大宽度箱梁现浇施工移动模架的设计

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大宽度箱梁现浇施工移动模架的设计

刘志燕

（中铁大桥局集团有限公司，湖北󰀃武汉󰀃430050）

摘 要：城市道路的快速化改造一般采用在既有道路上方修建高架桥的方案。该类型高架桥通常采用现浇支架法施工，存在施工效率低、工期长、材料用量大、影响交通等缺点。本文以武汉东风大道快速化改造二期工程为工程背景，介绍了一种新型的适用于大宽度混凝土箱梁的移动模架，详细阐述了该移动模架的结构设计、结构特点及施工步骤。利用该移动模架进行大宽度混凝土箱梁现浇施工，不但节省了材料和人力，提高施工效率，而且保证了道路车辆通行，提高了施工安全性。

关键词：高架桥；大宽度；混凝土箱梁；移动模架中图分类号：[TU528.37]󰀃󰀃文献标志码：A󰀃󰀃DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2017.02.052

城市道路的快速化改造一般采用在既有道路上方修建高架桥的方案。典型的大宽度箱梁高架桥结构（见图1），基于交通方面考虑，通常高架桥桥墩设置在桥中线处，并且在横桥向只设置一个桥墩，桥墩两侧均为行车道。

图1 典型大宽度箱梁高架桥桥型布置

目前，对该类型高架桥施工，大多采用满堂支架法或梁柱式支架法，所用材料包括型钢、钢管、贝雷梁、碗扣支架等，梁体模板采用木模。然而，在施工过程中发现，利用该方法进行箱梁浇筑时，存在诸多缺陷：支架和模板的安装和拆除时间长，施工人员数量多，支架材料用量大；支架、模板的安装和拆除均在现场进行，施工对既有道路的交通影响大[1]；施工场地狭小，支架安装质量难控制。

近年来，移动模架法在桥梁施工中的应用逐渐增多。传统的移动模架是在桥墩墩身两侧设置支撑托架，托架上部设置承重主梁，主梁上部设置模板系统[2-3]。然而，传统移动模架设备自重大，结构复杂，且不能适应大吨位、大宽度混凝土箱梁施工的要求。武汉市东风大道快速化改造二期工程在进行高架桥箱梁施工时，采取了一种新型的可适用于大宽度箱梁的移动模架，取得了良好的效果。

1 工程背景

东风大道快速化改造二期工程位于武汉市西南部的武汉经济技术开发区境内，全长7.45km，其中高架桥全长7.14km。东风大道高架桥为梁式桥，采用典型的宽体箱梁高架桥结构，主梁采用预应力混凝土连续梁桥和钢箱梁结构，其中混凝土梁196孔，钢箱梁17孔。东风大道高架桥采用双向八车道，标准桥面宽度为33m，标准段桥墩为花瓶形双柱式桥墩结构[4]。

由于主梁存在纵坡，且地面也有纵坡，因此，根据主梁墩身高度，高架桥可分为高墩区和普通区。等宽段混凝土梁中，墩高大于15m共29孔，为高墩区，采用现浇支架法施工；其余墩高为12～15m，为普通区，采用移

󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃文章编号：2096-2789（2017）02-0091-03 动模架法施工。文章介绍的大宽度混凝土箱梁移动模架，就是针对墩高为12～15m、梁宽为33m的等宽段混凝土梁设计而成。

2 移动模架

本移动模架包括若干个顺桥向设置的模架单元，相邻模架单元之间通过连接系连接；每个模架单元沿横桥向由两个边区模架单元和一个中区模架单元组成，桥墩内侧中区模架单元，桥墩以外两侧为中区模架单元。中区模架单元位于两个边区模架单元之间，并分别与两个边区模架单元连接（见图2）。

图2 移动模架横桥向分区示意

本移动模架结构组成（见图3～5）。每个模架单元从上至下依次由模板系统、纵横梁系统、支架系统和走行系统组成。每个支架系统均包括4根沿竖直方向伸缩运动的立柱，每个模架单元内相邻立柱的上部通过连接系连接，形成门架结构；立柱的顶部依次铺设有纵横梁系统及模板系统，底部固定连接有地梁，通过地梁将相邻两立柱在横桥向或顺桥向联成整体，形成完整的支架系统。支架系统的底部设置有千斤顶、抄垫和走行系统。千斤顶和抄垫用来调节移动模架的标高，并在梁体浇筑时，将移动模架和梁体的重量通过抄垫传递给基础。2.1 模板及纵横梁系统

模板系统由底模和侧模组成，纵横梁系统由纵梁和横梁组成。

边区模架单元的模板系统沿横桥向可分为固定部和翻转部，靠近中区模架单元的节段为翻转部；模板系统的固定部固定于立柱顶部，模板系统的翻转部分与固定部分通过销轴连接，立柱与横梁之间斜向设置有液压油缸，通过液压油缸的伸缩，实现模板系统的翻转部分绕销轴的翻转。

为了更好的固定纵横梁并使其能在支架系统顶部进行小范围移动，设置了横移限位装置：在纵横梁的固定部底部焊接有两牛腿，横桥向的两立柱的上部相对设有螺杆。所述螺杆与对应牛腿相抵持，能将纵横梁系统很好的固定住；旋转螺杆顶推牛腿，可使纵横梁系统进行小范围移动。

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图3 移动模架纵桥向结构组成

图4 移动模架横桥向结构组成（浇筑状态）

图5 移动模架横桥向结构组成（走行状态）

2.2 支架系统

按内套筒的截面尺寸设有方孔，内套筒的上端穿过套头的方孔，并活动设置于外套筒内，下端与地梁固定连接（见图6）。

中区模架单元的每根立柱采用两级伸缩结构，能更大范围的调节中区模架单元的高度。中区模架单元的每根立柱包括一个外套筒、两个内套筒和一个套头，套头通过螺栓固定于外套筒下端。套头的中心按一个内套筒的截面尺寸设有方孔，该内套筒的上端穿过套头的方孔，并活动设置于外套筒内。该内套筒的下端活动套设另一内套筒，且另一内套筒的下端与地梁固定相连。

外套筒、内套筒的侧壁均设有多个等间距布置的限位孔，套头的侧壁均设有限位孔和钢插销。内套筒的限位孔与套头的限位孔对齐后，将钢插销插装在相应限位孔内，以固定内套筒与外套筒。

边区支架系统和中区支架系统均设有竖向伸缩油缸，竖向伸缩油缸固定于地梁顶部，并抵持对应连接系的底部。通过竖向伸缩油缸的伸缩带动外套筒运动，选择不同高度的限位孔固定，以实现立

每组支架系统由四根立柱、立柱连接系和一对地梁组成。立柱下端与地梁通过法兰连接。立柱的上部设有带销孔的耳板，连接系通过所述耳板与相邻立柱连接。边区模架单元的地梁沿顺桥向设置，中区模架单元的地梁沿横桥向任意设置。

边区模架单元的立柱采用单级伸缩结构，以此调节边区模架单元的高度，以适应不同梁底标高的需求。边区模架单元的每根立柱包括一个外套筒、一个内套筒和一个套头，套头通过螺栓固定于外套筒下端，套头的中心

柱的伸缩。2.3 走行系统

走行系统包括安装于地梁底部的轮箱和铺设于基础或地面的钢轨，且钢轨沿顺桥向设置。在走行时，每个模架单元由轮箱支承，可以整体或各自沿钢轨走行至待浇筑梁跨位置。

3 施工步骤

利用上述移动模架进行大宽度箱梁浇筑施工，其施工步骤如下：①将两个边区模架单元与一个中区模架单元进

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图6 边区支架系统结构组成

下既有道路正常通行，对道路交通影响小。

该移动模架是由若干个模架单元相互连接而成，通过各模架单元之间的组合，可组成不同长度与宽度的移动模架，能满足多种跨度梁体施工的需要，适用范围广。

根据大宽度箱梁高架桥的特性，边区模架单元的立柱设计为单级伸缩结构，中区模架单元的立柱设计为两级伸缩结构，使得立柱高度可调节范围大，能满足不同高度桥梁施工的需求。

该移动模架的升降和翻转均采用油缸控制，在施工

中移动模架整体具有运行精确、平稳、噪声小等特点。

行组拼，形成一个模架单元；②将若干个组拼好的模架单元沿顺桥向设置，并通过连接系组拼成移动模架，此时，走行系统的轮箱与钢轨分离，处于非走行状态；③调整模板的制梁标高以达到设计要求，在组拼好的移动模架顶部进行混凝土浇筑；④待梁体混凝土达到设计强度且预应力张拉完成后，脱模，并解除边区模架单元与中区模架单元之间的连接；⑤利用地梁底部的千斤顶支承移动模架和梁体的重量，移出抄垫，令走行系统的轮箱落于钢轨上，此时移动模架处于走行状态；⑥利用液压油缸将边区模架单元的纵横梁系统、模板系统靠近中区模架单元的翻转部分向下翻转至墩身两侧，以便模架走行时能避开桥墩；⑦利用竖向伸缩油缸下降中区模架单元的立柱，使中区模架单元能从两墩柱之间通过；⑧最后，利用行走系统使边区模架单元和中区模架单元分别走行至下一跨设计位置进行箱梁浇筑。如此反复，直至整个大宽度箱梁浇筑施工完成。

5 结束语

本文以武汉东风大道快速化改造二期工程为工程背景，介绍了一种适用于大宽度混凝土箱梁的移动模架，阐述了该模架的结构组成、结构特点及施工步骤。该移动模架不需起重设备配合倒运，即可实现移动模架自动走行；模架高度可自动调节，以适应不同墩高的要求；模架单元可自由组合成不同长度，以适应不同桥梁跨径的要求；门架式支架设计，可保证施工过程中车辆的通行。

目前，武汉东风大道快速化改造二期工程已于2016年6月9日实现全线合龙贯通。实践证明，在大宽度混凝土箱梁施工的应用中，该移动模架体现了结构简单、适应能力强、机械化程度高、施工快捷、自重较轻、综合成本低、不影响交通的显著特点，取得良好的效果。参考文献：

[1]谢关云,刘德宝，徐雪羽.城市高架桥施工期间交通组织设计

[J].城市道桥与防洪,2014,(3):46-47.[2]刘宏刚,侯嵩.移动模架制梁技术在我国桥梁施工中的应用历

程[J].高速铁路技术,2013,(6):50-56.3]邹晓峰.临洪河特大桥上承式移动模架现浇箱梁施工[J].交通

科技,2010,(S1):10-13.[4]广州市市政工程设计研究院.东风大道(G318)快速化改造二期

工程施工图[Z].广州:广州市市政工程设计研究院,2013.作者简介：刘志燕（1986-），女，工程师，研究方向：桥梁工程。

4 结构特点

该移动模架的立柱、连接系、纵横梁系统等构件均按

标准件进行设计和加工，构件加工精度高，拼装快速方便，且构件可多次重复使用，不仅能节省材料和人力，提高施工效率，而且在施工过程中具有较高的安全性和良好的经济性。

三个独立模架单元均为门架结构，且边区模架单元的地梁沿顺桥向设置，使得边区模架单元的下方预留了行车通道，在梁体浇筑和移动模架走行阶段，均可保证桥

Design on Movable Gantry for cast-in-situ Construction of Box Beam with Large Span

Liu Zhiyan

(China Railway Major Bridge Engineering Group Co., Ltd.,Hubei Wuhan 430050)

Abstract：The rapid transformation of urban roads generally uses the viaduct above existing roads. This type of viaduct usually adopts cast-in-place support method, which has the disadvantages of low construction efficiency, long construction period, large amount of material, affecting traffic and so on. This paper takes Wuhan Dongfeng Road rapid transformation of the two phase of the project as the project background, introduces a new type of movable formwork suitable for large width of box girder, detailed the structure design, structure characteristics and construction steps of this movable frame. The movable formwork for cast-in-place large width box beam construction, not only saves the material and human resources, improve the efficiency of construction, but also ensure the road traffic, improve the construction safety.Keywords：Viaduct;large width;Concrete box girder; Mobile formworks