MSS移动模架主梁拼装工艺

MSS移动模架主梁拼装工艺

摘要：本文简单介绍了MSS移动模架的结构组成及其在施工中的应用，重点就其现场拼装施工方案进行讲解。

关键词：MSS移动模架，主梁拼装，施工方案 1.工程概况

苏通长江公路大桥D2合同段位于南引桥区，起迄点桩号为：K21+967.00～K23+617.00。上部构造采用跨径50m预应力混凝土等截面连续箱梁，梁高2.8m，单箱单室。单幅共分三联，每联11孔。箱梁顶面设有2％的横坡。桥位处于水陆两地，陆地30孔，水上3孔，最大水深3米，由于地处长江河道入海口，受潮水影响非常大。墩身高度13.725 m ~48.344m。根据现场工程实际及投标承诺，该工程上部结构采用与挪威NRS公司联合开发研制的移动模架施工。

2.移动模架概况

移动支撑系统（MSS）主要由牛腿、主梁、横梁、后横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分及结构功能如下：

1.托架：托架俗称牛腿、三角结构。通过墩身预留孔（孔径：80cm*100cm）插入墩身，附着在墩身上。它的作用是支撑主梁，把主梁上的荷载通过牛腿传递到墩身上。每个牛腿顶部滑面安装有天车。并配有两对20t横向自动移动液压千斤顶。一个450t竖向自动液压千斤顶，一个纵向移动液压千斤顶。主梁嵌在天车上。为减少主梁在纵向移动时与天车接触的摩阻，天车上装有聚四氯乙烯滑板，通过三向液压系统使主梁在板桥向、顺桥向及竖向高度上正确就位。

2.主梁：滑模主梁为一对钢箱梁。钢箱梁的断面尺寸为1.824×3.438m，长度63m，分为六节——8.5m＋11.5*3m+11m+9m））。节间由摩擦型高强度螺栓连接。为使主梁在顺桥向由上一孔滑移至下一孔，主梁前、后两端配有桥架式鼻梁，长21m。主梁是整套滑模的承重部件，重约360t。主梁上开有窗口，横梁由此置入主梁，窗口内设有竖向液压千斤顶、机械千斤顶及横向千斤顶。钢横梁通过压力系统与主梁铰接，主梁承受由横梁传递来的外模、内模及上部结构的施工荷载。

3.横梁：整套滑模共有18对横梁，横梁为“H”型，钢结构尺寸为35cm*90cm*900cm，每对横梁为销连接，横梁间距3.6m，横梁上没有销孔，以便安置外模支架。横梁通过主梁内的压力系统，可进行竖向、横向调整。

4．外模：外模由底板、腹板、肋板及翼缘板组成。底板直接铺设两相邻横梁间与横梁相对应。每对底板沿横梁销接方向由普通螺栓连接。连接外模板缝实为外模中轴线。底板总宽6.5m。腹板、肋板及翼缘板也与横梁相对应，并通过在横梁设置的模板支架及支撑来安装。

5.内模：本工程模架内模自行设计加工。 3.滑模施工原理及工艺流程

MSS滑移模架的滑移及模板的安装调整是以\液压\为动力，以液压千斤顶为工作机具，在液压控制装置的控制下，通过液压千斤顶的顶推，从而完成主梁的就位、横梁的调整及内外模的安装和调整。施工前，首先编制好施工技术方案。购置专用设备、机具，租赁大型吊装设备。滑模按如下工序进行施工：托架（牛腿）的组装，主梁的拼装及有关施工设体机具的就位→托架吊装→主梁吊装及主梁就位→安装横梁→铺设底板、安装模板支架→安装外腹板及翼缘板、底板→内模施工。

滑模现场组装质量的好坏，直接影响到箱梁施工的工程质量、进度及施工安全。其中

1

移动模架主梁作为系统的主要应力支撑系统，在整套系统中所处的地位十分的重要，但是由于移动模架主梁为大截面箱型钢制构件，具有体积大，重量重等特点，对于拼装施工机械设备的要求及现场安全作业的影响相当大。因而选择一种最佳主梁拼装施工方案尤为重要。

本工程所采用移动模架主梁、前、后鼻梁的分节长及分节重如下表所示：

图3.1-1 移动模架主梁及前、后鼻梁分节拼装平面布置图

16.1m8.5m11.5m11.5m11.5m11.5m9m18.5m14.3m10.5mN-1004G-1001G-1002G-1003G-1004G-1005G-1006N-1001N-1002N-10038m3.58m5.75m5.75m5.75m6.02m5.08m9.2m7.1m5m15300kg20240kg254300kg24720kg24720kg23600kg19240kg19160kg12370kg7300kg

图3.1-2 后鼻梁、主梁、前鼻梁分块重心布置示意图

主梁及前、后鼻梁加的重心位置距后鼻梁端部54.59m，与其中心位置相差6.61m。

图3.1-3 主梁及前、后鼻梁拼装完成后重心与中心相差示意图

主梁截面尺寸为1.824×3.438m，前鼻梁截面尺寸为1.992×3.494m，后鼻梁截面尺寸为1.812×4.52m，如图3.1-3所示。

2

图3.1-4 主梁及前、后鼻梁截面示意图

主梁各梁段之间用高强螺栓连接，前鼻梁各梁段之间用高强螺栓连接，主梁、前、后鼻梁之间用销子连接。

牛腿托架加推进小车高5.766m，全长7.822m，托架单个重22.75t，推进小车单个重5.25t。

4.方案比选

针对此套滑模特点及现场工程实际，MSS移动模架主梁的拼装初步拟有三个方案：方案一（支架法）为现场搭设贝雷支架，采用2台50t履带吊分节段拼装主梁、前后鼻梁，然后采用4台100t千斤顶调整到位，牛腿托架在前、后鼻梁及主梁拼装前采用吊车吊装就位；方案二为用精扎螺纹钢整体提升前、后鼻梁及主梁到位，牛腿托架采用支架拼装然后横移就位；方案三（卷扬机提升法）为用卷扬机整体提升已在地面拼装好的前后鼻梁及主梁，牛腿托架采用支架拼装然后横移就位。

三种施工方案优缺点分析 表4－1

优点 缺点 1．一次性安装到位，工艺简便。 1．支架材料消耗多；施工时间长；受外界因方案一 （支架拼装法） 素影响较大； 2．需要大型起吊设备配合作业；台班费用支出大； 3．高空拼装作业，施工困难，安全性较差。 4．牛腿安装受支架搭设位置影响较大 1．地面拼装，操作方便安全；1．液压千斤顶吨位要求比较高，设备不易获方案二 （千斤顶顶升法） 拼装质量有保证； 取，工作过程中各千斤顶同步性较难把握，且千斤顶行程有限，主梁安装到位需顶升多次，安全性低； 2．横向对拉精扎螺纹钢刚性较大，摇摆或震动都可能造成断裂损坏以及支架系统的倾倒。 3．施工时间长；受外界因素影响较大； 方案三 （卷扬机提升法） 1．地面拼装，操作方便安全；1．由于重心偏位，起吊时有前后摆动现象，质量有保证； 2．整体一次性吊装就位，有利于缩短工期； 3．利用钢管桩支架设精轧螺纹施工安全性较低；但准确计算重心位置可以缓解。 2．需另行加工扁担梁、吊架 3. 起吊同步性较难控制。 3

钢做提升保护装置，安全有保障； 4．牛腿采用滑移法就位，避免了与吊装空间位置冲突； 5．支架材料可重复利用。 5.现场拼装施工最后通过对以上三个方案的优缺点进行比较之后，我部确定采用第三个方案进行主梁的拼装及吊升。

5.1场地布置与基础处理 ⑴地基处理

在113＃、112＃、111#墩墩身两侧进行地基处理，地基沿墩身两侧分块处理用于放置贝雷支架，单个分块平面尺寸为1.5×3.4m。地面用推土机推平并铲除表面土，用碾压机压实后铺10cm厚二灰土做垫层，再在硬化后的二灰土上浇注5cm厚C15号混凝土做基础。

在处理好的地基上铺设贝雷桁架用以支撑梁段以便于梁段连接施工，每两片贝雷用90cm花架组成一组，每段梁下面安放两组，贝雷花架距离梁端距离除前鼻梁第一段为4.5m外，其余为1m。

⑵钢管桩吊装平台搭设

在112＃、113＃墩两侧打设φ630×8mm钢管桩，作为整体吊装主梁的平台基础。每个吊装平台有四根钢管桩，沿横桥向距墩身0.5、4.5m，沿纵桥向间距为4m，对称布设在墩身中线两侧。距墩身0.5m的钢管桩通过膨胀螺栓固定在承台上，另外两根钢管桩打入土内。每根主梁设两个吊点，则需要搭设两个吊装平台，其场地处理如图5.1-1，吊装平台平面布置及立面布置分别如图5.1-2和图5.1-3所示。

4