下承自行式移动模架造桥机在温福铁路中的应用

尉义忠;杨仲会

【摘 要】详细介绍DXZ32/900型移动模架造桥机的构造和工作原理.DXZ32/900型下承自行式移动模架造桥机是一种自带模板,利用2组模架梁支承,对混凝土桥梁进行逐孔整跨现场浇筑的施工机械,可浇筑24～32 m简支或先简支后连续、小于900 t的预应力混凝土双线整孔箱梁.该移动模架造桥设计方案在温福铁路桥梁工程上得到应用.

【期刊名称】《铁道标准设计》 【年(卷),期】2007(000)009 【总页数】3页(P7-9)

【关键词】温福铁路;桥梁;移动模架造桥机 【作 者】尉义忠;杨仲会

【作者单位】中铁十局集团有限公司,济南,250001;中铁十局集团有限公司,济南,250001 【正文语种】中 文 【中图分类】U445.463

1 温福铁路概况

温福铁路北起浙江省温州市温州南站，经瑞安、平阳、苍南，至福建省福鼎、霞浦、福安、宁德，穿过福州市的罗源、连江、马尾，南至晋安区的福州枢纽福州站，全

长298.4 km，为国家一级干线，双线电气化铁路。其中，桥梁隧道占线路总长的78%。

DXZ32/900型移动模架造桥机是为了满足温福铁路浙江段Ⅰ标工程平阳特大桥、昆阳特大桥32 m(24 m)简支箱梁在原位现浇的施工工法而设计制造的桥梁施工设备。

本机采用桥面下支承，利用两组钢箱梁支承模板，通过模板开合，模架纵移、横移，支腿自移等功能，实现对混凝土梁原位现浇、逐孔成桥的施工工法。 2 桥位制梁

桥位制梁就是在桥原位灌注混凝土梁体，拆除模板后，梁体就直接坐落在桥墩上。桥位制梁在国外应用较广泛，而随着移动模架造桥机的引进、消化、吸收后，桥位制梁的施工工法在国内也逐步推广开来。

该法适用范围广。在深沟峡谷、场地狭窄等恶劣的施工地况处，采用移动模架造桥机进行桥梁施工具有较大优势，同时在陆地或浅水中建造多跨梁，它同样可以方便快捷地完成施工。利用移动模架造桥机进行桥位制梁的优点如下： (1)机械化程度高，劳动力投入少； (2)工作场地紧凑，无需制梁场和存梁场； (3)桥位就地制梁，无需运梁设备和架梁设备； (4)模架在高处前移方便迅速，不妨碍桥下交通；

(5)适用范围广，可造连续梁或简支梁，可用于高墩和矮墩。 3 施工机械[1～4] 3.1 工作原理

移动模架造桥机是利用墩身及承台安装主支腿，主支腿支撑主框架，外模及模架安装在主框架上，形成一个可纵向移动的桥梁制造平台，完成桥梁预制施工的设备系统。同时，为使设备能移动通过桥墩，纵向前移到下一孔的施工位置，模架必须横

向分离、合龙。

温福客运专线I标段内，有32 m和24 m两种箱梁梁型，在设备选型上，采用32 m可转换为24 m的移动模架造桥机。 3.2 主要技术性能

DXZ32/900下承自行式移动模架主要技术参数见表1。

表1 DXZ32/900下承自行式移动模架主要技术参数序号项目技术特性1设备型号DXZ32/900下承自行式移动模架2施工使用工法逐跨整孔原位现浇3总体方案桥面下支撑，两根纵向主梁支撑模板系统4适用桥跨跨度≤32 7m，梁重小于900t的简支或先简支后连续预应力混凝土双线整孔箱梁5适应桥墩高/m≥36适应纵坡/%2 07适应曲线半径/m≥20008环境风压要求移位时最大允许风压150Pa，浇筑时最大允许风压800Pa(否则锚固)9自动化方式竖向顶落用大吨位分离式千斤顶实现纵向移位用液压油缸完成模架横向开、合采用液压油缸完成，支腿自动前行倒装10前主支腿最大支点反力/kN2×377011后主支腿最大支点反力

/kN2×322012前辅助支腿最大支点反力/kN2×40013中辅助支腿最大支点反力/kN2×140014后辅助支腿最大支点反力/kN2×110015整机使用总功率约95kW16动力条件～4AC、380V、50Hz17液压系统压力/MPa31 518移位速度/(m/min)0～1 019主梁挠度小于L/700(仅考虑混凝土荷载和内模的自重引起的)20过孔稳定系数K>1 521运输条件最大单件质量小于≤20t，最大单件尺寸小于12 5m×2 8m×1 72m，满足铁路、公路运输限界22单台总质量约520t(不含支座处散模)23设计施工周期约13d/跨(按每天工作24h计) 3.3 主要构造

XZ32/900下承自行式移动模架系针对铁路客运专线双线整孔桥梁施工而设计，为下承式结构，能够自行倒装主支腿。主要由主框架总成、外模系统、内模系统、主支腿及立柱、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、电气液压系统及辅助设施等

部分组成。 (1)主框架

主框架由并列的2组纵梁组成，主要承托底模支撑梁、模板系统等设备重量及钢筋、混凝土等结构材料重量。 (2)底模支撑梁及外模系统

底模支撑梁及外模系统有底模支撑梁、底模、腹模、翼模、可调支撑系，底模通过可调支撑系支撑在底模支撑梁上，底模支撑梁从中部剖分，每侧均与主梁相联。腹模、翼模通过可调支撑系支撑在承重钢箱梁上。墩柱处的底模现场使用散模组立并固定牢靠。外模板应起拱。模架就位后，应调整底模高程(侧模、翼模也应随底模一起起拱且必须是同一线型同一拱量)，使其与所提供(或修正后)的预拱曲线特征值吻合。而可调支撑系是用来支撑模板和调节模板，把模板承受的力通过底模支撑梁传给主框架结构。外模的设计满足32 m及24 m梁的施工。 (3)内模系统

内模系统标准腔采用半自动化液压模板(内模小车)，端腔变截面采用人工辅助拼装方式，其余内模板的拆立模均利用液压油缸收放方式完成，内模板顺序分块自动收缩后从箱内移出进入下一孔的钢筋笼内。

内模设计满足32 m及24 m梁的施工。内模的分块设计充分考虑最后一孔梁浇筑完毕后内模如何出腔。 (4)主支腿

主支腿设置2套，由支撑托架和移位台车两大部分组成。 支撑托架由2个牛腿组成并锚固在桥墩上部。

支撑托架是造桥机的支撑基础，共设2套，每套支撑托架由相同的左右两部分组成，为三角形框架结构，下部设置立柱支承在承台上，以传递垂向力。支撑托架的左右两部分利用高强精轧螺纹钢对拉与桥墩固结成一个整体。每根高强精轧螺纹钢

需施加预紧力，预紧采用千斤顶进行张拉预紧，张拉时应在顺桥方向两侧同步进行。如图1所示。

图1 支撑托架和移位台车 (5)辅助支腿

前辅助支腿设置在导梁上并与导梁连接为一个整体，作为主支腿吊挂过孔时的临时支撑。前辅助支腿可以从中间剖分，以适应移动模架横向开启过孔作业的需要。前辅助支腿设置2台手动千斤顶，可以调整支腿的高度，以适应导梁上墩和主支腿前移安装的需要。

前辅助支腿在导梁上有3个安装位置，以适应不同跨度的需要。

中辅助支腿是承重主梁前端伸出的牛腿，合龙状态，在牛腿和墩顶之间设置油缸，可以将主框架临时支撑，作为主支腿吊挂过孔时的临时支撑。

后辅助支腿有两个作用，其一，吊挂主框架，实现后主支腿自行过孔，吊挂并实现主框架横向开启；其二，吊挂主框架后端并在桥面上行走，实现移动模架的过孔作业。

(6)液压系统简介

该系统由液压泵站、垂直支承油缸、纵移水平油缸、横移水平油缸、前后辅助支腿支撑油缸、控制元件及管路组成。 (7)电气控制系统

电气系统采用380 V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250 A，由主梁配电柜接入后，分成三路：一路给主梁顶面的电气柜供电，用于向振捣设备和照明系统供电；一路给主梁后端液压电气柜供电；第三路给主梁前端液压电气柜供电。 (8)辅助设施

辅助设施包括爬梯、操作平台、栏杆等。

3.4 施工工艺 (1)施工准备

每套移动模架造桥机必须配备一支专业的懂安装、操作、维修人员队伍，并自行加工一些便于钢筋绑扎、张拉作业的工装设备。设备进场前，对移动模架造桥机拼装场地合理规划，场地适当硬化；要对进场道路进行维修，确保设备顺利进场；要对临时供电进行设计，配备备用的发电机组，确保混凝土能够连续灌注和移动模架过轨的需求；要对施工方案进行细化，并对作业人员进行交底；人员分工要明确，责任到人。

(2)移动模架造桥机拼装及提升就位

昆阳特大桥墩身高度高，采用地面拼装、整体提升的方案。

移动模架造桥机的拼装顺序为：钢箱梁→挑梁系统→模架系统→底模→侧模→钢筋、预应力→顶板底模。

钢箱梁拼装采用在接头处设置万能杆件临时支架的施工方法。由于钢箱梁单节较重，在20～24.3 t，用50 t吊车来进行拼装。 (3)移动模架预压与拱度调整 ①模架预压

移动模架拼装完成后，应在第一孔箱梁施工前对移动模架进行预压，以消除移动模架的非弹性变形，检验主梁的安全度，测算施工荷载作用下的弹性变形，根据箱梁张拉后的上拱度，再计算出移动模架底模的预拱度。

试压程序和步骤流程：试验准备(技术交底、人员、机械、材料等)→移动模架造桥机按设计安装就位→模架全面检查、调整→观测点的布设标记→按照梁体现浇顺序分级加载→观测测量、记录→终值静置→观测、全面检查→卸载→观测读数记录全面检查→稳定观测读数记录全面检查→观测数据整理、分析→试验结果报告→整修调整模架待使用。

②拱度调整

模架预拱度的设置主要是考虑钢箱梁承重后引起的弹性变形。预拱度的设置由模板桁架的竖杆长度变化来实现，吊杆也通过其丝扣的调整来达到与竖杆的统一长度。 预拱度设置及模板调整：当侧模及底模安装就位后，调整各支点模板纵向高程，使钢箱模板处于浇筑混凝土时的正确位置，与此同时设置好预留拱度。根据预压本套移动模架最后设置预拱度30 mm。 (4)施工工艺流程

移动模架造桥机造第一孔梁和正常作业除安装就位外，施工工艺流程基本一致。正常作业工艺过程为：清理移动模架上杂物→解除竖向及横向约束→移动模架分2次整体下放共120 mm左右→松开底模横梁及模板中部的螺栓连接→两组模架基本同步向两外侧横移→检测纵移是否有障碍→两组模架基本同步向前移动到位→整机纵移到位→两组模架基本同步向内横移到位→连接底模横梁及模板→调整侧模及底模→检测→扎钢筋(移位之前可在已制梁上分片扎好)、布管→内模板安装→检测、调整模板、补缝→扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养生→脱开端模及一至二节内模板→施加预应力、压浆→检测→进入下一操作循环。 3.5 施工周期

一般情况下，单孔箱梁施工循环时间为13 d。循环时间计算详见表2。 表2 移动模架施工单孔箱梁循环时间计算 d注：预应力终张拉、孔道压浆不占用循环时间。施工项目工作时间施工项目工作时间牛腿过孔1浇筑混凝土0 5开模、过孔2养护3立底模外模1预应力初张拉1绑扎底板腹板钢筋2预应力终张拉2安装内模0 5孔道压浆2绑扎顶板钢筋2时间合计13 4 结论

经过投产论证，DXZ32/900下承自行式移动模架造桥机设计先进，其技术性能和设备配置满足施工实际需要，采用造桥机原位整体现浇制梁的施工工法是可行的。

但是，移动模架造桥机在国内铁路施工中的应用尚处于摸索阶段，还需不断地完善和改进，才能在我国的桥梁建设中发挥更大的作用。 参考文献：

[1]孟乔然。移动式造桥机现浇箱梁施工技术[J]。石家庄铁道学院学报，2004(1)。 [2]孙笑萍，周湘桥。移动模架造桥机在多跨原位现浇工法中的应用[J]。铁道工程学报，2003(4)。

[3]TB10203.2—2002，铁路桥涵施工规范[S]。

[4]经规标准[2005]110号TZ213—2005，客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[S]。