客运专线移动模架施工技术总结报告.docx

桥隧密集山区客运专线移动模架施工及管理技术研究之二 研究报告桥隧密集山区客运专线移动模架施工及管理技术研究报告之二研究报告中铁五局(集团)有限公司二九年五月1 工程概况1.1 概述武广客运专线是北京-武汉-广州-深圳快速客运通道的重要组成部部分，它北起武汉新火车站，途经湖北咸宁，湖南岳阳、长沙、株洲、衡阳、郴州，广东韶关、清远、花都、终于广州番禺的新火车站。全长968公里，设计速度350km/h，全线铺设无碴轨道，是我国目前在建的技术标准最高、运营里程最长、运行速度最快的客运专线。它的修建能实现客货分流，有效解决京广通道的铁路客货运输能力紧张状况，对加强华北、华中、珠江三角洲、港澳地区之间的联系和交流，对扩大对外开放，促进区域国土开发和经济协调发展具有重要的意义。由中铁五局承建的武广客运专线乌龙泉至花都段第4标段（XXTJ）第七单元，全部在郴州市境内，起止里程为：DK1820+029.65DK1901+261.72。正线全长67.78812km(已扣除短链4.49394 km不含隧道局施工段)。管段内有桥梁63座30.49234km，常用跨度桥梁现浇箱梁共615孔，其中采用移动模架造桥的有595孔。该管段开工日期2006年3月，合同工期38个月。1.2 自然特征1.2.1 地形地貌特征本标段主要为低山丘陵区，部分地段为河流冲积平原及宽缓谷地区，主要有章水河冲积阶地等，线路经过郴州后行经于五盖山与骑田岭夹持地带。其于地段主要为构造剥蚀低山区，山体多呈南北方向展布，自然坡度15°35°相对高差一般为30300m，山区沟谷交错，植被繁茂。1.2.2 工程地质特征 地层岩性多属剥蚀地貌，第四系残坡积土层主要由粘土、粉质粘土组成，局部碎石含量较高时相变为碎石、砾石类土。第四系残坡积厚度一般小于3m，多呈硬塑状态,局部傍山地段厚度达30m，工程性质较差。第四系溪流冲洪积、坡积相土层主要由粘性土组成，厚度一般小于10m，多呈软塑至硬塑状态，局部地段流塑。下伏基岩主要以灰岩为主。可溶岩主要为灰岩、白云岩、白云质灰岩、炭质灰岩等，局部夹厚薄不等的砂页岩，岩溶极为发育。 地质构造郴州至杨梅山段位于南岭纬向复杂构造带中段，构成复杂的地质背景，褶皱强烈，褶皱构造主要有五盖山复背斜、连溪复式倒转背斜、褶岭向斜、桐木井背斜等。区域性大断裂及富水构造发育。曹家高雅岭一带存在燕山期花岗岩侵入岩体。 特殊地质及不良地质不良地质类型有：岩溶、采空区、危岩落石、堆积体、坍塌及顺层、软土及松软土、有害气体、灰岩残积层红黏土等。 1.2.3 水文地质特征本段水文地质条件复杂，地下水类型有松散岩类孔隙水、红层裂隙孔隙溶洞水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水（含碎屑岩类、岩浆岩类、变质岩类等）四大类。碳酸盐岩类岩溶水：含水岩组由二迭系下统、泥盆系、石炭系等碳酸盐岩组成。岩溶水多以地下暗河、岩溶泉排泄出地表，其补、径、排特点是：补给区范围与地下水系统分布范围基本一致，水平径流带与垂向径流带并行，地下水具有系统复杂、水位变化大、径流速度和径流量随季节变化极大、有基本集中的排泄带的特点。一般裸露型岩溶区，地下水埋藏较深，覆盖型岩溶区，碳酸盐岩类隐伏型岩溶很发育，在地下水流长期作用下，易发生塌陷等不良地质现象。化学类型多属重碳酸型水，局部具侵蚀性。松散岩类孔隙水：河流、湖泊及其支流河漫滩、沿岸阶地中以松散岩类孔隙水为主。其中全新统地层内主要为孔隙潜水，更新统地层内主要为承压水，化学类型为低矿化的重碳酸型水，一般无侵蚀性。基岩裂隙水：分布广泛，主要赋存于泥盆系、二叠系砂岩、粉砂岩及页岩构造裂隙中，局部存在着层间裂隙水及带状裂隙水，一般构造复合部位、多期断裂及断裂密集带地下水富集，水量丰富，水位埋深343m，对砼大部具溶出型弱侵蚀，含煤地层段注意硫酸盐侵蚀及其它侵蚀性。红层裂隙孔隙溶洞水：一般红层地下水富水性贫乏极贫乏，局部砾岩、砾灰岩地下水十分发育，且具承压性，部分对砼具有溶出型弱侵蚀。1.2.4 水系、气象及交通 水系：本段线路穿越长江水系及珠江水系，南岭地区为分水岭。所经地区，湖泊较多，水网密布。经过的主要河流有隶属于湘江水系的西河及隶属于北江水系的章水河等。 气象：本标段地处亚热带温暖湿润气候，四季变化明显，霜期较短，雨量充沛，汛期雨量集中。冬季多年平均气温7.5，夏季多年平均气温28，年温差23，极端最高气温达40以上，极端最低气温不到-10。多年平均蒸发量1436.0mm，主要降雨量特征值：多年平均降雨量14701500mm，65%以上集中在春夏两季。多年平均汛期(49月)降雨量为954mm。 工点范围外纵向有107国道、京珠高速公路及京广铁路，横向主要是部分省道及乡村公路，交通较为方便。但进入工点范围内交通极为不便，需重新修建临时道路。1.3 设计技术标准铁路等级：客运专线 设计速度目标值：基础设施350km/h正线数目：双线 正线线间距：5m竖曲线半径：25000 坡度： -20、+8.26机车类型：电动车组 轨道类型：无碴轨道牵引种类：电力 列车运行控制方式：自动控制行车指挥方式：综合调度集中 地震烈度：度建筑限界：按京沪高速铁路设计暂行规定执行。1.4 工程特点及难点 桥梁所占比例大（桥占全线比例在45%以上），工程规模大（桥梁63座,总长30.49234km，且全为双线，常用跨度桥梁现浇箱梁共687孔，其中采用移动模架造桥的有574孔），工期紧（合同总工期38个月，同时还受下部工程进展、测量网升级及拆迁制约）； 管段全位于丘陵区，沟谷纵横交错，植被繁茂，交通运输不便，组织协调极为不便，同时桥梁地基处理也非常困难。 技术质量要求高：武广铁路客运专线设计速度目标值为350km/h，双线无碴轨道，机车类型采用电动车组，到发线有效长为700m，列车运行方式为自动控制，行车指挥方式为综合调度；无碴轨道对桥梁上部结构的线型控制提出了严格的要求（双线整孔箱型简支梁砼的326m3砼要在6小时内一次性全部浇注完成；梁体徐变上拱值不大于7mm），施工中必须采取严格的技术工艺保证措施控制收缩徐变引起的结构线型变化；主要承重结构的使用寿命要确保满足100年的要求，砼圬工普遍采用高性能耐久性砼，对砼拌合设备、材料、配合比设计、施工工艺、质量控制提出了更高要求；2 项目技术背景2.1 目前国内外移动模架施工及管理技术研究的现状移动模架造桥机上世纪50年代起源于西欧，1959年由联邦德国首先开发，并在卡特哈克桥修造了13孔40 m连续梁；70年代，日本、美国先后采用，日本1968年开始引进，发展很快，至1982年用此法造桥27座，跨长为3040m，大部分是PC箱梁。现在已成为世界高架桥建设主要的建桥方法之一。20世纪70年代，我国公路系统在伊拉克修建摩苏尔4号桥时，采用了联邦德国PZ公司研究的、由瑞士建造的移动式模架，后又用这套设备修建了厦门高集海峡大桥。1994年又在青岛环城高速公路女姑山跨海大桥施工中，采用从意大利进口的造桥机进行施工，均获得了很好的使用效果。20世纪90年代初，铁道部开始组织研究铁路造桥机，并将造桥机列入“八五”科技攻关规划项目。1992年，由铁十三局在宁夏灵武铁路支线黄河特大桥施工中，采用了由科研、设计单位共同研究开发的、用八七型抢修钢析梁改制的移动支架造桥机拼装单线铁路48 m PC箱梁，施工获得成功，并荣获国优鲁班奖。该桥全长1576 m，为24 x32m+10x48m+9x32m单线、单箱、等高PC箱形简支梁，采用现场预制梁段、移动支架造桥机整孔拼装的方法施工。在包兰复线三盛公黄河特大桥施工中，再次采用了该套设备成功地拼装了单线56mPC箱梁。1995年，我国研制出铁路桥梁专用移动支架，在南昆铁路白水河特大桥及打埂大桥建造了12孔56mPC简支箱形梁；在神延铁路秃尾河特大桥建造了4孔32m和11孔64mPC简支箱形梁;在内昆铁路老煤洞特大桥建造了5孔64m跨PC简支箱形梁。公路方面，1999年郑州大方桥梁机械有限公司研制的DZ42/1000型移动模架式造桥机在厦门海沧大桥东引桥现浇施工了10孔连续曲线梁(R = 900m)。高速铁路方面，中铁大桥局在秦沈客运专线小凌河大桥上采用MZ32移动模架造桥机建造49孔32m双线单箱预应力砼梁。近10年来，我国用造桥机建造了为数众多的铁路和公路PC梁桥，造桥机的使用性能有了很大提高，对多种特殊桥梁的架设也有了很强的适应能力，如架设曲线桥，不等跨梁，墩台错置的梁。2.2 目前国内外移动模架施工及管理技术研究的发展趋势实践表明，移动模架造桥机整孔原位制造箱梁施工方法先进，造桥机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，实践也表明，移动模架造桥机必须不断地完善和改进，以便在我国的桥梁建设和发展中起着更大的作用。采用造桥机原位整体现浇制梁的工法，应从下面几个方面进一步加以研究。 造桥机制造单位和桥梁设计部门应该保持密切合作，经常沟通，在桥梁跨度、桥墩形式、梁型等各方面达成共识，使造桥机的适用范围进一步扩大。 造桥机制造单位和施工单位也必须充分沟通，让使用者了解和熟悉造桥机的各种功能和使用注意事项，避免在工地出现质量事故。 制造单位必须在下述问题上不断地完善和改进造桥机，比如，墩旁托架向前方桥墩运输和安装必须要辅助设备的问题，弹性模床对砼梁体成形的影响的定量分析，内模系统进一步简化，整机重量进一步降低等等。3 设备选型移动模架造桥机分上行式和下行式，其造桥基本作业雷同，但各有优缺点和适用条件，下表为上行式和下行式移动模架对照表：上行式和下行式移动模架对照表设备类型上行式移动模架下行式移动模架适用范围大于2.5m以上的墩，跨径2450m，900t箱梁墩高在3.58m，跨径2432m，900t箱梁主要构件主梁系统、外模系统、内模系统、后主支腿、中主支腿、前辅助支腿、吊挂小车、桥面轨道、电气液压系统及辅助设施等部分组成。支承台车、主梁、底模、侧模和底模调整机构、导梁、墩旁托架、辅助门吊和内模及内模小车。主要特点承重的主梁系统位于桥面上方，外模系统吊挂在承重主梁上，主梁系统通过支腿支撑在梁端、墩顶或承台上。过孔时外模系统横向开启（或打开）以避开桥墩。外模系统随主梁系统一同纵移。支腿可自行向前倒装或利用辅助吊机倒装。承重的主梁系统位于桥面下方，外模系统支撑在承重主梁上，主梁系统通过支腿（也叫支撑托架）支撑在承台上，外模模板随主梁一同横向开启或单独横向开启以避开桥墩。支腿可自行向前倒装或利用辅助吊机倒装。外模系统随主梁系统一同纵移。缺点1、内模系统为散装模，拆装不便；2、因设有吊挂系统，拆卸不便，且不能用整平机进行整平；3、前支腿过孔必须埋设预埋件；4、造桥速度要慢于下行式。1、过孔速度不如上行式；2、安装雨蓬不便；3、只适用于墩高在8m以下造梁。优点1、适用大于2.5m以上的所有墩造梁；2、过孔速度较下行式快3、因设有吊挂系统，安装雨蓬方便1、内模系统为半液压式整体模，不需拆卸，能利用内模小车整体推进；2、可以使用整平机进行整平；3、拆卸安装比下行式快；4、过孔不需设置预埋件；5、造桥速度快于上行式。从上表比较，下行式移动模总体性能要优于上行式移动模架，但下行式要受墩高限制，因此在武广高速铁路乌龙泉至花都段第4标段（XXTJ）第七单元采用移动模架造桥的共595孔箱梁中，确定了如下选择移动架造桥的原则：在一座桥中所有墩位都低于8m的，就采用下行式移模架造桥（如沙窝里特大桥、张家冲大桥），如有墩位高于8m的就采用上行式移动模架（如水口石1#大桥、金子山1#大桥）。因上行式和下行式移动模架的造桥基本作业雷同，而下行式又优于上行式。所以就下行式移动模架造桥施工及管理技术进行详述。4 ZQM900F下行式移动模架概况ZQM900F下行式移动模架是为配合客运专线32m的简支箱梁（兼24m简支箱梁）在原位现浇施工工法而设计的桥梁设备。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，实现对砼梁原位现浇、逐孔成桥的施工工法。具有操作简单、占用施工场地少、节约制架设备投资、造价相对低廉等特点。尤其适用于特殊地形环境，如：桥址两边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊滩地、跨越交通线路等。名称含义: ZQM移动模架造桥机，900所制箱梁最大重量为900t。客运专线的桥墩一般为矩形或圆端形墩，本机适用于墩高3.5m7m；梁桥宽为13.4m，梁长为32.6m，或24.6m。4.1 工作原理该移动模架造桥机是一种自带模板，采用桥面下支承，利用两组钢箱梁支承模板，对砼梁进行逐孔现场浇筑的设备。造桥机工作时，整个模架在墩旁托架上的支承台车的作用下，可实现纵移、横移、竖移。底模在横移油缸的作用下，实现开合并可通过底模螺杆调整高程。内模在内模小车的作用下实现走行、开、合等动作。而模板成形面则靠螺杆来支撑并调节，支撑螺杆将力传给主梁。4.1.1 制梁两组钢箱梁支承模板，在模板内现场浇注砼箱梁。底模通过螺旋顶调整预拱度，侧模通过支撑螺杆调整线型，以保证梁型正确。本机采用桥面下支承式，砼梁的重量及模架的自重通过四个顶升油缸传递到墩旁托架上，再通过墩旁托架下部立柱传至承台上。4.1.2 脱模四个顶升油缸收缩，模架整体脱模落于支承台车滑道上。4.1.3 支腿自移前、中、后扁担吊挂模架及前导梁，模架自重转至桥面、墩顶上，支腿卸荷。利用垂直吊挂油缸使墩身两边的墩旁托架和支承台车脱离墩身，反钩装置钩住主梁轨道外侧，由纵移油缸步进式顶推使支腿向前方桥墩移位并安装。4.1.4 模架移位前、中扁担卸载，后扁担仍吊挂模架，松开横向联接系，模架对开成两组。后扁担走行轮落于桥面轨道上，钢箱梁前部及前导梁落于支承台车滑道上，由纵移油缸步进式向前顶推，后扁担和两组模架一同前移至新的桥位。4.2 适用范围ZQM900F下行式移动模架适用于一般的客运专线矩形或圆端形桥墩，墩高为3.5m8m；梁桥宽为13.4m，梁长为32.6m，或24.6m，梁纵向最大坡度2%，梁横向最大坡度2.5%，梁最大重量900t；线路最小曲线半径5500m。该移动模架尤其适用于满足上述条件特殊环境的地形，如：桥址两边是隧道、深山峡谷、江河或湖泊地、跨越交通线路等。4.3 技术性能参数项 目浇注32m简支梁浇注24m简支梁整机性能参数施工方法整跨逐孔向前现场浇注适应范围32m简支箱梁24m简支箱梁支承型式桥面下支撑现浇砼梁最大重量900t680t现浇砼箱形梁线路最小曲线半径5500m现浇砼箱形梁纵向最大坡度2%现浇砼箱形梁横向最大坡度2.5%运输条件单件重量<22t，单件长度<12.5m驱动方式电液控制驱动，模板手动微调动力条件AC 380V，50Hz；60KW整机自重约520t浇筑状态浇筑时允许最大风力6级主梁净挠跨比1/7001/1100对前墩身的最大垂直压力和760t552t移位状态移动时允许最大风力6级对前墩身的最大垂直压力和300t262t模架纵移速度0.5m/min整机抗倾覆稳定系数1.5非工作状态锚固时最大风力12级4.4 主要构造及功能ZQM900F2移动模架造桥机自下而上可分为低墩墩旁托架、支承台车、主梁、横联、前导梁、配重、底模、侧模及支撑、端模、前、中、后扁担梁、水平顶装置、液压系统、电气系统、梯子平台及内模系统等组成。其构造详见“移动模架造桥机结构示意图”4.4.1 低墩墩旁托架低墩墩旁托架为箱形结构，通过托架支撑到承台，共两对，每对之间连接梁对拉固定在桥墩两侧。低墩墩旁托架起着将整机载荷和施工载荷传到桥墩的作用。每对墩旁托架顶部平面上安装有两套支承台车，且设有悬臂导向滑轨横梁。模架顶升油缸安装在墩旁托架横梁上和支承台车空挡之间，制梁时，顶升油缸将整个模架顶起，使主梁下部轨面离开支承台车滑轨面 ，顶升高度约150mm。整体脱模时，顶升油缸缩回，使主梁座落在支承台车滑架上，以便完成单边模架的整体横向、纵向移动。顶升油缸设置液压锁和机械锁，以确保现浇砼施工时的安全。墩旁托架上还设有梯子及工作平台，便于施工操作。4.4.2 支承台车 支承台车起着模架整体脱模、横向、纵向移位及吊挂墩旁托架过墩的作用。共四套。每套支承台车包括台车架、支座、摇摆滑架、两个横移滑靴、纵移滑靴、反钩架、油缸连接座等，并配两个横移液压油缸、一个纵移液压油缸、两个垂直吊挂液压油缸。台车架为箱形框架结构，下表面贴有华龙MGE滑板，支承在墩旁托架的滑轨上，通过横移液压油缸，使支承台车可在墩旁托架上沿桥横向滑动，实现横向移位。台车架上部设有纵移轨道，轨道上安装有华龙MGE滑板，便于主梁纵向移动。台车架外侧设有摇摆滑架，滑架与反钩架之间采用滑动副连接，中间通过销轴固定。台车架中间设有纵移油缸支座，安装纵移油缸使主梁纵移和支腿自移。反钩架与台车架安装有油缸支座，连接垂直油缸。反钩架在支腿自移过程中钩住主梁外侧轨道。模架横移液压油缸安装在支承台车架上，活塞杆与横移滑靴相连，安装销轴，即可利用油缸来完成支承台车在墩旁托架上的横向移动。移动模架造桥机结构示意图模架纵移液压油缸也安装在支承台车架上，活塞杆与顶推滑板相连，即可利用油缸来完成模架的纵向移动。垂直吊挂油缸安装于台车架与反钩架之间，用于将支承台车及墩旁托架吊起，反钩架钩住箱梁轨道两侧，然后利用纵移油缸把支承台车及墩旁托架顶推向前方桥墩移位。模架可在纵向、横向、以及竖向等方向运动，均可依靠几种不同的油缸来实现。4.4.3 主梁、横联及前导梁 主梁：一套移动移动模架造桥机由两组主梁组成，每组主梁由钢箱梁、横联、前导梁组成。其中钢箱梁截面尺寸为1500mm×2800mm。单组钢箱梁长度为35500mm,分为三节,节间用高强螺栓连接，单组钢箱梁重约64t。两片主梁之间靠底模横联进行联接，是造桥机的主要部件，用于承受制梁时的工作载荷，完成PC梁的浇注。钢箱梁上部焊有耳板，用于连接外侧模支撑螺杆；内侧焊有与底模横联相连的连接法兰。下部两侧为支承滑轨，脱模时支承在支承台车上，起纵向移位作用。钢箱梁内部焊有纵向及横向肋板，以保证箱梁的局部稳定性。在与墩旁托架相互作用的主支点处以及有底模横联处的钢箱梁内腔都加有断面斜撑。 横联为工字型梁，高900mm，共八榀，与主梁之间采用高强度螺栓连接。每榀横联上有八个支承点，安装有螺旋千斤顶用于支承底模板，可调整底模标高和预拱度，螺旋千斤顶的调节范围为0100mm。横联为可分式，两半之间采用高强螺栓连接。 前导梁位于主梁前端，采用矩形桁架结构，共两组，单组长为36000mm，分为三节，导梁与导梁之间、导梁与主梁之间均采用高强螺栓连接。前导梁前端安装可分式的前扁担梁，主要用于过墩时支撑在墩顶，便于支承台车及墩旁托架自行向前移位。4.4.4 配重两组模架横向分开后，为使每组模架侧向平衡，在钢箱梁外侧加有配重及平台，配重块与其平台有锁定及捆绑机构。4.4.5 底模底模承受绝大部分砼梁的自重，通过底模螺旋千斤顶将载荷传递给横联，然后再传递到主梁上。底模面板采用热轧钢板，主支撑桁架采用标准角钢和槽钢。底模分为九个节段，前后节段长度均为800mm一节；中间底模板均为标准模板，每4000mm一节，底模横向、纵向之间采用螺栓连接。根据梁型，底模设计宽度为5032mm、底模总长度为29600mm，其余梁底成型面由施工单位用木模或其它模具拼成。4.4.6 侧模及支撑侧模总长32600mm，横桥向分为两组。单组侧模分为九个节段，梁的两端为变截面侧模板，中间均为标准侧模板，每4000mm一节。侧模的焊接拼装质量满足铁路规范的相关要求，容易拆除。侧模面板采用热轧钢板,侧模主支撑桁架采用标准角钢和槽钢。侧模节段之间、侧模与底模之间均用螺栓联接。侧模支撑可以根据实际情况调节其长度，调节范围为0280mm。4.4.7 端模端模共分成八个节段，单件重量小于1t，节段之间螺栓联接，端模与侧模之间、端模与内模之间用螺栓联接。端模安装、拆卸时要有起吊装置。4.4.8 前、中、后扁担梁一套移动模架造桥机有前、中、后扁担梁各一片，前扁担梁设在前导梁的前端与前导梁连为一体，为可分式箱形结构，两半之间采用高强螺栓连接。梁的下部带有两个螺旋千斤顶，用来支撑在墩身的顶部，便于墩旁托架及支承台车移位。中扁担梁为箱型梁，两个。在箱梁的内侧均有支座，中扁担通过销轴连接，另一端靠螺旋顶支撑在墩顶上，用于支腿自移时将模架的荷载传递到墩顶上，保证支腿自移时模架的刚度。后扁担梁是由主梁、侧梁、挂架、横移油缸等部件组成。主梁采用箱形结构，由两节组成，通过高强螺栓连接，在主梁的上平面上设有横移轨道及横移装置，下部设有走行机构。侧梁与主梁通过挂架连接。在支腿自移工况下，后扁担支撑在已浇注好的梁面上，将模架的荷载传递到梁面上，实现后墩旁托架及支承台车的向前移位。在模架纵移工况下，后扁担支撑于已浇筑好梁面上，先横向开合模架，后两组模架一同前移至新的桥位。轨道采用起重机钢轨，靠人工转移。4.4.9 水平顶装置此水平顶装置设计为可伸缩式，见附图。不管工作状态或非工作状态，水平顶都得与墩身顶紧。4.4.10 梯子平台为方便施工作业，特设有供人操作的梯子平台。从墩旁托架到主梁上平面，从主梁上平面到外侧模板顶面均设有梯子。墩旁托架、底模横联、主梁、导梁、后扁担梁均设有平台。梯子、平台必须与主体结构有效连接。4.4.11 内模系统32m简支梁液压内模，用于造桥机浇注32m简-支梁。可以保证箱梁内腔形状及尺寸，并能顺利脱模。液压内模的内模板按梁形分成直线段、变截面段及端段，均采用大块拼装式模板，下侧模还兼有压浆板的作用。内模采用一节内模小车，分段撑、脱模。内模张开及收缩全部采用液压系统控制。因此液压内模具有拼装容易，操作方便，省时、省工、省力、安全等特点。消除了人工拆除、搬运模板困难、不安全的隐患。达到了提高制梁速度、改善劳动强度及提高机械化程度的目的。32m箱梁液压内模由内模板、内模小车、螺旋撑杆、轨道及液压系统等组成。内模板：内模板分为七个节段，共有四十一块钢模板。由内模直线段二十五块、内模变截面段十块和内模端段六 块组成。直线段模板和变截面段模板在横截面上都对称分成五块，一块顶模、二块上侧模、二块下侧模。端段模板在横截面上对称分成三块，一块顶模、二块侧模。节段模板间采用螺栓联接。顶模与上侧模间、上侧模与下侧模间均采用铰销联接，依靠油缸的伸缩带动模板绕销轴转动，实现模板的张开与收缩。内模小车由车架、驱动装置、车轮、手动换向阀、油缸、胶管等组成。由设在车体上的液压站通过胶管和接头提供液压源。操纵手动换向阀，控制内模板的张开与收缩。控制模板油缸伸缩，驱动内模板按下侧模、上侧模、顶模的动作顺序依次到达工作位置，或按其逆顺序依次缩回到脱模、出模状态，以便于通过砼梁的端隔墙。在浇注砼前，可采用调整斜撑杆、竖撑杆及横撑杆三种撑杆的长度以保证内模板形状、位置的正确，并能承受砼对模板的压力。4.4.12 安全设施除梯子平台等人防设施外，对造桥机作业、走行等状态均设有安全措施。 设防台风水平顶装置，保证造桥机的安全。 四个主顶升油缸设有液压锁和机械锁，保证造桥机制梁安全。 墩旁托架轨道上设有限位板，以防支承台车横移出位。4.4.12 其它 辅助门吊：移动模架造桥机还设有10吨辅助门吊，用于施工中吊装钢筋笼等辅助工作。 电气系统：ZQM900F移动模架造桥机电气系统主要由一台动力配电箱，主要供电给四台支承台车液压站，一台扁担梁液压站，一台内模小车液压站等几部分组成。该系统采用380伏50赫兹三相四线制交流供电，在扁担梁上设总进线动力配电箱H00，通过动力电缆向系统各部分供电，配电柜安装在后扁担上。系统控制拖动主要是采用电液控制方式。 液压系统：用于控制ZQM900F移动模架造桥机纵移、横移，模板的开合及调整等。5 移动模架现浇简支箱梁施工工艺及操作要点根据中铁五局在武广客运专线的总体布署及现场桥梁下部结构施工进展的情况，选择了沙窝里特大桥、张家冲大桥等进行ZQM900F移动模架造桥机制梁施工。现针对此桥详述ZQM900F下行式移动模架施工工艺及操作要点。移动模架制梁施工工艺图：施工准备工作箱梁梁体施工移动模架拼装移动模架脱模过孔移动模架拆除移动模架预压及预拱度设置下一孔制梁完成制梁 移动模架制梁施工工艺流程图5.1 施工准备 临时设施的修建：进场便道，生产、生活房屋的修建，施工用的水、电管路的铺设； 各种物资材料的准备：包括枕木、砼垫块等； 施工所用的机械设备进场：如50t和25t吊车及扭矩扳手等； 对移动模架造桥机施工人员及管理人员进行技术培训； 移动模架造桥机器材进场； 编制施工方案、作业指导书，并进行技术交底；5.2 移动模架拼装如：根据沙窝里特大桥现场施工情况（为旱桥），采用地面拼装移动模架造桥机的主钢箱梁，然后用50t吊车起吊就位的方案。施工顺序从大里程往小里程方向（即广州台往武汉台方向）逐跨制梁。5.2.1 安装场地、设备及人员要求、安装场地：安装场地在第20跨至广州台之间及桥址两侧和顺桥向，并对该场地进行平整、压实；、设备（见下表）移动模架造桥机拼装设备需求表序号设备名称型号规格单位需求数量备注1汽车吊车台250t、25t各一台2电焊机BX1-400台1电焊条为E5015(J507H)3手动葫芦5t个24手动葫芦10t个25千斤顶10t个46千斤顶20t个47穿心顶30t个28高压油泵500型台19千斤绳20根4每根长15m10水准仪AP-128台111全站仪DTM-352C台1、安装人员如下表:移动模架造桥机拼装人员需求表序号工种人数备注1现场总负责12施工员23技术员24司机25起重工46钳、铆工47电焊工48普工205.2.2 拼装顺序清理现场（特别是桥台、承台及临时支架处）目测检查造桥机零部件，加注润滑油等安装墩旁托架并调平、安装一跨数组支架安装支承台车（含电气、液压），调平，试动作分段架设钢箱梁，两组梁开挡略大于底模横联长，调平，起拱35mm将每两半底模横联连成一榀，安装于两组钢箱梁内侧安装底模板（散模板）设预拱度安装外侧模安装配重及其平台待底、腹板钢筋轧好（或吊装好）后、安装内模系统、安装顶板钢筋安装端模梯子平台等附件安装就绪检查、准备试空车。拆除次序与以上步骤基本相反。其安装示意图如下页图：5.3.3主要部件安装细则及注意事项、墩旁托架a、用水准仪测量（水准仪架在两桥墩之中间）桥墩承台面A、B两点标高。其允差：A、B两点允差3mm ，顺桥向A与A，、B与B，两点允差5mm。b、承台上A、B两点必须整平并用刚性垫块，垫块面积大于支撑垫块，若超差，用钢板垫平，或先用砂浆抄平后用钢板整平实。c、用条形编织塑料布将桥墩包扎，以防浇砼时飞溅或机械漏油。d、按墩身高度配装托架支撑。e、上述几条要求达到后，安装加长柱临时支承横梁联接梁。该墩旁托架主要用来传力于桥墩承台。托架分左右两部分，两部分之间用联接梁连接。安装前应清除桥墩平台上泥土等杂物，并整平，必要时用钢板垫平。f、注意事项f-1 两立柱轴线间距8300mm。f-2 两边横梁平面,要求安装联接梁前调整水平，平面度误差±2mm。f-3 各横梁上轨顶面距墩顶面高度2520，误差为±5mm。f-4 桥墩两侧托架和支撑应同步、对应地分别安装；f-5 安装完毕后校核托架悬臂梁安装精度。 、支承台车安装每次作业循环都包含墩旁托架、支承台车、模架的安装就位作业，待墩旁托架安装合格后，进行下述工作。a、安装支顶大油缸（此时油缸活塞为缩回状态）。b、吊装支承台车于墩旁托架轨道上；连接横移油缸销轴；接液压油管；接电。要求： b-1、模架完全合拢时，左右两套台车内侧滑道面中心距8300±5mm；模架完全张开时，左右两套台车内侧滑道面中心距15440±5mm。b-2、运输吊装过程中不得损坏机、电、液零件。b-3、动机之前要作常规的电、液检查工作。b-4、液压管接头拆后要用塑料布包好，以防杂尘。c、安装台车与墩旁托架之间的反钩挡板，连接螺栓不得少。d、支承台车空车动作，检查横移、纵移方向与手柄的操作方向是否正确。e、检查墩旁托架限位挡板是否安装。、主梁安装就位a、根据配备的起吊能力，架设临时安装用支架若干组（见附图），支架顶部设置4个10t以上千斤顶等设备，调平各节钢箱梁，上拱度35mm，并不允许向内旁弯，两组主梁轨道纵桥向应平行。再拧紧钢箱梁连接螺栓，拼接板与钢箱梁间的接触面生赤锈，M24螺栓拧紧力矩为500N.m。之后可安装前扁担和前导梁。导梁安装时采用两段导梁组拼后整体吊装。b、操作支承台车的油缸驱动机械，使两组主梁在纵向、横向、竖向就位。c、主梁安装就位示意图如下： d、注意事项d-1、模架完全合拢时，左右两片主梁中心距9824±5mm；模架完全张开时，左右两片主梁中心距16964±5mm。d-2、检查各部件之间连接螺栓是否连接可靠。箱梁节段之间连接螺栓帽统一置于腹板外侧，以免支腿自移时螺杆挡住反钩。d-3、全长旁弯不大于 1/2000，且不允许向内外凹凸。、模板安装a、底模横联及底模安装：安装横联上螺旋千斤顶，螺旋千斤顶伸出量要适当，使之能伸长能缩短。再把两片横联先连成一榀，吊机位于两根钢箱梁中间，将每榀横联装于两钢梁之间。螺栓固定后才能松钩。安装顺序为从中间向两端安装。横联两端及两段横联联接用M30螺栓拧紧力矩500 N·m。安装底模板。底模分段安装，随主梁一起起拱。 安装外侧模及支撑。调整底、侧模预拱、线型达到制梁的要求。b、内模安装底腹板钢筋扎好后吊装内模板。先安装小车轨道及支点块，之后安装内模板。内模板共七个节段，逐段安装并连接。c、端模安装单个端模分十个节段，可以先连接成整体或自下而上逐段吊装。d、安装模板偏差模板允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1底模横向矢距2拉线尺量检查平整度2用1m水平尺底模四角高差2水准仪侧向弯曲±2尺量检查两侧底模长度±2尺量2外模侧模长±2尺量模板高度±2尺量上翼缘（桥面板）内外偏离设计位置±5尺量腹板垂直度每米不大于2吊线尺量检查平整度±21m长靠尺测量3内模侧模长±2尺量模板高度±2尺量模板内各倒角部位尺寸±2尺量腹板垂直度每米不大于2吊线尺量检查平整度±21m长靠尺测量4端模预应力钢绞线预留孔道位置偏差±2尺量垂直度每米不大于2吊线尺量检查、中、后扁担的安装：中、后扁担在制完梁，准备吊挂模架前安装到位。5.3堆载试验及预拱度设置 试验的目的及意义A、对ZQM900移动模架造桥机的强度、刚度、稳定性进行检验；B、消除ZQM900移动模架造桥机的非弹性变形；C、实测支点处的沉降值，以推出砂筒的沉降值；D、实测跨中的挠度值，与理论计算跨中挠度值对比，验证理论值准确性，为箱梁设计提供经验数据；E、根据试验数据调整预拱度。 试验程序与步骤流程移动模架造桥机安装就位堆载试验准备模架全面检查观测点标记布设分级加载观测读数、记录加载至设计荷载后静置观测、全面检查卸载观测结构整理、分析模架投入使用 荷载重量的确定：为总结模架在制梁工况下的变形量，加载重量需接近模架在制梁工况时的实际荷载。32m现浇简支箱梁共327m3，钢筋砼比重为2.5t/m3则梁总重为817.5t；移动模架内模系统总重49t；箱梁浇筑砼时施工人员40人、捣固棒20台以及砼输送泵管共4t，另外梁两端各1.5m长荷载直接由墩顶散模传至墩台上，梁端1.5m为等断截面，如下图所示： 则梁端重量为:14.547×2.5×1.5×2109(t)，除去墩顶散模承载的梁端重量后，模架承重为：817.5494109761.5(t)堆载方式的确定：堆载试验采用水和砂袋（根据现场情况，部分载荷可用钢筋堆载替代）代替荷载进行，每只编织袋装砂50kg；堆载过程中采用吊车配合吊装，人工进行堆放；在堆载过程中按照正常的砼浇筑顺序进行编织袋的铺设。其堆载方案图见下图：29桥隧密集山区客运专线移动模架施工及管理技术研究之二 研究报告 观测点布设A、主梁：每片主梁底两端支承处及相对每榀横联的位置分别布设一个观测点，每片主梁共11个观测点，如下图：主梁测点布置示意图B、横联：在每榀横联底，与螺旋顶对应的位置上各布设一个观测点，共56个观测点，如下图：横联测点布置示意图C、底模：在每片底模上布设2个观测点，共28个观测点，如下图：底模测点布置示意图D、翼模：在第一片翼模上布设3个观测点，其余翼模上设置2个观测点，共30个观测点，如下图：翼模测点布置示意图E、导梁：在每片导梁上布设2个观测点，共4个观测点。F、墩旁托架：为了随时观测墩旁托架是否发生异常倾斜，在每个托架尾端上设置1个测点，共2个测点。以上共设测点142 个，观测采用AP-128水准仪、观测同一部位采用同一基准点，由同一