曲线箱梁滑移模架及施工方法 【技术领域】
本发明涉及一种曲线箱梁滑移模架及施工方法。
背景技术
滑移模架系统(又称“MSS”)适用于滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等场地的连续或简支形式的现浇混凝土桥梁的施工，具有周转次数多，施工周期短，施工安全可靠，现场文明简洁，不需要中断桥下交通等特点，与传统的满堂支架相比，使用辅助设备少，减少了人力资源的消耗，既保证了工程质量，又加快了施工进度，具有良好的社会、经济效益。
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。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。
对于曲线梁的施工，其施工方法基本上都是采用搭设满堂支架，然后整体现浇。对于施工环境不允许、支架搭设困难的曲线梁，目前还没有比较成熟完善的施工方法。因此有必要对支架搭设困难的曲线梁的施工方法和施工工艺进行深入的研究。
【发明内容】
因此，本发明为完善曲线梁的施工，提出了一种曲线箱梁滑移模架及施工方法，以提高施工过程的安全性及施工便捷性。
依据本发明第一个方面的曲线箱梁滑移模架，采用以下技术方案：
该发明曲线箱梁滑移模架，包括：
牛腿，至少含有支撑于当前桥孔前后承台上的各一对，且每对牛腿间设有连接件以使两牛腿抱紧于承台上墩柱上，该牛腿包括作为支撑部件的牛腿横梁；
推进平车，相应于当前桥孔的每个墩柱两侧在所述牛腿上各设有一台，且推进平车固定于牛腿上并留有横向的自由度和绕其竖直轴线转动的自由度，据此设有驱动推进平车横移和转动的驱动装置，并在推进平车上部设有带有自锁装置的纵向顶推液压缸和滑梁；
主梁，纵向地安放于墩柱两侧的所述推进平车上的滑梁上，且主梁底部通过纵移推动架连接于相应侧所述纵向顶推液压缸上；
模板横梁，通过高度调整装置及横向调整装置安置于所述主梁上；
箱梁模，设置于所述模板横梁上；
该滑移模架还包括：
鼻梁，前后各一地与每根所述主梁的端部铰接而具有水平和竖直方向的摆动自由度，并据此设有驱动鼻梁竖向摆动和水平摆动的驱动装置；以及
后横梁，两端预留有用于通过吊杆吊挂所述主梁后端的吊架，以锁定主梁后端高度使当前浇筑段箱梁与前一浇筑段对齐。
依据本发明第一个方面的滑移模架在主梁上设置鼻梁，由于该鼻梁具有水平和竖直方向的摆动自由度，因此可以从整体上调整滑移模架的中心，尤其是主梁的重心，显然在曲线箱梁施工中，主梁在滑移过程中不可避免的要做曲线运动，鼻梁的存在可以保证主梁运动中的稳定性，提高了安全系数。此外，通过调整位于主梁前端的鼻梁在竖向的摆角，可以调整主梁过孔时的因挠曲变形所所造成高差，起到导向作用，而省去了通过垫高主梁而实现过孔的繁琐。
且本方案引入后横梁，以控制当前浇注段(当前跨)与前一跨的对齐，防止错台，提高箱梁的施工质量。
上述滑移模架，还包括使用中跨过箱梁的平衡C梁，该平衡C梁相应于所述主梁前后各一设置，形成龙门结构而将两主梁端部的模板横梁的两端连接起来。
上述滑移模架，所述平衡C梁包括跨过箱梁的支撑横梁和两端各一的垂直向下连接于该支撑横梁上的竖直支撑和连接于该竖直支撑下端的向内倾斜的斜支撑，该斜支撑的另一端连接于模板横梁上。
上述滑移模架，所述箱梁模包括支撑于所述模板横梁上的外模和位于预定成型箱梁内腔内的内模，其中外模包括固定于所述模板横梁上的底模，连接于底模两边的侧模，以及连接于侧模上端的翼模。
上述滑移模架，所述牛腿有三组；所述推进平车两侧设有阻挡所述主梁向外滑移地挡轮。
优选地，所述侧模和翼模的底部支撑于支撑框架上，该支撑框架则通过调整螺旋支撑于所述模板横梁上。
所述鼻梁包括与所述主梁连接的第一节段和连接于该第一节段末端的高度小于第一节段的第二节段，这两个节段的底部同面，其中第二节段的末端底部为向上翘曲的前导部。
根据本发明的一种应用曲线箱梁滑移模架进行箱梁施工的方法，包括以下步骤：
a)滑移模架的拼装：首先组装牛腿、主梁、鼻梁及后横梁，并配置辅助设备，然后将牛腿安装至第一桥孔的承台就位，在牛腿上安装推进平车，之后主梁吊装就位，其后在主梁上铺设模板横梁，最后安装箱梁模；
b)检验滑移模架是否拼装可靠：检验连接部件间的连接是否达到预定标准，若不符合，则调整；符合，则进入下一步；
c)滑移模架预压：对滑移模架的箱形部分的底板和翼缘板部分均需预压，预压重量取每跨箱梁的梁体自重的110％；若预压时预压部分出现强度、刚度和稳定性缺陷，需调整；若无缺陷，则进行下一步；
d)按照预定设计进行箱梁的钢筋、钢绞线的施工；
e)混凝土浇筑：以纵轴线为基线对称平衡地连续浇注，并在浇注过程中观察支架沉降和模板变形，若超过预定值，要进行及时修正；
f)张拉压浆：当混凝土强度达到设计强度的90％、浇注完成7天后方可张拉预应力钢束，待预应力钢束张拉完毕、封锚后，短于两天内压浆；
g)滑移模架纵移过孔：在侧模板开模后，在下一桥孔的前一承台上把一组牛腿及推进平车安装就位，然后当前桥孔推进平车向前推进主梁，在推进过程中根据曲线箱梁的曲度，调整左右侧前、后鼻梁的摆角及主梁的以中间墩柱推进平车中心为轴的转角，保证曲线过孔时主梁的平衡，反复调整，直至滑移模架纵移到位；
h)进行下一跨的箱梁施工，依次完成各跨箱梁施工。
本方法可以保证箱梁施工的质量，并在浇注前做了防止出现意外的措施，能够保证箱梁施工的顺利进行。
上述方法，所述主梁的刚度按照最大净挠度应当不小于1/500施工跨径，最大净挠度控制在100mm以内。
上述方法，在所述步骤a)中主梁吊装就位后，在主梁两端相应位置吊装平衡C型梁；并在第二孔及其后孔箱梁的施工中在箱梁模就位后通过后横梁将滑移模架后端吊起，以使新浇注混凝土与已浇注混凝土对齐。
【附图说明】
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的阐述，是本领域的技术人员更好的理解本发明，其中：
图1为本发明优选实施例中推进平车安装状态示意图。
图2为本发明优选实施例中推进平车的主视结构示意图。
图3为推进平车的左视结构示意图。
图4为鼻梁与主梁连接状态示意图。
图5为模板横梁结构示意图。
图6为箱梁模结构示意图(无内模)。
图7为后横梁使用状态图。
图8为平衡C梁结构示意图。
图中：1、牛腿横梁，2、推进平车，3、墩柱，4、对拉丝杠，5、竖向支腿，6、承台，7、纵向推动架，8、横移液压缸，9、横移推动架，10、下底座，11、上底座，12、滑梁，13、挡轮，14、主梁，15、纵移顶推液压缸，16、自锁缸垫板，17、自锁顶升液压杠，18、旋转液压缸，19、千斤顶，20、横转轴，21、纵转轴，22、第一节段，23、底部滑板，24、第二节段，25、前导部，26、模板横梁，27、支撑螺旋顶，28、连接部，29、横推千斤顶，30、护栏，31、翼模，32、侧模，33、箱梁，34、内腔，35、支撑框架，36、调节螺旋，37、底模，38、支腿，39、后横梁，40、自锁千斤顶，41、吊架，42、吊杆，43、支撑横梁，44、竖支撑，45、斜支撑，46、滑动装置。
【具体实施方式】
参照说明书附图，一种曲线箱梁滑移模架，包括：
牛腿，至少含有支撑于当前桥孔前后承台6上的各一对，且每对牛腿间设有连接件以使两牛腿抱紧于承台上墩柱3上，该牛腿包括作为支撑部件的牛腿横梁1；
推进平车，相应于当前桥孔的每个墩柱两侧在所述牛腿上各设有一台，且推进平车固定于牛腿上并留有横向的自由度和绕其竖直轴线转动的自由度，据此设有驱动推进平车横移和转动的驱动装置，并在推进平车上部设有带有自锁装置的纵向顶推液压缸15和滑梁12；
主梁14，纵向地安放于墩柱两侧的所述推进平车上的滑梁上，且主梁底部通过纵移推动架7连接于相应侧所述纵向顶推液压缸上；
模板横梁26，通过高度调整装置及横向调整装置安置于所述主梁上；
箱梁模，设置于所述模板横梁上；
鼻梁，前后各一地与每根所述主梁的端部铰接而具有水平和竖直方向的摆动自由度，并据此设有驱动鼻梁竖向摆动和水平摆动的驱动装置；以及
后横梁，两端预留有用于通过吊杆42吊挂所述主梁后端的吊架，以锁定主梁后端高度使当前浇筑段箱梁与前一浇筑段对齐。
推进平车主要控制主梁的姿态，为了更好的控制主梁的姿态，进而控制箱梁模的姿态，为本领域的技术人员所公知，为了更好的控制箱梁模的姿态，主梁与模板横梁间设置支撑和控制模板衡量升降的支撑螺旋顶27，为了控制模板衡量横移，则在主梁上设置顶推模板横梁的纵推千斤顶29。
关于牛腿的、推进平车、主梁、模板横梁及箱梁模的设置依据本方案都可以采用现有的滑移模架的结构，比如两牛腿采用对拉丝杠4拉紧而紧固于墩柱上。在本滑移模架中，所采用的液压系统可以由同一个液压站提供液压油，也可以每个墩柱设置一个液压站。
这里涉及到横向和纵向的限定，需要说明的是顺桥向是我们所说的纵向，水平垂直于该纵向为横向，提到两侧则指纵向的两侧，前后则以架桥走向为前。
为了便于模板横梁的运输和吊装，在地面预制成型的为两个模板横梁部件，两个部件相邻端设有连接部28，连接成型为整体模板横梁。
参考说明书附图8，该滑移模架还包括使用中跨过箱梁的平衡C梁，该平衡C梁相应于所述主梁前后各一设置，形成龙门结构而将两主梁端部的模板横梁的两端连接起来。从而，当箱梁模开模时可以平衡开模所形成的倾翻力矩，提高开模时的安全性。
优选地，为了起到更好的平衡效果，所述平衡C梁包括跨过箱梁的支撑横梁43和两端各一的垂直向下连接于该支撑横梁上的竖直支撑44和连接于该竖直支撑下端的向内倾斜的斜支撑45，该斜支撑的另一端连接于模板横梁上。平衡C梁可以在地面整体拼装，然后吊装的方式。
参见说明书附图6，所述箱梁模包括支撑于所述模板横梁上的外模和位于预定成型箱梁内腔34内的内模，其中外模包括固定于所述模板横梁上的底模，连接于底模两边的侧模32，以及连接于侧模上端的翼模31。
为了平稳的控制主梁，所述牛腿有三组，在主梁行走至下一跨时，需要有一组牛腿形成预支结构，所以三组牛腿必不可少，如果有条件，可以多设置几组牛腿，当然，使用越少越能节约成本，三组是最佳的选择；所述推进平车两侧设有阻挡所述主梁向外滑移的挡轮13，满足在控制主梁平稳移动的情况下，减少主梁行进中的阻力。
为了提高箱梁模的支撑强度和可靠性，所述侧模和翼模的底部支撑于支撑框架35上，该支撑框架则通过调整螺旋36支撑于所述模板横梁上，调整螺旋可以调整支撑高度。对于支撑框架，因为翼模的存在，势必造成支撑角度的多样性，为了便于调整支撑结构，支撑框架在折弯处采用转轴连接而形成一个摆动副。
所述鼻梁包括与所述主梁连接的第一节段22和连接于该第一节段末端的高度小于第一节段的第二节段24，这两个节段的底部同面，其中第二节段的末端底部为向上翘曲的前导部25。这里需要注意鼻梁、后横梁和平衡C梁的主体都采用箱梁结构，节间采用高强度螺栓连接，保证其连接的强度和整体的刚度。鼻梁主要是承重和引导作用，所以，前导部的存在可以更好的使鼻梁起到引导作用。
依据上述滑移模架，本实施例提供一种应用曲线箱梁滑移模架进行箱梁施工的方法，其特征在于包括以下步骤：
a)滑移模架的拼装：首先组装牛腿、主梁、鼻梁及后横梁，并配置辅助设备，然后将牛腿安装至第一桥孔的承台就位，在牛腿上安装推进平车，之后主梁吊装就位，其后在主梁上铺设模板横梁，最后安装箱梁模；
b)检验滑移模架是否拼装可靠：检验连接部件间的连接是否达到预定标准，若不符合，则调整；符合，则进入下一步；
c)滑移模架预压：对滑移模架的箱形部分的底板和翼缘板部分均需预压，预压重量取每跨箱梁的梁体自重的110％；若预压时预压部分出现强度、刚度和稳定性缺陷，需调整；若无缺陷，则进行下一步；预压一方面消除模架在拼装过程中产生的非弹性变形，检验模架在实际受力工况条件下的强度、刚度和稳定性，同时据此可测的模架在荷载作用下的弹性变形数据，确定合理的施工预拱度；
d)按照预定设计进行箱梁的钢筋、钢绞线的施工；
e)混凝土浇筑：以纵轴线为基线对称平衡地连续浇注，并在浇注过程中观察支架沉降和模板变形，若超过预定值，要进行及时修正；混凝土浇筑不得随意中断；
f)张拉压浆：当混凝土强度达到设计强度的90％、浇注完成7天后方可张拉预应力钢束，待预应力钢束张拉完毕、封锚后，短于两天内压浆，以保证压浆质量；进一步地，为了提高压浆质量，可以采用真空辅助压降工艺；
g)滑移模架纵移过孔：在侧模板开模后，在下一桥孔的前一承台上把一组牛腿及推进平车安装就位，然后当前桥孔推进平车向前推进主梁，在推进过程中根据曲线箱梁的曲度，调整左右侧前、后鼻梁的摆角及主梁的以中间墩柱推进平车中心为轴的转角，保证曲线过孔时主梁的平衡，反复调整，直至滑移模架纵移到位；
h)进行下一跨的箱梁施工，依次完成各跨箱梁施工。
关于滑移模架纵移过孔，因曲线箱梁施工半径平曲线较小(最小平曲线半径350m)，整个滑移模架需作多次调整才能纵移就位，一个实施例，具体操作步骤如下：
表1、滑移模架纵移过孔步骤表
为了保证施工质量，所述主梁的刚度按照最大净挠度应当不小于1/500施工跨径，最大净挠度控制在100mm以内。
进一步地，为了提高施工质量，在所述步骤a)中主梁吊装就位后，在主梁两端相应位置吊装平衡C型梁；并在第二孔及其后孔箱梁的施工中在箱梁模就位后通过后横梁将滑移模架后端吊起，以使新浇注混凝土与已浇注混凝土对齐。