MSS移動框架主梁拼裝技術

導語：MSS移動框架主梁拼裝技術一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文簡單介紹了mss移動模架的結構組成及其在施工中的應用，重點就其現場拼裝施工方案進行講解。

關鍵詞：MSS移動模架，主梁拼裝，施工方案

1.工程概況

蘇通長江公路大橋D2合同段位于南引橋區，起迄點樁號為：K21+967.00～K23+617.00。上部構造采用跨徑50m預應力混凝土等截面連續箱梁，梁高2.8m，單箱單室。單幅共分三聯，每聯11孔。箱梁頂面設有2％的橫坡。橋位處于水陸兩地，陸地30孔，水上3孔，最大水深3米，由于地處長江河道入?？?，受潮水影響非常大。墩身高度13.725m~48.344m。根據現場工程實際及投標承諾，該工程上部結構采用與挪威NRS公司聯合開發研制的移動模架施工。

2.移動模架概況

移動支撐系統（MSS）主要由牛腿、主梁、橫梁、后橫梁、外模及內模組成。每一部分都配有相應的液壓或機械系統。各組成部分及結構功能如下：

1.托架：托架俗稱牛腿、三角結構。通過墩身預留孔（孔徑：80cm*100cm）插入墩身，附著在墩身上。它的作用是支撐主梁，把主梁上的荷載通過牛腿傳遞到墩身上。每個牛腿頂部滑面安裝有天車。并配有兩對20t橫向自動移動液壓千斤頂。一個450t豎向自動液壓千斤頂，一個縱向移動液壓千斤頂。主梁嵌在天車上。為減少主梁在縱向移動時與天車接觸的摩阻，天車上裝有聚四氯乙烯滑板，通過三向液壓系統使主梁在板橋向、順橋向及豎向高度上正確就位。

2.主梁：滑模主梁為一對鋼箱梁。鋼箱梁的斷面尺寸為1.824×3.438m，長度63m，分為六節——8.5m＋11.5*3m+11m+9m））。節間由摩擦型高強度螺栓連接。為使主梁在順橋向由上一孔滑移至下一孔，主梁前、后兩端配有橋架式鼻梁，長21m。主梁是整套滑模的承重部件，重約360t。主梁上開有窗口，橫梁由此置入主梁，窗口內設有豎向液壓千斤頂、機械千斤頂及橫向千斤頂。鋼橫梁通過壓力系統與主梁鉸接，主梁承受由橫梁傳遞來的外模、內模及上部結構的施工荷載。

3.橫梁：整套滑模共有18對橫梁，橫梁為“H”型，鋼結構尺寸為35cm*90cm*900cm，每對橫梁為銷連接，橫梁間距3.6m，橫梁上沒有銷孔，以便安置外模支架。橫梁通過主梁內的壓力系統，可進行豎向、橫向調整。

4．外模：外模由底板、腹板、肋板及翼緣板組成。底板直接鋪設兩相鄰橫梁間與橫梁相對應。每對底板沿橫梁銷接方向由普通螺栓連接。連接外模板縫實為外模中軸線。底板總寬6.5m。腹板、肋板及翼緣板也與橫梁相對應，并通過在橫梁設置的模板支架及支撐來安裝。

5.內模：本工程模架內模自行設計加工。

3.滑模施工原理及工藝流程

MSS滑移模架的滑移及模板的安裝調整是以"液壓"為動力，以液壓千斤頂為工作機具，在液壓控制裝置的控制下，通過液壓千斤頂的頂推，從而完成主梁的就位、橫梁的調整及內外模的安裝和調整。施工前，首先編制好施工技術方案。購置專用設備、機具，租賃大型吊裝設備。滑模按如下工序進行施工：托架（牛腿）的組裝，主梁的拼裝及有關施工設體機具的就位→托架吊裝→主梁吊裝及主梁就位→安裝橫梁→鋪設底板、安裝模板支架→安裝外腹板及翼緣板、底板→內模施工。

滑?，F場組裝質量的好壞，直接影響到箱梁施工的工程質量、進度及施工安全。其中移動模架主梁作為系統的主要應力支撐系統，在整套系統中所處的地位十分的重要，但是由于移動模架主梁為大截面箱型鋼制構件，具有體積大，重量重等特點，對于拼裝施工機械設備的要求及現場安全作業的影響相當大。因而選擇一種最佳主梁拼裝施工方案尤為重要。

本工程所采用移動模架主梁、前、后鼻梁的分節長及分節重如下表所示：

圖3.1-1移動模架主梁及前、后鼻梁分節拼裝平面布置圖

圖3.1-2后鼻梁、主梁、前鼻梁分塊重心布置示意圖

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

圖3.1-3主梁及前、后鼻梁拼裝完成后重心與中心相差示意圖

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

圖3.1-4主梁及前、后鼻梁截面示意圖

主梁各梁段之間用高強螺栓連接，前鼻梁各梁段之間用高強螺栓連接，主梁、前、后鼻梁之間用銷子連接。

牛腿托架加推進小車高5.766m，全長7.822m，托架單個重22.75t，推進小車單個重5.25t。

4.方案比選

針對此套滑模特點及現場工程實際，MSS移動模架主梁的拼裝初步擬有三個方案：方案一（支架法）為現場搭設貝雷支架，采用2臺50t履帶吊分節段拼裝主梁、前后鼻梁，然后采用4臺100t千斤頂調整到位，牛腿托架在前、后鼻梁及主梁拼裝前采用吊車吊裝就位；方案二為用精扎螺紋鋼整體提升前、后鼻梁及主梁到位，牛腿托架采用支架拼裝然后橫移就位；方案三（卷揚機提升法）為用卷揚機整體提升已在地面拼裝好的前后鼻梁及主梁，牛腿托架采用支架拼裝然后橫移就位。

三種施工方案優缺點分析表4－1

優點缺點

方案一

（支架拼裝法）1．一次性安裝到位，工藝簡便。

1．支架材料消耗多；施工時間長；受外界因素影響較大；

2．需要大型起吊設備配合作業；臺班費用支出大；

3．高空拼裝作業，施工困難，安全性較差。

4．牛腿安裝受支架搭設位置影響較大

方案二

（千斤頂頂升法）1．地面拼裝，操作方便安全；拼裝質量有保證；1．液壓千斤頂噸位要求比較高，設備不易獲取，工作過程中各千斤頂同步性較難把握，且千斤頂行程有限，主梁安裝到位需頂升多次，安全性低；

2．橫向對拉精扎螺紋鋼剛性較大，搖擺或震動都可能造成斷裂損壞以及支架系統的傾倒。

3．施工時間長；受外界因素影響較大；

方案三

（卷揚機提升法）1．地面拼裝，操作方便安全；質量有保證；

2．整體一次性吊裝就位，有利于縮短工期；

3．利用鋼管樁支架設精軋螺紋鋼做提升保護裝置，安全有保障；

4．牛腿采用滑移法就位，避免了與吊裝空間位置沖突；

5．支架材料可重復利用。1．由于重心偏位，起吊時有前后擺動現象，施工安全性較低；但準確計算重心位置可以緩解。

2．需另行加工扁擔梁、吊架

3.起吊同步性較難控制。

5.現場拼裝施工

最后通過對以上三個方案的優缺點進行比較之后，我部確定采用第三個方案進行主梁的拼裝及吊升。

5.1場地布置與基礎處理

⑴地基處理

在113＃、112＃、111#墩墩身兩側進行地基處理，地基沿墩身兩側分塊處理用于放置貝雷支架，單個分塊平面尺寸為1.5×3.4m。地面用推土機推平并鏟除表面土，用碾壓機壓實后鋪10cm厚二灰土做墊層，再在硬化后的二灰土上澆注5cm厚C15號混凝土做基礎。

在處理好的地基上鋪設貝雷桁架用以支撐梁段以便于梁段連接施工，每兩片貝雷用90cm花架組成一組，每段梁下面安放兩組，貝雷花架距離梁端距離除前鼻梁第一段為4.5m外，其余為1m。

⑵鋼管樁吊裝平臺搭設

在112＃、113＃墩兩側打設φ630×8mm鋼管樁，作為整體吊裝主梁的平臺基礎。每個吊裝平臺有四根鋼管樁，沿橫橋向距墩身0.5、4.5m，沿縱橋向間距為4m，對稱布設在墩身中線兩側。距墩身0.5m的鋼管樁通過膨脹螺栓固定在承臺上，另外兩根鋼管樁打入土內。每根主梁設兩個吊點，則需要搭設兩個吊裝平臺，其場地處理如圖5.1-1，吊裝平臺平面布置及立面布置分別如圖5.1-2和圖5.1-3所示。

圖5.1-1貝雷支架布置圖

圖5.1-2鋼管樁吊裝平臺平面圖

在鋼管樁頂沿橫橋向布設兩排2H450型鋼，單根長5m；2H450型鋼與鋼管樁之間焊接，其中一排2H450型鋼用于安放2臺卷揚機的吊勾，另一排2H450型鋼中間留一定空隙，用鋼板聯結，其中間能通過精軋螺紋鋼以便吊裝前、后鼻梁及主梁，以作為卷揚機吊升過程中的保險措施；2H450上鋪設I32做分配梁，單根長5m，間距0.5m；在I32上鋪設6mm厚鋼板，用于布設卷揚機和便于人員行走，注意鋼板鋪設時讓出2H450型鋼上的操作空間。

鋼管樁沿順橋向打設［16剪刀撐及平連，剪刀撐及平連豎向為2道，間距5m。

圖5.1-3鋼管支架布置立面圖、側面圖

5.2主梁安裝

主梁組裝時，應根據沿模設計圖紙，嚴格按照《鋼結構施工技術規范》進行操作，對于高強螺栓連接面，仔細檢查，逐一進行表面處理，使其達到應有的摩阻系數。高強螺栓連接，采取初材、終抒，循環重復操作，使每一高強螺栓都達到設計扭矩值，并對扭矩扳手定期進行標定，保證連接面的受力強度，防止工程事故隱患，對質量和施工安全有影響的構（配）件必須剔除或經過處理，合格后方可使用。具體步驟如下：

⑴安裝第一節主梁到貝雷支架上；

⑵在靠近連接點的滑軌下分別布置一個10噸的千斤頂，共計4個；

⑶調整第一節主梁到正確的標高；

⑷用楔塊楔住主梁，放松四個千斤頂；

⑸再次檢查第一節主梁的標高確保還處于正確位置；

⑹在貝雷支架上安放第二節主梁，與第一節間距10mm；

⑺用千斤頂調節第二節主梁的標高，安裝兩節主梁間的連接板，先不必擰緊；

⑻用楔塊楔住第二節主梁，放松四個千斤頂；

⑼檢查第二節主梁的標高，確保相對第一節處于正確位置；

⑽使用轉角法擰緊第1、2節主梁間的螺栓設計扭矩值。順序為從連接板的中間向外側依次施擰；

⑾重復6-10步驟將每兩節主梁連接在一起。

5.3前鼻梁安裝

具體步驟如下：

⑴使用2臺吊車吊裝第一節前鼻梁，易于調節角度完成陰陽連接處的安裝；

⑵正確使用墊片，安裝銷栓，連接主梁與鼻梁的下弦；

⑶插入襯板，使用36mm筋扎螺紋鋼緊固上弦連接法蘭，共5根筋扎螺紋鋼；

⑷第一節前鼻梁松鉤,吊裝第二節前鼻梁；

⑸插入銷軸，連接第一、二節鼻梁的下弦；

⑹插入襯板，使用36mm筋扎螺紋鋼緊固上弦連接法蘭，共4根筋扎螺紋鋼；

⑺第二節前鼻梁松鉤，吊裝第三節前鼻梁；

⑻插入銷軸，連接第二、三節鼻梁的下弦；

⑼插入襯板，使用36mm筋扎螺紋鋼緊固上弦連接法蘭，共4根筋扎螺紋鋼；

⑽第三節前鼻梁松鉤,通過增減上弦連接處的墊板來調節前鼻梁的縱向坡度。

⑾安裝張拉工作平臺。

5.4后鼻梁安裝

具體步驟如下：

⑴使用2臺吊車吊裝后鼻梁，易于調節角度完成陰陽連接處的安裝；

⑵正確使用墊片及安裝銷栓連接主梁與鼻梁的下弦；

⑶調解后鼻梁的縱坡與主梁一致；

⑷將連接板焊接到主梁的頂部，即完成后鼻梁與主梁的連接；

5.5牛腿托架安裝

牛腿托架加推進小車高5.766m，全長7.822m，托架單個重22.75t，推進小車單個重5.25t。由于托架呈三角形且有一定高度，拼裝放置不穩定，現場在113#、112＃墩身兩側搭設牛腿托架安裝三角支架進行支撐。按圖紙要求將牛腿托架在支架上安裝好，支架中心同墩中心，支架位置避開主梁拼裝架位置。在支架底部安裝滑船和滑移軌道，用于牛腿托架就位，支架搭設高度應嚴格控制，以免牛腿托架不能準確在墩身預留孔內就位。牛腿托架安裝及滑移支架見圖5.5-1、圖5.5-2所示。

圖5.5-1牛腿托架安裝及就位支架、軌道立面圖

圖5.5-2牛腿托架安裝及就位支架、軌道側面圖

托架置入墩身預留孔時，應對托架頂面用水準儀抄平，以便使天車在板面上順利滑移。為防止墩身兩側托架在受力時傾覆，兩側對穿精軋螺紋鋼拉緊，以防失穩。

5.6主梁和前、后鼻梁整體吊裝

在每個鋼管樁頂平臺上布設2臺卷揚機，用于提升前、后鼻梁及主梁，卷揚機吊勾放置在焊接在一起的2H450型鋼上。主梁提升吊架由I32、［32型鋼和扁鋼吊帶組成，布置形式見圖5.6-1。在中間留縫隙的2H450型鋼上布設由2I16型鋼加工成的扁擔梁，每個平臺上放置4個扁擔梁，用于穿布Φ32精軋螺紋鋼，作為主梁和前、后鼻梁整體吊裝時的保險裝置。精軋螺紋鋼吊在主梁和前、后鼻梁上的扁擔梁亦由2H450和2I16型鋼組成具體布置形式見圖5.6-2。

主梁吊裝高度超過拼裝設計標高30cm以上，然后安放在2I36型鋼上，2I36型鋼臨時焊接在已經焊接好的牛腿上，以便牛腿托架安裝就位，牛腿托架就位后，用卷揚機起吊前、后鼻梁及主梁，割除鋼管樁上的臨時牛腿，下放至牛腿托架上，然后將前、后鼻梁及主梁橫移就位，及時安裝橫梁連接。

4.結束語：

采用卷揚機提升法進行移動模架主梁拼裝，利用企業自身擁有的常規設備，降低了施工難度。具有施工平穩，安全可靠，拼裝時間短，使用輔助設備少等優點，減少了人力物資的浪費，在滿足現場施工要求的同時，既保證了工程質量，又能加快施工進度，具有良好的經濟效益。對同類型的現場施工有一定指導意義。

參考文獻：

⑴交通部第一公路工程局.公路施工手冊（橋涵）.北京：人民交通出版社，2000

⑵《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000）

⑶《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）