mz32型移动模架造桥移动模架现浇箱梁施工作业指导书.docx
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mz32型移动模架造桥移动模架现浇箱梁施工作业指导书
(MZ32型移动模架造桥)移动模架现浇箱梁施工作业指导书
移动模架法施工即利用移动模架造桥机在原位整孔灌注简支箱梁。
根据XX段梁跨及地形环境,移动模架造桥机施工采用MZ32型和MZ900型两种造桥机桥位现浇制架梁。
以MZ32型移动模架造桥机为例,其移动模架法的施工工艺和施工方法如下:
1、MZ32型移动模架造桥机主要构成
MZ32型移动模架造桥机是自带模板用于原位整孔制造双线铁路箱梁或连续梁的桥梁施工大型施工机械。
主要构成由墩旁托架、支承台车、主千斤顶、主梁、连接在主梁上的底、外模(二者统称为移动模架)、内模及内模运输小车组成。
另在机顶配备有二台吊重为10t的移动门吊。
造桥机整体结构示意图见图1。
①墩旁托架:
配置三组,每组连接支承在一个桥墩上。
它支承造桥机和箱梁的全部重量并传递给桥墩。
每墩最大反力为710t。
②支承台车:
共四台,设置在墩旁托架上,是移动模架不灌注箱梁混凝土时的支承结构,台车上的液压系统可实现移动模架的纵移和横移。
③主千斤顶:
共四台520t千斤顶,安装在墩旁托架上。
它是移动模架处于制梁工作状态时的支点,它将移动模架及箱梁重量传递给墩旁托架。
利用千斤顶升降,以实现移动模架下落拆除底外模和将移动模架顶升至箱梁设计制造标高。
④主梁:
共二组,在制造跨度32m箱梁时,每组长75m,由中间40m长钢箱梁及两端各17.5m长钢桁梁组成,在制造32m以下跨度箱梁时,可调整其长度。
两主梁间由若干片横向桁架连接,接头设在桥梁纵向中心线上。
将连接解开,两组主梁可向两侧分开。
主梁为简支支承,灌注箱梁时它支承在主千斤顶上,移动模架纵横移时它支承在支承台车上。
它承受模板及箱梁重量,横跨比小于1/520。
⑤底模及外模(移动模架):
底模由若干螺旋千斤顶连接支承在主梁的横向桁架顶部,由左右两块组成,连接缝设在桥梁纵向中心线上,可随主梁向两侧分开。
利用螺旋千斤顶可调整底模拱度过支撑上的螺旋千斤顶可准确调整外模位置。
⑥内模及内模运输。
外模按箱梁设计尺寸配置,由若干带螺旋千斤顶的支撑及铰分段与主梁连接,通小车:
内模分段装拆,由内模运输小车上的液压系统将每段内模各块件收缩紧贴小车,沿箱梁底板上的轨道从已制箱梁内通过端隔板孔运出至下一孔梁安装。
2、主要技术性能
①整机性能参数
适用范围:
20m~32m简支(或连续)箱梁;施工方法:
整跨段逐孔向前现场浇注;支承型式:
桥墩承台处支承;现浇箱梁重量:
≤870t;现浇箱梁最小曲线半径:
1000m;主梁长度:
全长75m,其中钢箱梁40m;
机顶辅助门吊(二台):
起重量10t,起升高度4.5m;运输条件:
满足公铁车辆限界,单件重≤15.2t;动力条件:
380V、50Hz、~4Ac、60Kw;驱动方式:
模板微调,手动螺杆,其余液压油缸;设计施工周期:
10~15d/。
跨段;配重:
48t;整机重量:
658t。
浇筑箱梁状态时参数为:
允许最大风压:
1.0kN/m2;主梁最大挠跨比:
小于1/550;前端墩旁托架最大反力:
700t/每墩;后端墩旁托架最大反力:
710t/每墩;
移动造桥机状态时参数为:
允许最大风压:
0.25kN/m2;墩旁托架上最大反力:
386t/每墩;最大轮压(支承台车上):
42t;内模小车走行速度:
5m/min;模架横移速度:
0.46m/min;模架纵移速度:
0.87m/min。
②主要工作原理
MZ32型移动模架造桥机工作时,整个模架在靠墩旁托架支撑的支承台车作用下,可实现纵移、横移和竖移。
底模在横移油缸作用下,实现开合并可通过底模螺栓调整高程或拱度。
内模在内模小车作用下,实现走行和开合动作。
模板成形面依靠螺杆支撑并调节。
墩旁托架和支承台车依靠另外设备在前方墩安装。
模架纵移时由液压油缸同步顶推。
内模系统由内模小车作为工具逐段将全跨长内模背负走行并开合安装,浇筑时内模依靠螺杆支撑固定。
所有模板系统均有微调机构,可用油缸整体脱模也可单独通过螺杆脱模。
3、MZ32型移动模架造桥机整孔制造箱梁程序
①主要工艺流程
移动模架在箱梁的设计位置就位,安装支座,调整底模拱度及外模位置→绑扎底腹板钢筋及波纹管等附件,并设置内模小车轨道→内模由小车从已制箱梁内分段运出,展开到位并连接安装→绑扎顶板钢筋,安装各项预埋件→浇筑箱梁混凝土→养护至规定强度,先拆除端部外模、侧模并松开内模连接,进行初张拉,箱梁在自重作用下安全可靠→拆除底模外侧模:
先开动主千斤顶使模架整体下落至支承台车上,再整体拆
造桥机整体结构示意图
除底模及外侧模→移动模架的横移:
解开主梁间横向桁架及底模连接,启动支承台车上的液压系统,模架分成左右两部分向两侧横移至底模可通过桥墩为止→移动模架的纵移:
启动支承台车上的液压系统,模架纵移至下一孔箱梁制造位置→移动模架向中间横移合拢:
启动支承台车上的液压系统,左右两组模架向中间横移合拢,合拢后将左右两部分横向桁架及底模用螺栓连接成整体→移动模架顶升就位:
由主千斤顶将模架顶升至制造箱梁的设计高程→下一原位制梁循环开始。
②造桥机组拼
造桥机在工地进行组拼,组拼顺序为先搭设膺架,安装墩旁托架,再组拼主梁和底模横梁,最后进行底模、外侧模安装。
A、膺架搭设
组拼场地要求地基承载力较高,场地开阔。
先搭设支承膺架,膺架下为混凝土扩大基础,膺架顶面设置千斤顶,利于调整顶面高程及组拼完后膺架与造桥机脱离。
B、墩旁托架安装
一台造桥机配有三套墩旁托架,用于支承、纵移、横移。
墩旁托架支承在桥梁基础的承台上。
墩旁托架的高度可根据桥墩高度的变化可配备不同长度的加长柱,加长柱有0.5m、1m、3m之分。
当墩身高度<5.5m时不用立柱及斜撑,当墩身高度>5.5m时按表3.3.2-8配装托架高度。
见墩旁托架图。
墩旁托架高度配装表
墩身高度(m)
加长情况
5.5
仅用三角托架,不加长
6.0
加支腿(0.5m高)
7.0
支腿+1m加长柱
8.0
支腿+1m+1m加长柱
9.0
支腿+3m加长柱
9.5
支腿+0.5m+3m加长柱
10.0
支腿+1m+3m加长柱
首先要用水平仪测量承台面A、B、C、D点高程,A、B两点允差为5mm;C、D两点允差为5mm;A、B两点与C、D两点两边允差为10mm;两桥墩之间AB向允差15mm,CD向允差15mm。
若超差,须用高标号砂浆找平或用钢垫块抄填。
浇筑混凝土时承台支点最大受力为345t,支腿边缘距承台边缘只有100mm,经过设计检算承台受力没多大问题。
为保万无一失,还是对承台进行加固。
加固方法为:
用加固扁担通过两根扎丝锚把承台对拉起来,每根扎丝锚张拉力为40t,并用垫块把承台与扁担之间缝隙抄死,使张拉力有效地传给承台,确保承台不会被局部压溃、劈裂。
墩旁托架安装顺序自下而上,先安装支腿,再安装加长柱,调整两侧间距及垂直度,张拉加长柱的扎丝锚,张拉吨位为4t,加长柱与墩身之间要用垫块抄死。
然后安装三角托架,便于施工,三角托架在施工过程中作为一个整体进行拆拼,三角托架在没有对拉之前要用缆绳通过墩帽上支承垫石把它拉紧。
最后张拉扎丝锚,张拉之前要调整两立柱轴线(大油缸轴线)间距为9432mm,调整托架螺旋顶伸出量。
保证两侧托架横梁水平,且两横梁高差<5mm。
保证横梁上轨顶面距梁底面高差3470mm,允差为±5mm,并要和后方浇筑梁的墩旁托架轨顶面标高相一致。
扎丝锚张拉顺序自下而上,先张拉托架下部两根扎丝锚,张拉力为15t,上部扎丝锚共14根(每侧7根),为了使每根扎丝锚受力均匀,在张拉上部扎丝锚时分三次对称张拉,先把每根张拉到5t,第二次再把每根张拉到10t,最后再张拉到设计吨位15t,张拉时均对称进行。
扎丝锚规格均为I级精轧φ32mm螺纹钢筋,其材质为40Si2MnV。
墩旁托架安装示意图
C、组拼主梁
墩旁托架安装完后,在其上安装支承台车,支承台车安装后必须进行锁定,保证主梁组拼的稳定性。
然后调节膺架顶面高程与支承台车顶面高程一致。
利用35t吊机将主梁分段吊放在膺架与支承台车上,用高强螺栓将其拼成整体。
高强螺栓施拧质量直接影响到主梁的受力状况,为保证造桥机的拼装强度和纵移时的平稳性,必须按钢梁架设的要求来控制高强螺栓的施拧过程。
先进行初拧,初拧值取终拧值的50%,再进行终拧,24h后用响拌进行检查,不合格必须返工,确保高强螺栓不漏拧、不欠拧、不超拧。
导梁采用悬拼,拼装时先用50%冲钉定位,上50%高强螺栓,待螺栓初拧后再换掉冲钉。
调整左右两套台车内侧车轮踏面中心距10432mm,允许误差±5mm。
D、底模横梁及底、外模安装调整
主梁组拼完成后,进行底模、外侧模安装。
造桥机底模横梁为桁架式结构,在中间采用销接,在其顶部安放底模面板再加以固定,底模横梁通过设在主梁上的液压伸缩杆装置实现底模横梁的托起、销接,组装精度要求较高。
外模支承在主梁上,随主梁的升降实现外模的就位、托模。
用墩旁托架上的垂直大油顶将模架顶升调整就位,待整个模架调整到位后,垂直大油顶的保险箍全部打上,并把主梁和支承台车抄死,主梁上的水平定位螺杆顶紧墩帽。
调整后的模架应满足以下要求:
外模纵桥向误差≤10mm,底模中心线偏位<5mm,底板标高误差<5mm。
见油顶顶升调节模板图。
油顶顶升调节模板图
所有模板拼缝处均贴软塑双面胶,待模板拼接后铲除多余软塑双面胶,可达到拼缝严密、不漏浆。
模板拼缝处有错台的用砂轮磨光机打磨,调整后的模板用1m靠尺检查,要达到每米高差<2mm,错台<1mm。
然后是打磨除锈,涂刷仿瓷脱模漆。
外侧模的拼缝与底模拼缝对齐,预留2mm伸缩缝,满足模板预拱度设置和混凝土灌筑模架下挠要求。
根据加载下挠需要,侧模拼缝上部的连接螺栓要紧,下部连接螺栓要松。
见模板拼缝连接示意图。
模板拼缝连接示意图
正常循环施工中考虑PC梁加载后的弹性挠度值36mm(造桥机制造单位提供)。
根据设计图建议,跨中设20mm反拱,故本造桥机设置36~20=16mm上拱。
底模上拱度设置是通过调节底模螺旋千斤顶来实现的,跨中值最大,支座处为零,其余按二次抛物线设置。
在施工两孔梁后,根据张拉上拱度的测量得出张拉上拱值为30~35mm,PC梁加载后的弹性挠度值刚好满足张拉上拱要求,在后来的施工中底模不再设上拱。
③造桥机上原位现浇箱梁
支座安装、钢筋绑扎、混凝土灌注及养护基本同支架法施工。
④预应力施工
32m双线单箱预应力简支箱梁纵向预应力27束,由于张拉空间有限,箱梁设计采用了箱顶、内齿槽与单端张拉方法,张拉布置图见双线箱梁张拉布置图
(一)及
(二)。
锚固体系采用M15系列锚具,张拉体系采用YCW250B、YCW400B新型千斤顶。
当梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达100%时,混凝土龄期满足4d方能进行第一批张拉。
当梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达100%时,混凝土龄期满足10d方能进行第二批张拉。
双线箱梁张拉布置图
(一)
双线箱梁张拉布置图
(二)
第一批预应力张拉(即初张拉)顺序及张拉值为:
N3(40%σk)→N4(40%σk)→N5(40%σk)→N6(40%σk)→N9外侧(40%σk)→N10外侧(40%σk)→N7(100%σk)→N8(100%σk)。
第二批预应力张拉(即终张拉)顺序及张拉值为:
N3(60%σk)→N4(60%σk)→N5(60%σk)→N6(60%σk)→N9外侧(60%σk)→N10外侧(60%σk)→N9内侧(100%σk)→N10内侧(100%σk)→N1(100%σk)→N2(100%σk)。
按设计图的规定及张拉顺序张拉钢绞线。
张拉时应左右对称,最大不平衡束不超过一束。
预应力筋张拉程序为:
0→0.1σk(作伸长量标记)→设计值(持荷3h,测伸长值)→锚固(张拉顶油压回零,测量总回缩量及夹片外露量)。
⑤内模拆拼
A、造桥机内模拼装通过液压操作的内模小车进行。
外模调整达到规范要求后进行底腹板钢筋绑扎、穿波纹管制孔。
待底腹板钢筋绑完进行检查通过后,开始内模拼装工作。
第一孔内模是预拼后分段吊装,然后再逐段连接起来。
第二孔内模是用内模小车把已浇筑箱梁的内模拆下来,通过小车轨道运到待浇筑箱梁相应位置再撑起来。
B、用内模小车拆拼内模需要安装运行轨道,轨道下用与梁体同标号的混凝土垫块垫起来,通过自制的卡子卡住垫块并固定轨道。
轨道安装要符合下列要求:
纵向轴线侧偏≤10mm,两轨道高差≤5mm,接头间隙≤2mm,接头错台≤2mm,纵坡均匀。
C、待浇筑的箱梁混凝土强度达到设计强度60%(即30MPa)时,可拆除状态1中的撑杆,内模小车通过轨道开进箱内,撑起小车连接杆与内模铰链(如状态2)。
操作小车手柄收起连接杆拆除内模,内模拆除顺序为:
先拆内下模①号、②号,再拆内顶模③号,然后拆除内上模④号、⑤号,并向内收拢(如状态3)。
内模小车背负收拢的内模运到已扎好底腹板钢筋那孔箱梁内,在对应的位置上撑起小车连接杆(如状态2),待尺寸调整好后用撑杆撑起到状态1,移走小车。
按同样方法去拆拼下一块。
内模拆拼状态见内模拆拼状态示意图。
⑥外模拆拼
根据设计要求,混凝土强度达到设计强度100%即50MPa,弹性模量达到设计弹模100%即35GPa,且混凝土龄期满足4d以上方可进行第一批预应力张拉即初张,初张后造桥机进行整体脱外模。
整体脱模前要先拆除两端支座处四块端侧模,并把它们横移出墩帽。
龙门吊机运到前一孔梁上支垫起来,并用缆绳固定。
解除四个支承大油顶的保险箍,在统一指挥情况下,同步缓慢下落四个大油顶,下落高差不得大于30mm。
下落过程中及时调整支承台车位置,使主梁滑道准确落于台车的车轮踏面上。
若有高差放不到车轮踏面则在踏面上抄填铁板,再按合拢时相反步骤使主梁落于支承台车上。
解除底模桁架连接螺栓以及两端工作平台的中间连接,清理模架上异物,疏通支承台车滑道,在确保所有连接螺栓和约束均被解除后才可以解除。
移出模架,进入下一个施工循环。
⑦造桥机纵横移
A、纵移
a、纵移前要做以下准备工作
(a)确保外模横移到位,纵移时不会碰撞墩身、墩帽,模架后方梁端工作平台要拆除,全面检查是否有物体阻碍纵移,并且确保纵移时不会有物体脱落;龙门吊机要支承在已制好的梁上,并用缆绳固定。
解除门吊及内模小车供电电源,分清固定与移动电缆;台车与主梁、台车与墩旁托架的反钩确保钩牢。
六级以上风禁止造桥机纵横移操作。
(b)造桥机纵移时要统一指挥,每个支承台车处均设专人进行纵移观察,观察主梁下面的滑道与支承台车上的滑槽是否有摩擦、阻碍以及脱槽现象,若有则及时通知停止纵移,待问题解决后再继续纵移。
观察底模是否与墩身帽相撞。
要随时监视墩旁托架的螺旋顶是否与墩身密贴,否则要派人调整,使螺旋顶前面的胶垫顶紧墩身。
操作纵移油顶的人要注意油表压力变化,正常工作压力为15MPa,若有异常则立即停下,查找原因。
b、纵移就位
箱梁现浇完成且进行了第一期张拉后造桥机进行纵移,纵移要两侧对称、同步进行,两侧主梁不同步偏差应控制在一个纵移油缸行程约30cm内。
在主梁前
内模拆拼状态示意图
导梁快要搭上前孔支承台车时要调整支承台车的滑槽方向和角度,使之与主梁平行。
若偏差较大可微调后面的支承台车横向距离使同一侧的三个台车在一条线上。
否则会出现导梁入槽困难或咬边现象。
纵移到位后尽快进行横移合拢,并用螺栓把两块底模连接起来,模架顶升调整就位。
造桥机纵移步骤见造桥机纵移步骤图。
B、横移就位
a、纵移到位后按下列要求尽快进行横移合拢,用螺栓把两块底模连接起来,以防天气突然变化。
b、支承台车编号见支承台车编号图。
1#位~4#位,○为横移指挥者站位。
人员配备:
指挥1人,横移油缸手柄操作1×4=4人,插拔滑靴销轴1×4=4人,监视墩旁托架的螺旋顶与墩身密贴情况并负责旋紧1×4=4人,共13人。
造桥机纵移步骤图
支承台车编号图
c、横移前要清理托架横梁滑道,涂上少许黄油。
检查是否有横移障碍物。
统一指挥,1#位~4#位台车同步动作,1#与3#误差控制在半个横移行程约15cm,2#与4#同样,上游模架与下游模架误差控制在一个横移行程。
d、待底模桁架接近合拢时仔细操作,调整两组模架轴线与箱梁轴线平行,检查底模桁架中间锥销与孔是否能穿合进去,若吻合则合拢两组模架,带上连接螺栓,解除一边台车(如1#和3#)约束,同步操作2#、4#台车,使底模中线箱梁中线重合,横移完成。
若两组模架合拢时有少许错台,则用外力(如导连)调整底模桁架使之合拢。
若两组模架合拢时错台>4cm时,则要调整主梁标高。
把低的那一组模架(假设上游模架)横移到位,使底模桁架合拢线与箱梁中线重合,在支承台车上靠近主梁外侧放置50t千斤顶,用千斤顶和垂直大油顶把主梁慢慢顶起,使之与下游模架平齐。
e、为了保证模架纵向稳定性,调整主梁标高时先调整一头(1#位),待1#位调整好后,再调整3#位。
调整平齐后横移下游模架到位进行合拢,横移结束。
f、调整1#位~4#位垂直大油顶把模板顶升到设计标高。
原则上4个垂直大油顶应同步起升,但操作时很难同步,致使调好的底模中线偏位。
为了防止中线偏位,先起升1#、2#位油顶,1#位与2#位油顶起顶高差不得大于3cm,待高出3#、4#位7cm时停止,抄垫块(垫块厚度7cm),垫块抄好后顶紧油顶,打上保险箍。
再起升3#、4#位油顶,按同样方法交替进行。
g、待整个模架调整到位后,垂直大油顶的保险箍全部打上,并把主梁和支承台车抄死,起保险作用,还要把主梁上的水平定位螺杆顶紧墩帽,以防模架在水平面内移动。
在所有起顶作业时,顶与垫块、垫块之间、垫块与主梁之间均用防滑石棉垫抄填。
h、调整后的模架应满足以下要求:
外模纵桥向误差≤10mm,底模中心线偏位≤5mm,底板标高误差≤5mm。
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