大跨径移动模架设计与施工技术研究--科研大纲--061120.doc

1、大跨径移动模架设计与施工技术研究科 研 大 纲路桥华南工程有限公司浙 江 大 学2006年11月20日目 录一、立项背景1二、研究思路1三、研究内容2四、技术路线31.资料收集与整理32.移动模架设计与加工制作技术研究33.移动模架现场操作工法研究94.移动模架整体工作性能检测与评价.105.移动模架浇注混凝土箱梁的施工工艺研究.136.移动模架浇注混凝土箱梁的质量控制措施研究.13五、工作安排16六、预期成果18大跨径移动模架设计与施工技术研究 科研大纲大跨径移动模架设计与施工技术研究科研大纲本文从立项背景、总体研究思路、主要研究内容、技术路线、研究工作安排及预期成果等几个方面，对大跨径移动

2、模架设计与施工技术研究课题作了一总体规划。一、立项背景移动模架施工法自1950年联邦德国在考勃林茨近郊克钦卡汉桥施工以来，由于其具有很多优点而得到了广泛应用。我国的移动模架法自从在厦门海峡大桥首次使用以来，得到了广泛的推广应用，现已在海沧大桥、润扬长江大桥、南京长江大桥、东海大桥、苏通大桥、杭州湾大桥等多座具有重大意义的桥梁工程施工中应用，其施工能力从30m、40m发展到50m、55m，目前在建的珠江黄埔大桥移动模架施工跨度已达62.5m，这是目前世界上最大跨径。我国使用的移动模架设备也从国外引进发展到国内自主研发。近十五年以来，我国移动模架设计及施工技术都得到了很大的提高，施工能力已达到了国

3、际水平，但由于我国移动模架施工方法起步相对较晚，且有相当一部分移动模架的设计制造都是参考国外的。由于我国在钢材品质及制作加工工艺上同国际先进水平还存在一定的差距，导致移动模架在实际应用中还存在诸多问题，模架扭曲变形甚至倒塌的安全事故也时有发生，给人员安全、工程质量及工程进度等都带来了极为不好的影响。对于我国的移动模架设计及使用必须立足于我国的钢材品质及加工制作水平。目前我国移动模架的设计及制作规范和标准还不完善，移动模架安全使用也缺少统一的指导书，这些工作都急需进一步完善。因此，从保障工程施工安全，以及提高目前我国移动模架施工能力和水平的角度，有必要结合珠江黄埔大桥S11合同段移动模架法，对大

4、跨度移动模架的设计及施工技术进行研究。二、研究思路大跨径移动模架的设计及其施工技术研究课题涉及面广、实践性强，科研成果的工程应用价值高。因此，拟采取理论探讨、工程实践及升华反馈相结合的思路，积极开展课题研究工作。通过广泛深入分析移动模架的设计及施工使用的文献资料，了解移动模架的技术现状，重点分析移动模架在设计和使用中存在的技术难点；再以珠江黄埔大桥S11合同段桥梁施工为背景，研究并制定MSS62.5/2650型移动模架的技术要求及指标，以指导模架设计；在进行经济技术比较的基础上，对移动模架进行方案设计，并经详细的分析计算，进行移动模架加工图设计。在移动模架加工图设计完成后，根据模架的使用要求确

5、定移动模架的加工制作工艺及要求；根据现场的实际情况，制定移动模架现场拼装、提升、纵横移及整体拆卸方案；同时根据实施的实际情况，对加工制作工艺及现场拼装、提升、纵横移和整体拆卸等进行总结。在移动模架安装就位后，采取加载静压试验的方式对移动模架的整体工作性能进行检验，同时对加载过程中模架的应力及变形进行测量、分析，根据分析结果对模架整体性能进行评价，同时给出箱梁标高控制的实测依据。根据模架的工作性能，同时考虑混凝土箱梁的结构特点以及现场施工的具体情况，认真研究拟定移动模架浇注混凝土的施工工艺及外观质量控制措施；选择若干具有代表性的施工工况对移动模架的应力及变形进行监测，进一步对移动模架整体工作性能

6、进行评价，调整混凝土主梁标高控制参数。认真分析大跨移动模架施工混凝土箱梁的现场实施情况，对实施中的关键问题进行专题性研究。最后通过总结、升华及反馈的方式，形成一套具有重要工程应用价值的大跨度移动模架设计和施工技术。三、研究内容根据上述的研究思路，在大跨径移动模架设计和施工技术研究中，有如下的关键技术值得深入研究：(1) 相关文献资料收集与整理分析；(2) 移动模架设计与加工制作技术；(3) 移动模架现场操作工法；(4) 移动模架整体工作性能检测与评价；(5) 移动模架浇注混凝土箱梁的施工工艺；(6) 移动模架浇注混凝土箱梁的质量控制措施。四、技术路线针对上述的研究内容，分别对其技术路线进行具体

7、阐述。1.资料收集与整理对于移动模架法施工，在国际已有50多年的历史，而在国内也有近二十年的时间，在国内外已积累了非常丰富的移动模架设计和施工技术资料，尤其是国内，移动模架施工法处于快速推广期，有越来越多的桥梁工程使用移动模架法进行施工，这为我们进行大跨度移动模架设计和施工技术的研究工作提供了很好的参考。因此，大跨度移动模架设计和施工技术研究的第一步就是广泛收集移动模架法施工的设计和施工技术资料。在前期资料收集中，主要围绕本项研究所要解决的问题，进行以下几个方面工作：（1）收集国内外移动模架的发展及使用概况资料，分析移动模架法的优缺点及适用条件；（2）对移动模架的设计及构造要求资料进行收集和总

8、结；（3）对移动模架现场操作要求和工法资料进行收集，分析不同工法的差别和优缺点情况；（4）对移动模架浇注混凝土的施工工艺资料进行分析整理，分析不同浇注工艺的异同点及施工效果；（5）收集不同类型模架施工混凝土桥梁的线形状况及相应的控制措施和存在的难点，为确定本工程的线形控制措施提交参考。2.移动模架设计与加工制作技术研究移动模架设计与加工制作中主要涉及：设计要求和指标拟定、移动模架分析计算和结构设计、加工制作要求拟定等。2.1 移动模架设计要求和指标对于移动模架的结构设计，总的要遵循“安全适用、经济耐久”的原则，由于移动模架的至关重要性，其设计的合理与否直接关系到：桥梁施工质量、施工安全、施工工

9、期及经济效益等，因此在移动模架设计前必须在认真分析工程使用要求的条件下，拟定具体的设计要求及制定相应的指标。概括如下：（1）施工总体组织要求从方便施工的角度出发，提出与移动模架设计相关的要求，如：起吊设备、场地布置、工序协调等。（2）几何布置要求满足几何布置要求是移动模架达到预期使用目的的第一步，主要包括：主梁长度、前后导梁长度、施工作业净空、预拱度可调度、施工桥梁结构平竖曲线的调节要求等。（3）构造要求移动模架是一综合系统，一般由承重系统、支承系统、锚固系统、模板系统、液压系统等多个子系统组成，根据具体的工程要求，从构造上提出相应的要求。（4）材料要求对于模架不同部位，其工作状态和重要程度有

10、所不同，整个系统所使用的材料不可能完全相同，因此对各部件要提出相应的材料及性能要求，给出相应的物理力学特性参数。（5）结构强度和刚度要求根据模架施工具体工程的特点及模架结构材料特性，制定模架强度和刚度的具体要求。（6）荷载要求在认真分析模架工作状态和工作环境的基础上，拟定移动模架所承受的荷载种类及组合情况，以及在不同的荷载组合条件下，需要对移动模架进行验算的项目和要求。（7）移动模架的耐久防腐要求由于移动模架是需要长期反复使用的施工机具，须从耐久角度对模架防腐提出相应的要求。（8）设计参考技术标准对于移动模架，目前国内还没有一设计技术标准，因此在移动模架设计前须先拟定好供设计参考的相关技术标准

11、。2.2 移动模架分析计算2.2.1计算分析思路(1) 掌握移动模架的结构构造情况及现场工作使用情况。(2) 选择确定计算分析的力学物理参数。(3) 根据移动模架的工作原理和作业环境，确定移动模架在使用过程中可能存在的荷载工况。(4) 根据移动模架的传力机理，将移动模架结构分解成构件级，在此层面上，采用通用有限元软件，用梁、板壳及实体单元建立各受力构件的分析模型。(5) 采用上述模型，按已拟定的荷载工况，对各构件的强度、刚度及屈曲稳定进行验算。(6) 根据整体分析的计算结果，对需要进行局部分析的构件进行细部分析。(7) 将此分析结果与已有的计算分析结果及荷载试验结果进行对比，在此基础上完善分析

12、模型。(8) 整理分析计算结果，对计算过程进行总结，形成研究报告。(9) 跟随施工过程，积极配合施工，展开相应项目的验算及分析，并撰写专项分析报告，作为上述报告的附件。2.2.2计算分析内容对于移动模架结构，需要着重分析的构件有：(1) 移动模架的主梁；(2) 移动模架前鼻梁；(3) 移动模架后鼻梁；(4) 移动模架前支腿；(5) 移动模架中支腿；(6) 移动模架上、下横梁、吊杆及吊梁；(7) 外模板系统。要求对各构件，都须进行强度、刚度及屈曲稳定性的分析。2.2.3 作用于移动模架上的荷载分析正确分析移动模架在使用期间可能出现的荷载及其组合情况，是进行移动模架分析的关键一步。根据珠江黄埔大桥

13、移动模架施工的实际情况，确定作用于其上的荷载主要有三类：(1) 常规载荷；(2) 偶然载荷；(3) 其它载荷：是在其它某些特定情况下发生的载荷，包括在移动模架安装、纵移、平移及拆卸时出现的载荷，作用在移动模架的平台或通道上的载荷等。在进行移动模架结构计算时，将考虑三类不同的基本载荷情况(1) 无风工作的载荷情况；(2) 带风工作的载荷情况；(3) 受到特殊载荷的工作或非工作情况。2.2.4计算分析工况对于移动模架，拟定的计算分析工况主要有：(1) 空载状态(2) 首跨浇注(3) 标准跨浇注(4) 过渡跨浇注(5) 尾跨浇注(6) 移动模架纵向行走2.2.5 分析方法采用通用有限元软件（如ANA

14、SYS等），用空间梁、板壳、实体单元等对移动模架的各构件进行离散，对各荷载工况分别进行分析计算。2.3 移动模架结构设计在移动模架结构设计的基本要求和相应指标确定后，便是根据这些基本要求进行模架结构的设计，移动模架结构设计和计算分析是个交互过程，通过分析结果来评估模架设计的合理性及修改完善模架设计。对于移动模架结构设计，具体按如下步骤进行：（1）模架结构选型与布置在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度

15、来确定控制结构的布置及细部措施，以使所得的结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀、力学模型清晰、尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路进行传递。（2）预估截面结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁和支撑等的断面形状与尺寸的假定。构件截面形式的选择没有固定的要求，设计时应该根据构件的受力情况、工程经验，合理地选择安全经济美观的截面。如对于受压构件截面按长细比预估，通常50150，简单选择值在100

16、附近，根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。又如在确定了截面高度和宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。（3）结构分析目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析，条件允许时考虑P-效应。对于移动模架中简单受力构件，可查力学手册之类，或通过手算进行分析。对于复杂受力构件，需要采用有限元方法建模运行程序，并做详细的结构分析。（4）工程判定在使用软件进行结构分析之后，还应对其输出结果的做“工程判定”，即利用已积累的工程经验、基本力学条件等对输出结构的合理性进行判断。比如，评估总剪力、支座反力、总体变形特征等。根据“工程判定”选择是修改模型重新分析，还是对

17、计算结果进行局部修正。（5）构件设计构件的设计首先是材料的选择，比较常用的是Q235和Q345。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理；但从经济上考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，宜使用Q235。确定材料之后，便是对构件的具体尺寸进行分析。在进行截面尺寸具体分析时，由于截面验算方法和结构内力分析方法的不匹配，一般会遇到两种情况：一是强度不满足，另一是刚度不满足。对于强度不满足，通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。对于变形超限，通常不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度。（6）节点设计 连接节点的

18、设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定，须避免最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致。按传力特性不同，节点分刚接、铰接和半刚接，连接的不同对结构影响甚大。连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，具体设计主要包括以下内容：焊接、栓接、连接板等，在节点设计时还须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间、构件吊装顺序及工厂制造的工艺水平。（7）液压系统设计对于移动模架而言，模架纵横移、模板开合等都是靠液压系统来完成，进行液压系统的合理设计是关乎施工工期和安全的，液压系统设计有其相对独立性，但模架的结构设计须和液压系统设计须协同考虑。液压系统设

19、计的基本步骤如下：1）明确设计要求，进行工况分析；2）初定液压系统的主要参数；3）拟定液压系统原理图；4）计算和选择液压元件；5）估算液压系统性能；6）绘制工作图和编写技术文件。（8）图纸编制钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段。1）设计图：是提供制造厂编制施工详图的依据。深度及内容应完整但不冗余，在设计图中,对于设计依据、荷载资料（包括地震作用）、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求（包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等）、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。2）施工详图：又称加工图

20、或放样图等。深度须能满足车间直接制造加工，不完全相同的另构件单元须单独绘制表达，并应附有详尽的材料表。2.4 移动模架加工及制造工艺根据模架的使用要求和特点，结合目前有关钢结构加工及制造等的工艺要求，制定适合于本大跨度移动模架加工及制造的工艺要求。具体包括以下几个方面：1）加工精度要求；2）钢构件工厂制作工艺；3）钢结构焊接、栓接等的连接工艺；4）钢构件运输、吊装操作要求；5）钢结构防腐工艺。3 移动模架现场操作工法研究移动模架的各构件先经工厂加工，再运输到施工现场，再经过现场拼装、提升才能最终形成一系统的移动模架结构；通过纵横移使得模架结构能连续地进行逐孔施工；而施工完成后须进行模架拆卸工作

21、。本研究将施工前的现场拼装、施工中的纵横移、到施工结束时的整体拆卸这一系列过程定义为移动模架的现场操作，其工艺流程称为现场操作工法。对移动模架现场操作工法进行研究的步骤如下：1）基于已有的工程实际经验，制定模架现场操作的预定方案，并进行详细地分析论证，对其可行性进行充分预估；2）按照预定方案，结合珠江黄埔大桥S11合同段桥梁施工，进行工程实践；3）对于工程实践中碰到的问题进行深入探讨，积极需求解决方案，总结经验教训；4）最后对移动模架现场操作进行系统地分析总结，形成具有工程应用价值的科研成果。对于现场拼装、吊装工作，需要重点解决的技术有：操作空间、拼装流程、拼装质量控制措施、吊装设备选用与组合

22、、吊装构件受力状态、安全保障措施等。对于纵横移工作，需要重点解决的技术有：相关工序协调安排、纵横移操作流程与守则、时间控制等。对于整体拆卸工作，需要重点解决的技术有：拆卸顺序、吊装方案、操作守则、安全保障措施等。4 移动模架整体工作性能检测与评价移动模架是整个桥梁施工中最为关键的机具设备，与桥梁施工质量、安全及工期直接相关。虽然移动模架在设计时进行了反复的论证和详细的分析，但由于实际与理想情况的差异性以及理论计算模型存在误差，因此还是有必要对移动模架整体工作性能进行检测评价。对于本移动模架，采集正式使用前的空行试验、静载试验和使用中的实时监测的方式对其整体工作性能进行评价。4.1移动模架空行试

23、验本试验的目的旨在检验设备运行状况，消除不可预见因素，保证设备更好的运转，保证项目的总工期。空行试验的检测和检查项目主要有：1) 液压系统设计参数检验；2) 液压电器同步性能检查；3) 回转吊滑轨运行状况检查：模拟安装行走轮，四氟板定位及磨损检查；4) 回转吊横移瞬间倾覆稳定检查；5) 回转吊行走、起吊能力检查；6) 墩顶支撑纵移顶时稳定检查；7) MSS整机行走检查。4.2 基于静载试验的移动模架整体工作性能评价4.2.1 静载试验目的对本项大跨度移动模架进行静压试验，拟达到以下目的：1) 模架各关键构件的强度、刚度和稳定等安全性指标进行检验与评定；2) 消除移动模架的非弹性变形；3) 取得

24、移动模架的荷载变形曲线，为预应力混凝土桥梁预拱度的设置提供客观依据，从而确保桥梁线形的平顺。4.2.2 静载工况与加载方案根据对移动模架的理论分析，移动模架在极限首跨浇注（62.5m+10m）时受力最为不利，模架主梁变形及内力、前支腿的内力均达最大。因此，本静载试验主要是对移动模架在进行首跨浇注的工况进行模拟。移动模架加载试验拟采取“堆载法”进行，加载方式采用砂袋堆载配合水压作为试验荷载，按等代荷载的分级逐级递增加载的试验方法。当移动模架纵移就位及模板合模结束后，通过在模板上堆加砂袋与水进行预压，加载荷载总重量为箱梁混凝土总重量的105。4.2.3 测试内容与测点布置移动模架静载试验中，主要进

25、行各构件的应力和变形测试，具体为：1) 承重主梁变形：在主梁顶部四分点及悬臂段布置变形测点；2) 承重主梁应力：跨中截面布置正应力测点，在支点截面布置剪应力测点；3) 横梁变形：在上横梁悬臂端及中部、下横梁吊点及中部设置变形测点；4) 主梁横梁应力：横梁上下缘布置应力测点；5) 横梁吊杆应力：在吊杆中部布置应力测点，通过测量应力来求吊杆拉力；6) 前支腿应力：沿前支腿立柱四周布置四个应力测点。4.2.4 测试方法采用电阻应变片对应力进行测试。在该测试中，温度是影响测试精度的最主要因素，因此应力测试中将特别注意温度的补偿，对于电阻应变片，设置专门的温度补偿片，采用桥式测量电路消除温度效应。采用高

26、精度全站仪和精密水准仪对变形进行测试。4.2.5 试验步骤静载试验将按下述步骤进行：1) 试验前准备：加载物及方式、现场试验的基本条件；2) 试验测点布置；3) 测试仪器设备调试与试采样；4) 试验前的检查工作；5) 初值测量；6) 分级加载及相应测试；7) 最大加载量下的测量与检查；8) 分级卸载及相应测试；9) 卸载完毕的测试与检测；10) 试验结果整理与报告撰写。4.2.6 测试结果整理对实测数据进行分析整理，剔除不合理的试验数据；按实际加载情况对移动模架进行分析模拟，提取各测点的应力和变形的理论数据；将理论分析结果与实测结果进行比较。4.2.7 移动模架安全性评价静压试验中主要通过应力

27、和变形两个指标对移动模架的安全性进行试验评价，评价内容包括两个方面：1）最大加载状态下移动模架的应力值和变形值与设计预测值的比较；2）分级加载和卸载过程中，各应力值和变形值的变形是否呈线弹性变化。若最大加载状态下移动模架应力和变形的实测值比设计的预测值相当或略小，且整个加载、卸载过程中移动模架的应力和变形呈线弹性变化，就表明移动模架处于弹性工作状态，符合设计要求。4.3 移动模架使用过程的应力及变形监测静载试验只对结构受力最大工况进行了模拟，通过该模拟虽可以对结构的安全性进行评估，但由于用模架进行首跨、中间跨及尾跨时，移动模架的变形大小不一致，再加上混凝土浇注时模架的工作状态还不能完全通过重物

28、来模拟，因此有必要对移动模架的混凝土浇注过程中的应力及变形进行监测。4.3.1 监测工况对移动模架使用过程的应力及变形监测，主要有三个工况：工况一：首跨浇注（62.5m+10m）；工况二：中跨跨浇注，或标准跨浇注（62.5m-10m+10m）；工况三：尾跨浇注（62.5m-10m）；工况四：移动模架纵移过程监测根据测量结果情况，决定是否对同一工况进行多次测量。4.3.2测试内容与测点布置对移动模架使用过程的监测内容及相应测点布置如下：1) 模架主梁应力：支点位置剪应力及跨中位置正应力；2) 模架主梁变形：每隔一定位置设置主梁变形观测点；3) 横梁吊杆系统应力：选择标准模板组的横梁及吊杆，对其混

29、凝土浇注中的应力进行测量，横梁及吊杆上测点布置同静载试验中的测点布置；4) 横梁吊杆系统变形：选择标准模板组的横梁及吊杆，对横梁吊点位置相对于主梁的变形进行测量；5) 前后导梁应力：根据分析结果，选择导梁与主梁相接位置的若干杆件进行应力测量；6) 支承系统应力：对前支腿及支腿横梁的应力进行测量。4.3.3 测试方法对于所有应力测量均采用振弦式传感器，用自动采集模块对应力进行连续测量，为了进行温度效应补偿，要求每个弦式传感器在进行应力测量的同时须进行温度测量。对于变形测量，用水准测量和连通管测量相结合的方法进行模架主梁变形测量，用水准方法进行横梁吊杆系统的变形测量。5移动模架浇注混凝土箱梁的施工

30、工艺研究本大跨移动模架施工桥梁最长达72.5m，混凝土浇注方量大，浇注时间长，有必要基于相关工程经验，对大跨移动模架浇注混凝土箱梁的施工工艺进行研究，并经本工程实践后加以完善改进。拟从以下几个方面对本问题展开研究：1） 混凝土外掺剂的控制；2） 混凝土原材料组成及配合比；3） 混凝土浇注品质指标要求；4） 浇注时间控制；5） 浇注顺序及振捣方案；6） 混凝土浇注后的养护方案；7） 混凝土箱梁预应力张拉方案。6移动模架浇注混凝土箱梁的质量控制措施研究随着移动模架施工跨度的增大，施工支架的变形显著增加，混凝土箱梁施工质量控制难度也随之增大。混凝土箱梁质量控制主要包括如下几个方面：1） 混凝土浇注的

31、外观质量；2） 施工错台；3） 箱梁平面线形；4） 箱梁标高。6.1 混凝土浇注的外观质量对于混凝土浇注的外观质量控制拟主要通过如下措施实现：1）确保内外模板具有足够的刚度，控制模板的局部变形，确保混凝土表面的局部平整度；2）混凝土浇注前，对模板进行除锈及除污处理，确保混凝土表面的整洁；3）通过比较分析，最终确定混凝土的原材料组成及配合比，采用合适的混凝土浇注工艺，确保混凝土浇注完后，有良好的视觉效果；4）制定严格的管理措施，使箱梁顶板混凝土在终凝前，避免因人为践踏而出现表观损坏。6.2 施工错台控制措施对于采用移动模架法施工的混凝土桥梁，在其中间跨及尾跨都存在新旧混凝土结合部，在混凝土结合部

32、区域，由于已施工的桥梁结构与模架系统不可能协调变形，因此在新旧混凝土结合区域不可避免的存在施工错台。施工错台轻则影响结构外观，重则还影响结构的受力性能。本项目的S11合同段的跨径大，再加上上行式移动模架的横梁吊杆系统较柔，如若不采取有效的控制措施，施工错台会比较明显。传统的错台控制措施是在悬臂段施加反向压力，以通过下压混凝土桥梁上顶模架主梁的方式来改善施工错台情况。但由于S11合同段桥梁为连续刚构体系，施加反力对结构受力不利，且效果不明显。本研究从移动模架的结构及工作机理出发，探索一种积极主动的错台控制措施。在混凝土浇注过程中，混凝土重量由模板传递给下横梁，再由下横梁经吊杆传递给上横梁，上横梁

33、通过两个螺旋顶支承在主梁上。从该传力机理可以看出，横梁吊杆系统是与主梁相独对立的。而在立模时，是通过调节横梁吊杆系统来条件模板高度的。因此在混凝土浇注过程中，亦可采用顶升横梁吊杆系统的方式来控制施工错台，具体顶升的量可根据现场实测的错台位置标高变化量确定。可将上述的错台控制方法称为吊挂系统主动调节法。该方法的操作步骤如下：(1) 混凝土浇注前，安装横梁提升千斤顶；(2) 连续观测错台位置的模板标高变化情况；(3) 错台位置标高下降量接近控制限制（0.5cm），旋开螺旋顶，准备提升；(4) 根据标高下降量，缓慢提升上横梁，直到模板标高达到预定值；(5) 重复23步，并记录好标高变化量、横梁提升量

34、及顶升力。6.3 箱梁平面线形控制采用移动模架施工对平面线形的控制相对较为容易，主要是通过调节各组模板中线的位置来实现。为了评价箱梁平面线形的控制效果，要求每跨施工结束后，对本跨箱梁中线的偏位情况进行测量；在每一联施工结束后，对本联箱梁中线的偏位情况进行测量评估。6.4箱梁标高控制 对于现浇施工的混凝土桥梁，其竖向线形调整主要是通过设置合理的预拱度来实现的。因此，线形控制的关键在于分析预拱度的组成以及确定各组成的取值。对于预拱度的组成，可根据规范要求及混凝土浇注托架的传力机理，一般能准确确定。而对于预拱度各组成的取值，由于计算模型、设计参数取值、施工量测等的误差不可避免，导致其合理取值非常困难

35、。必须在前期施工过程中，通过有目的的大量测量，积累数据和经验，逐步取得预拱度各组成部分的合理取值。6.4.1 预拱度的组成对于移动模架现浇混凝土主梁预拱度的设置，重点考虑以下几个方面： 设计预拱度 移动模架主梁变形 移动模架横梁吊杆系统变形 移动模架外模板变形 移动模架内模系统变形 温度效应引起的模架变形 梁底预拱度 梁顶预拱度对于设计预拱度，按规范要求取（成桥累计位移加活载挠度）的反值。由于浇注混凝土的重量通过模板传递到横梁吊杆系统，再传递到主梁，因此在设置主梁预拱度时须考虑主梁、横梁吊杆系统以及模板系统的变形，需要明确的是该变形是指由混凝土和钢筋引起的净变形，不包括移动模架自重引起的变形。

36、由于施工不允许局部有较大的变形，因此内、外模本身一般不会有明细的变形，从目前已施工的梁段来看也确是如此。但由于内模下有支架支承，该支架会存在整体变形。温度的升高或降低会导致材料的伸长和缩短，从而引起移动模架标高的变化，这种变化在不均匀温度场的条件下表现得更为明显。因此温度对立面的标高的影响必须考虑。由于在日照条件下，结构内部温度场非常复杂，不可能进行准确的理论分析。对此项的考虑，主要是通过在气温相对恒定性时进行标高的控制测量，尽量减少温度效应的干扰。6.4.2 预拱度的取值由于理论分析模型、计算参数取值等与实际情况存在一定差异，因此移动模架变形的理论计算值存在误差。由于移动模架静载试验过程中，

37、荷载分布很难与实际情况相一致，且静压试验也很难模拟钢筋骨架及未凝混凝土的刚度，因此移动模架的静压实测变形同浇注混凝土时的移动模架变形也存在误差。所以理论计算变形以及荷载试验所测得的变形只能作为预拱度取值的一个依据，预拱度的合理取值还须通过多个梁段施工的监测，不断积累数据和经验，才能真正取得。6.4.3 影响主梁竖向线形的关键因素从预拱度的组成，就可以看出主梁线形的影响因素。从移动模架的分析及试验结果、设计提供桥梁的位移量以及施工监控的目前分析结果来看，在众多的影响因素中，移动模架主梁的变形是最主要的，移动模架的横梁吊杆系统的变形位居第二；而设计预拱度值一般不超过2cm，只占整个预拱度中的一小部

38、分。因此要控制好主梁的线形，关键是要通过理论分析和经验积累来取得移动模架各变形的客观值。移动模架系统变形的准确测量将是线形控制的关键。五、工作安排为了确保在2008年3月底前完成本课题的研究工作，对本科研的具体安排如下：1) 2006年12月底前完成国内移动模架资料的收集及分析整理工作；2) 2007年2月底前完成国外移动模架资料的收集及分析整理工作；3) 2007年3月底前完成移动模架的设计优化及最终完善工作，并完成最终的设计计算；4) 2007年5月底前完成移动模架加工及制造工艺研究及成果整理5) 2007年6月底前完成移动模架的静载试验的资料分析整理及总结工作；6) 2007年8月底前完

39、成移动模架现场拼装、提升及纵横移工艺研究及成果总结；7) 2007年9月底前完成移动模架混凝土浇注工艺及外观质量控制工艺研究及成果总结；8) 2007年11月底完成移动模架施工过程应力及变形监测和成果总结；9) 2007年12月底完成移动模架施工混凝土箱梁的线形控制技术研究及成果整理；10) 2008年1月底完成移动模架整体拆卸工艺研究；11) 2008年3月底完成最终科研报告撰写、科技查新、相关音像资料制作、项目鉴定准备等工作；12) 2008年4月 项目鉴定、成果报奖等工作。本科研项目由路桥华南工程有限公司和浙江大学合作完成，其中浙江大学负责科研成果的总结整理及相关技术辅助研究工作，成果整

40、理用的基础性资料收集时间如表1。表1 基础性资料收集时间一览表序号资料名称收集时间备注1移动模架设计图纸及计算书（最终版）2006年12月2移动模架加工及制造工艺2007年3月3移动模架的静载试验方案、报告及相关资料2007年4月4移动模架现场拼装、提升和纵横移方案及实施情况报告2007年5月5移动模架混凝土浇注工艺及改进措施及效果评价2007年6月6移动模架施工混凝土箱梁外观质量控制措施及效果报告2007年7月7移动模架使用过程应力及变形监测报告2007年10月8移动模架施工桥梁平面线形及标高控制方案与报告2007年11月9移动模架整体拆卸方案2007年12月10移动模架安装、使用等全过程的照片、录像及相关资料2008年1月11移动模架整体拆卸实施情况报告2008年2月按实际情况六、预期成果本科研项目的预期成果为指导大跨径移动模架设计及施工使用的科技报告。具体包括下述内容：1）设计一适合珠江黄埔大桥S11合同段桥梁施工及具有同类工程推广应用价值的移动模架；2）形成一套成熟的大跨度移动模架现场拼装、提升、纵横移及整体拆卸工法；3）探索出一套适用于大跨度移动模架施工P.C.箱梁桥的施工工艺及质量控制方案。本项科研的体现形式为：可编辑文档文件、音像文件、科技查新文件。18路桥华南.浙江大学: 2006年11月