中铁大桥局集团第五工程有限公司 江西九江 332001
摘要：MSS1600移动模架是一种支撑和浇筑混凝土箱梁的大型制梁支撑体系，利用梁端、桥墩安装支腿，具有良好的稳定性。本文以移动模架主梁吊装和外模结构整体吊装为例，就双机抬吊吊装法的施工要点进行比较详细的阐述，为今后同类型的施工提供参考和借鉴。
关键词：MSS1600移动模架；双机抬吊；主梁吊装；整体吊装
1．工程概况
平潭海峡公铁两用大桥起于长乐市松下镇，经人屿岛，跨越元洪航道和鼓屿门水道，再依次通过长屿岛和小练岛、跨越大小练岛水道抵达大练岛，再跨越北东口水道上平潭岛，大桥全长约16.338km。其中，元洪航道桥四区非通航孔引桥为14孔49.2m混凝土箱梁，箱梁采用等高度直腹板预应力混凝土单箱单室结构，箱梁截面高为4.0m，箱梁中心线处梁高为4.086m，箱梁顶面设1.2%纵坡。
四区桥位处于人屿岛及两侧，墩位编号为SR65#～SR77#墩，箱梁施工采用MSS1600上行式移动模架，自重约860t，“双主梁+双导梁”结构形式，可实现双向走行。根据施工现场实际情况，移动模架选定在人屿岛SR73#～SR74#墩场地原位拼装、压重及验收后，进行SR73#～SR74#首跨铁路箱梁施工。之后，移动模架双向走行，完成后续箱梁施工。
2．移动模架概况
MSS1600移动模架分为双承重主梁、前后导梁、前中后支腿、挑梁和吊臂、外模、内模、液压及电气系统、爬梯及走道防护结构等几部分，构成一个完整的承载结构体系。各组成部分及结构功能如下：
（1）主梁：采用双主梁结构形式，钢主梁的断面尺寸为4.20m×2.20m，每根钢主梁重量为167.4t，含5节（10.5m+12m*3+10.5m）承重钢主梁和4组接头，各节间以高强螺栓连接。主梁下翼缘设2根轨道方钢，供整机纵移使用；腹板根部设吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道。
（2）导梁：采用双导梁结构形式，可实现双向走行。导梁与钢主梁采用高强螺栓和连接板连接，导梁间以销轴连接。导梁下弦2根轨道方钢，供整机纵移使用；腹板根部设吊挂角钢及加劲，作为支腿吊挂的轨道。
（3）前中后支腿：前支腿支承于施工跨的前墩处，为移动模架的前端支点；中支腿支承于混凝土梁面，为移动模架的中支点；后支腿仅用于移动模架过孔作业工况。移动模架工作时，竖向荷载通过前支腿依次传递至支承油缸、支腿横梁、支腿立柱、墩顶预埋，通过中支腿依次传递至支承油缸、支腿横梁、垫梁、梁面。
（4）挑梁和吊臂：挑梁和吊臂是移动模架重要的传力结构，负责悬挂整机模架、模板等混凝土成型结构。过孔走行过程中，挑梁和吊臂悬挂所有外模板及模架；混凝土施工状态，为吊杆分担部分模架、模板和混凝土重量，并传递至移动模架主梁。
（5）外模：由底模及吊杆、侧模、侧模架、端模以及墩顶散模构成。
（6）内模：采用拆装式钢模板。
（7）液压及电气系统：共配置7个液压系统，分别控制前支腿、中支腿、后支腿各顶升油缸升降，控制纵移油缸推动移动模架前进，开模横移油缸控制模架开模和合模；工作方式为多路阀手动控制。
3．总体拼装方案
根据现场施工条件和施工需要，MSS1600移动模架采用陆地原位拼装法施工。采用130t履带吊机分根拼装钢主梁，通过2台500t汽车吊机双机抬吊单根主梁安装到位；地面整体拼装外模结构，通过2台80t履带吊机双机抬吊安装到位；然后进行双导梁、液压及电气系统、爬梯及走道防护结构的安装；移动模架拼装完成、验收合格后，进行压重工序施工。
4．现场拼装施工
4.1主梁拼装施工
4.1.1地基处理
清理MSS1600移动模架拼装场地并进行混凝土硬化，确保地基承载力满足施工要求。在处理好的地基上搭设主梁拼装临时支架，采用2HN800*300mm型钢和10mm厚钢板抄垫，施工中应确保支架顶面平整一致。
4.1.2前中支腿安装
在地面将前中支腿的垫块、支腿立柱、横梁、联结系等结构拼装成整体，采用130t履带吊机吊装支腿结构，与铁路垫石顶面的支腿预埋件通过M27高强螺栓连接固定。支腿吊装前，应仔细复核支腿预埋件的顶面标高、平整度以及偏位情况。
4.1.3钢管支架安装
钢管支架通过M30锚栓固定于铁路墩身顶面，主要由钢管立柱、联结系以及分配梁等构成。它的作用是支撑主梁，把移动模架拼装过程中的自重荷载通过支架传递至墩身上。为减少主梁在横向和纵向调整时与分配梁顶面接触的摩阻，分配梁顶面装有MGB滑板。
4.1.4主梁地面拼装
采用130t履带吊机分节吊装主梁至临时支架顶面，搭设好螺栓拧紧平台。按设计图纸逐节进行对接拼装。主梁接头采用连接板和M24高强螺栓连接。高强螺栓连接采用扭矩法施工，通过初拧、终拧、循环重复操作，使每一颗螺栓均达到设计扭矩值，并对扭矩扳手进行定期标定，保证连接面的受力强度，防止工程事故隐患。具体步骤如下：
（1）吊装第一节主梁至临时支架。
（2）安装主梁接头的顶板、底板连接板，采用2～3颗普通螺栓临时连接，使连接板处于松弛状态。
（3）吊装第二节主梁，对位插入连接板中间，在钢主梁的顶板、顶板位置分别打入6～10枚冲钉定位，然后安装高强螺栓。
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（4）使用扭矩法拧紧高强螺栓至设计扭矩值，顺序为从连接板中间向外侧依次施拧，施工中应作明显标识，以防螺栓漏拧。
（5）重复步骤（2）～（4），依次将两节主梁对接在一起。
主梁拼装完成后，及时组织人员对主梁接头高强螺栓的扭矩值、前中支腿结构的螺栓连接、钢管支架的焊接质量以及安全防护通道的设置等项目进行专项检查，验收合格后方可进行主梁抬吊工序施工。
4.1.5主梁抬吊施工
根据主梁拼装进度，结合天气预报，及时组织2台500t汽车吊机进场。
4.1.5.1抬吊参数计算。
①单根钢主梁吊装重量为167.4t，吊装高度不小于40.0m，汽车吊机工作幅度不小于10.0m。
②汽车吊机选定。根据抬吊参数，选定2台500t汽车吊机作为钢主梁起吊设备。吊机性能参数为主臂长度47.3m，配重180t，超起安装角15°，支腿全伸10.1m×9.6m，在工作半径12.0m工况下，额定吊重量为105.2t。抬吊总负荷系数取0.8，两台吊机安全抬吊吊装重量为Q计=105.2t*0.8*2=168.3t＞167.4t，满足抬吊安全要求。
③所选用的钢丝绳为φ=90，6×37（公称抗拉强度为1700kg/mm2，安全系数K=6）作吊索，单根允许负荷为54.91t，破断拉力为329.44t，单部吊车吊索共用2根钢丝绳，可安全吊重：54.91t×4=219.64t，满足安全要求。
4.1.5.2双机抬吊主梁就位。
①在钢管支架分配梁顶面测量放样出钢主梁的设计位置，并作明显标识。
②汽车吊机正确站位于钢主梁拼装位置和安装位置的中心线上，按要求挂好吊具、钢丝绳，拉好缆风绳。
③检查无误后，2台汽车吊机同时缓慢起钩，离开地面10cm后，停止起升，静载10分钟，检查吊机情况，确认设备一切正常以及起升路线无障碍物后，方可继续垂直起升。起升作业由专人指挥，2台吊机应动作一致，保证主梁平稳起升。
④2台汽车吊机抬吊钢主梁垂直起升至钢管支架顶面约10cm后，停止垂直起升；同步转动主臂，钢主梁水平移动至设计安装位置后，吊机缓慢落钩，钢主梁安放于钢管支架分配梁顶面。
⑤测量主梁的纵横向偏位，调整无误后，安装主梁的纵横向限位结构。
⑥所有固定工作完毕后，摘钩，指挥2台吊机落钩。至此，单根主梁吊装就位。
4.2外模拼装施工
4.2.1挑梁和吊臂安装
根据挑梁和吊臂结构特点，采用130t履带吊机分片吊装挑梁和吊臂结构安装到位。
4.2.2外模地面拼装
在地面搭设好临时支架，根据移动模架外模分块标准，以长度4m为一组，将底模、侧模、侧模架结构拼装成整体。安装临时内支撑，以保证移动模架侧模的垂直度。外模拼装时，按要求设好预拱度。
4.2.3外模整体吊装
单组外模结构吊装重量为20.2t，吊装高度为28.0m。根据抬吊参数，结合施工现场实际情况，选定2台80t履带吊机作为起吊设备。吊机性能参数为主臂长度34.0m，在工作半径11.0m工况下，额定吊重量为19.55t。抬吊总负荷系数取0.8，两台吊机安全抬吊吊装重量为Q计=19.55t*0.8*2=31.28t＞20.2t，满足抬吊安全要求。
所选用的钢丝绳为φ=32，6×37（公称抗拉强度为1700kg/mm2，安全系数K=6）作吊索，单根允许负荷为6.94t，破断拉力为41.65t，单部吊车吊索共用2根钢丝绳，可安全吊重：6.94t×4=27.76t，满足安全要求。
4.3双机抬吊控制要点
抬吊作业前必须做好全面仔细的检查核实工作。检查设备拼装是否满足设计要求，检查吊耳、吊装索具是否符合吊装要求。设备吊装前应进行试吊检查确认，进行吊装操作安全技术交底；进行人员组织分工，明确各监察岗位的监察要点及主要内容；起吊作业应进行多次试验，使起吊设备各部分具有协调性和安全性；吊装过程应时刻注意起吊设备的倾斜度，通过控制两台吊机的提升速度，使设备保持水平状态。在吊装过程中应尽量减少停止次数。
5、结束语
通过对MSS1600移动模架主梁和外模结构抬吊方法和控制要点的经验阐述，只要我们在施工前对设备、吊机、气候、人员组织分工等方面做好周密部署，编制切实可行的吊装专项方案，在整个抬吊过程中严格执行各项规定和要求，确保抬吊安全施工，就能保证抬吊一次吊装成功。
采用双机抬吊吊装法进行移动模架拼装，变高空拼装为地面拼装，大大减少了高空作业的风险，具有施工平稳、安全可靠、拼装时间短，使用辅助设备少等优点，减少了人力物资的投入，在满足现场施工要求的同时，既保证了工程质量，又能加快施工进度，具有良好的经济效益，对同类型的现场施工有一定的指导意义。
参考文献：
[1] 中华人民共和国建设部主编《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
[2] 中华人民共和国行业标准《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）
[3] 中华人民共和国行业标准《工程建设安装工程起重施工规范》（HG20201-2000）
[4] 铁道部经济规划研究院发布《铁路移动模架制梁施工技术指南》（TZ323-2010）
论文作者:秦志洪
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/10/27
标签：模架论文; 双机论文; 螺栓论文; 结构论文; 吊机论文; 支架论文; 吊臂论文; 《基层建设》2015年34期论文;