2 底模架应考虑箱梁断面渐变和施工预拱度 在底模架的纵梁和横梁连接处设置活动钢绞 以便调节底模架 使梁底接缝和顺 3 底模架下的平行纵梁以及平行横梁之间为防止底模架几何尺寸变形 应用钢筋或型钢采取剪刀形布置牢固连接纵横梁 以防止底模架变形 4 挂篮就位后 在校正底模架时 必须预留混凝土浇筑时的抛高量 应经过对挂篮的等荷载试验取得 模板安装时应严格按测定位置核对标高 校正中线 模板和前一节段的混凝土面应平整密贴 5 挂篮就位后应将支点垫稳 收紧后吊带 固定后锚 再次测量梁端标高 在吊带收放时应均匀同步 吊带收紧后 应检查其受力是否均衡 否则就重新调整 一 移动悬吊模架施工移动悬吊模架的基本结构 1 承重梁 通常采用钢梁 长度大于2倍跨径 是承受施工设备自重 模板系统重力和现浇混凝土重力的主要构件 2 横梁 从承重梁两侧伸出 两端垂直向下 到主梁的下部再成水平状态 形成下端开口的框架并将主梁包在内部 3 支承系统 由活动支承和后端支承组成 移动模架承重部分类型常见的多为两组定型的钢箱主梁 图1 也有使用拆装式常备杆件改造后的桁梁 图2 定型钢箱主梁形式的移动模架系统一般为专门设计 对匹配梁型使用 梁跨20 40m范围均有应用 拆装式常备杆件形式的移动模架系统的优势在于平曲线半径较小 梁跨多种组合等定型移动模架无法适应的环境下 本工法主要内容为后者 图1钢箱主梁式移动模架构造图 图2桁架主梁式移动模架构造图 桁架主梁式移动模架体系由四部分组成 固定于桥墩上部用来支承桁梁平台的支承体系 收折式桁梁平台 平台转跨推进行走系统 支架平台上的满堂支架体系 工艺原理 1 整个支撑体系附着于支撑墩柱上 通过支撑键及预埋键盒 将施工荷载全部转移至墩柱之上 不再设置临时支墩 2 每组桁梁通过可收折横联行成整体 作为现浇梁施工的支架平台 3 支撑体系上设置横 纵移装置 完成横移及纵移 工艺工法特点 1 无需地基处理 能对高度较大 无法或较难设置落地支架的现浇梁进行施工 减少了对环境的依赖和破坏 适用范围广 2 使用常备杆件 可依具体施工条件进行组合 适应性强 牵引设备移动 操作简单 安全可靠 3 采用倒三角及倒梯形加强承重杆系 为桁梁提供足够的抗弯能力及刚度 承重杆系为收折设计 满足平台向前行走 4 标准化作业 施工周期快 质量好 移动模架施工方法移动模架作为主要承重结构 利用桥墩为支点临时支承梁体自重 在移动模架上完成模板调整 预拱度设置 绑扎钢筋 浇筑混凝土 张拉预应力索筋等 当完成一孔梁的施工 之后移动模架落模 移动至下一跨就位 以此进行逐孔浇筑施工 采用逐孔施工能连续操作 施工设备的周转次数愈多 经济效益越高 施工工艺流程移动模架施工过程中 要调整各支点处模板的纵向标高 使模板处于浇注混凝土时的正确位置 与此同时设置好预拱度 预拱度设置由安装在横梁上的机械支撑来完成 预拱度值由模架自身挠度和连续箱梁预拱度两部分组成 桁梁分组拼装 安装前方支撑体系 分组提升就位 平台就位并连结横向联系 铺设横向分配梁 搭设高度调整支架 铺设底模 侧模及翼缘部分模板 预压 安装钢筋与预应力 浇筑主梁砼 养生 凿毛 张拉预应力钢束 压浆 落架 拆除模板及调整高度支架平台 分配梁 解除横向联系 收起承重杆系 主桁梁纵向连接 移动模架前移到位 施工工艺流程图 操作要点 一 支撑体系安装1 支撑体系说明支承体系是用来支承桁梁平台 支承体系由横梁 斜撑杆 抱箍 支承键四部分组成 斜撑由抱箍与支承键共同支承固定 抱箍与支承键为斜撑提供反力支承 减小横梁的弯距 具体见图4 图4支撑体系结构图 2 支撑体系安装设备用4台四轮滑车将横梁及附挂在桁梁上的支撑键 抱箍 斜杆座 牛腿斜撑 平联等整体吊装 即在桥墩顶面利用预埋的 32精轧螺纹钢筋作锚筋 一个圆柱固定一根悬臂吊杆 每根悬臂吊杆上挂一个4轮滑车 用卷扬机牵引起吊 3 支撑体系的安装就位1 上下支撑键的安装两片体系吊装提升到较横梁安装位置高出约0 5m后 先安装下支承健 再安装抱箍 然后安装上支承键 安装支承键时 用上胡芦吊住支承键将其向预埋键盒内插入 并穿精轧螺纹钢筋 张拉精轧螺纹粗钢筋 每根 32精轧螺纹钢筋的张拉力为400kN 每个支承键有4根精轧螺纹钢筋 具体见表5 图5支撑体系吊装示意图 2 抱箍的安装在下支承键安装完毕后 即可安装抱箍 抱箍用挂在体系上的上葫芦及两侧葫芦安装 其中上葫芦吊住抱箍中间的上内口 两个侧葫芦吊住抱箍两侧的角点并向上提升便其转动90 抱住墩柱 并置于下支承键上 抱箍就位时应保证两个半抱箍的中点连钱应与两圆柱中心连线垂直 可通过两柱的抱箍上平板中心连线及其对角连线量测控制 抱箍连接均用高强度螺栓 见图6 图6抱箍安装示意图 二 承重桁梁构造及组装承重桁梁由收折式纵桁梁 横向联系组成 收折式纵桁梁由水平桁梁及承重杆系组成 水平桁梁为拼装桁架结构 由长3m的贝雷桁片拼装而成的矩形桁架 平台承重杆系因跨径而异 31 5m及其以下跨径为倒三角形 31 5m以上跨径为倒梯形 标准桥宽有6组收折式纵桁梁 每组纵桁梁均由3片纵向桁片组成一组 纵桁梁间由横向桁片联成整体平台 纵桁梁支承于前后两个墩柱的支承体系上 纵桁梁前后设有导梁满足平台转跨行走 平台按第一次浇筑时的布置组装 承重杆系按照收折状态组装 各组桁梁先三跨通装为一列 纵向就位后再拆除接头处的连接销子成三段 具体见图7 图7倒三角形承重体系桁梁 三 模板调整 预拱度设置模架合模后 要调整各支点处模板的纵向标高 使模板处于浇注混凝土时的正确位置 与此同时设置好预拱度 预拱度设置由可调钢管顶托来完成 预拱度值由模架自身挠度和连续箱梁预拱度两部分组成 1 移动模架系统挠度值的组成理论预拱度是整个移动模架系统的理论挠度值与设计预应力张拉反拱值综合计算而得主要由三部分组成 1 碗扣支架和桁梁自重产生的弹性 非弹性变形的挠度值 2 混凝土自重产生的挠度值 3 预应力钢束张拉产生的反拱值 支点间按二次抛物线计算 曲线方程如下 式中L 表示跨长 表示梁段最大矢高 另外 还要考虑混凝土的收缩 徐变以及路面层及桥面附属设施等后期施加的永久荷载对挠度值的影响 2 立模标高的确定式中为支架在现浇梁 模板及支架自重作用下的弹性变形 其中 桁梁在自重下的位移 桁梁加载后的最终位移 桁梁卸载后的位移 移动支架对已浇梁作用的变形 由设计提供 汽车 其他活载作用下的变形 包含施工过程温度变化 支架非弹性变形 牛腿 小车沉降值 移动模架C梁吊带伸长 C形梁安装后 进行第二跨浇注时 要计算吊带的伸长值 等 3 立模标高的控制1 根据平 竖曲线复核设计标高 2 按照纵向6m节点计算各跨细部底模标高 梁底横向有坡度者同理计算 3 计算上一项标高点对应的预拱度值 叠加到该点设计标高上即为该点立模标高 四 预压试验在初次使用该类移动模架时 应科学严格的进行预压试验 以便将试验数据与计算值进行对比 确定弹性变形是否与计算相符 同时取得非弹性变形数据指导后续梁跨施工预拱度设置 在底腹板铺设完成后 进行预压 预压采用堆码沙袋法分级加载 分别按照计算重量的30 60 90 120 实施 并在跨中 四分之一跨 梁端设置观测点进行观测 按规范准确获得预压试验数据 五 钢筋和预应力钢束安装1 钢筋绑扎模板调整完毕后 进入箱梁钢筋模板预应力施工 钢筋绑扎顺序为 先底板 腹板钢筋 待内模立完后再绑扎顶板钢筋 钢筋加工全部在钢筋加工场完成 运至现场绑扎成型 2 预应力索安装预应力钢绞线安装顺序为 先底板 后腹板 最后顶板纵向 横向预应力束 1 预应力管道定位预应力管道定位必须准确 牢固 严格按照图纸及规范施工 纵向预应力管道位置的坐标偏差不大于1cm 横向预应力管道坐标偏差不大于0 5cm 预应力管道铺设完成后 仔细检查其表面是否有孔洞或裂缝 如有要立即更换或用胶带纸封补 2 预应力钢绞线的布设 成束 预应力钢绞线应严格按照图纸所提供的长度进行下料 同时充分考虑千斤顶张拉的工作长度 以500t千斤顶为例 工作长度应不小于70cm 预应力穿束完成后 要对预应力管道口进行封堵 并将裸露在外的钢绞线包裹 防止水泥浆漏入波纹管或污染张拉端 影响预应力束的张拉 六 浇注混凝土采用全断面快速浇注混凝土 混凝土浇注顺序纵向由一端向另一端进行 每段梁横断面混凝土浇注顺序为先浇底板 再浇腹板 最后浇顶板 混凝土的振捣采用插入式振动棒和平板式振捣器 另需准备部分插钎用于箱梁下倒角振捣 1 底板浇注底板混凝土一般领先腹板混凝土2 0 3 0m 浇注时泵车输送管道通过内模预留窗口 将混凝土送入底板 下料时 一次数量不宜太多 并且要及时振捣 尤其边角处必须填满混凝土并振捣密实 以防浇腹板混凝土时冒浆 2 腹板浇注在超前浇注的底板混凝土未初凝 一般浇注完2h左右 时 即开始斜层浇注腹板混凝土 两侧腹板混凝土要同步进行 以保持模板支架受力均衡 每层混凝土浇注厚度不得超过30cm 且要振捣密实 严禁漏振和过振 3 翼板及顶板浇注当腹板浇注到箱梁腹部后 开始浇注顶板混凝土 浇注顺序为 先浇中间 后浇注两侧翼板 两侧翼板要同步进行 为控制桥面标高 必须按测量高度进行混凝土浇注 混凝土收浆前 对表面进行拉毛处理 混凝土终凝后 及时用土工布覆盖洒水养生 4 收浆 抹面及标高控制在箱梁顶板及翼板的浇注过程中 为确保箱梁顶面的平整度符合规范要求 必须按测量高度进行混凝土浇注 可在箱梁顶面纵向每隔2m布置一个高程点 并在标高点上焊接水平钢筋 利用铝合金水平尺和木抹将混凝土面收平 混凝土收浆前 对表面进行拉毛处理 混凝土终凝后 及时用土工布覆盖洒水养生 七 内模 侧模及端模拆除一段梁的混凝土全部浇注完24h后 先拆除端模 侧模 在张拉前 防止张拉时内模对梁体变形影响 应先拆除内模 八 预应力张拉钢束张拉以张拉力控制为主 伸长值作为校核 预应力伸长值按设计 要求理论伸长量与实测伸长量之间的误差不超过 6 超过此范围时 应分析原因并采取措施予以调整后方可继续张拉 九 孔道压浆 封锚压浆工作宜在张拉完毕后尽早进行 一般预应力混凝土构件 在张拉完毕 停10h左右 观察预应力钢束和锚具稳定后即可进行 对于埋置在构件内的锚具 压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛 然后按设计要求设置钢筋网和浇注封锚混凝土 封锚混凝土的强度等级应符合设计要求 十 移动模架落模在已完梁的纵向预应力钢束张拉完成后 拆除移动平台上的满堂支架 在各组桁梁的中间一根砂筒座梁上安置千斤顶将平台顶起一定距离 约2cm 前后墩在对应的砂筒座上放置纵向行走小车轨道及行走小车 随即放置桁梁横向滑行轨道后 千斤顶下落将桁梁置于滑行轨道上 将各组桁梁之间的横向联系桁片水平转动收折并附着子桁粱上 同时拆除各组桁梁的承重杆系的竖杆之间的剪刀撑联系杆及竖杆上的联系支撑架 将承重杆系向上收折 十一 移动模架转跨就位平台转跨推进行走系统由行走车与牵引装置两部分组成 行走车置于墩柱横梁顶部 其纵向滚轮支承纵桁梁 使纵桁梁可纵向行走 行走车自身可横向行走 从而实现平台双向行走 具体见图8 牵引装置采用慢速卷扬机 纵向行走前 先将各组桁梁在滑行轨道上横移使曲线上的前 中 后三跨桁梁列成直线 将前跨桁梁后端用销子将前跨桁梁与中跨桁梁连接成连续桁梁 同时 在中跨桁梁与后跨桁梁之间安装可竖直与水平转向的转向接头 以满足曲线上3跨桁梁同步前移的需要 纵向行走到位后 拆除第一 第二跨墩顶连接销子及第二 三跨之间的转向接头与水平过渡件 将桁梁分解为三跨 然后将各跨桁梁横向就位后 千斤顶起顶 将横梁落在支撑体系上 平台准确就位后打开水平转动桁片并安装转动桁片的传力螺栓 安装竖杆组之间的联杆系 安装倒三角或倒梯形