第２３卷第１期 石家庄铁道学院学报（自然科学版） Ｖｏ１．２３ Ｎ。．１ ２０１０年３月ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧ ＲＡＩＬＷＡＹ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ） Ｍ ．２０１０ ４０ ｉｎ跨现浇连续箱梁收折式移动平台的研制与应用 邱瑞 ０３０００６） （中铁十七局集团有限公司，山西太原摘要：详细介绍了收折式移动平台施工方案在重庆鱼洞长江大桥北引桥（６×４０ ｍ＋６×４０ ｍ）连续梁桥施工中的应用及研制过程。收折式移动平台的原理是在主桁梁的支撑体系上采用 可收折倒梯形支撑体系。它由收折式移动平台桁梁、固定于桥墩上部的平台支撑体系、平台推 进转跨行走系统三大部分组成，具有结构轻便精巧、施工机械配备简单、适应小半径、施工过程 安全可靠的特点。通过设计计算和预压试验验证了收折式移动平台施工方案的可行性，最后详 细阐述了收折式移动平台的施工工艺。 关键词：收折式移动平台；现浇连续箱梁；支撑体系；行走系统；预压试验；施工工艺 中图分类号：Ｕ４４８．２１３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４—０３００（２０１０）Ｏ１—００６２—０４ Ｏ工程概况 重庆鱼洞长江大桥北引桥位于长江北岸大渡１２１区，跨越成渝铁路。北引桥上部结构为６×４０ ｍ（第一 联）＋６×４０ ｍ（第二联）的预应力混凝土连续箱梁，全长为４８０ ｍ，位于Ｒ＝６００ １ＴＩ的圆曲线与缓和曲线 上。２号桥墩以北纵坡一２．５％，３号桥墩至１２号桥墩之间纵坡为一１．８％，桥面横坡为１．５％单向坡。在 ０号桥台、６号桥墩和ｌ２号桥墩处设置伸缩缝。 北引桥主梁为单箱双室断面，桥面宽度为２Ｏ．３ ｍ，箱宽为１２．９ ｍ，梁高为２．５ ｍ，翼缘板左右不对称， 其中左翼缘板宽２．６ ｍ，右侧翼缘宽为４．８ Ｉｎ。采用双向预应力，其中纵向预应力束为连续弯束，箱梁设计 为逐跨推进现浇施工，分段张拉预应力，预应力束采用连接器连接。上部箱梁每跨的现浇施工接缝设置 于下一跨８ ｍ处。下部结构采用花瓶形墩，桥墩墩高为１５～７１ ｍ。半幅桥设置２个桥墩，第一联６跨不 设置墩间系梁，第二联６跨除１２号交接墩外，在离墩顶３．５ ｍ处均设置一道系梁。 施工的特点和难点：：ｔＬ￣Ｉ桥为高墩高架连续梁桥，桥墩最大高度达７１ ｍ；北引桥第８号桥墩与９号桥 墩跨越成渝铁路，施工安全风险大；箱梁跨度大、断面宽，最大浇筑质量达２ ４００ ｔ。 １施工方案的优选 （１）膺架方案。该方案适用于墩身较低、地形平坦、地质较好的的现浇梁施工。在本桥中采用贝雷膺 架方案，通过设计计算可知，需要购买或租赁贝雷片５５０．３ ｔ、型钢１ ２２５ ｔ；地基处理Ｃ２５砼２ １００ ｍ 。可 见在本桥中采用贝雷膺架方案，地基处理和支架工程量太大，特别是跨越成渝铁路时，支架搭设难以操 作。 （２）移动模架方案。该专用设备由专业厂家特制，其机械化程度高，功能完善，施工效率高，无须 地基处理，不影响桥下通车。缺点是结构庞大，价格昂贵，一次性投入达到１ １００万元以上，加工周期长， 整套设备拼装和运输繁琐，维护保管困难。特别是针对本桥跨度大、荷载重，要进行专门设计制造，以后 难以有类似结构形式的桥梁周转使用。 （３）普通移动平台方案。该方案在墩台身上设牛腿、横梁，利用贝雷梁等制式器材拼装主桁梁和导 梁，利用卷扬机牵引，主桁梁在贝雷平滚上行走。该方案适合高架桥条件施工，无须地基处理，不影响桥 收稿日期：２００９—１１—１６ 作者简介：邱瑞男１９７３年出生高级工程师 第ｌ期 邱瑞：４０ ｍ跨现浇连续箱梁收折式移动平台的研制与应用 ６３ 下通车，利用制式器材，费用较低。但其使用跨度有限，贝雷梁承载能力和刚度都难以满足本桥要求。 （４）收折式移动平台方案构想。以上方案都不适合鱼洞长江大桥北引桥现浇梁施工。贝雷膺架方案 费用高，施工又难以操作；移动模架方案一次投入大，又无后续工程使用；普通移动平台方案较适合 本桥的地形和架空情况，但受限于贝雷组拼桁梁承载能力和刚度。若能加强贝雷组拼桁梁的承载能力和 刚度，又能实现顺利行走，即能满足本桥的架空和承载要求。于是，提出了收折式移动平台方案的构想， 并经多次论证，认为可行。 ２收折式移动平台设计 ２．１收折式移动平台构造组成 收折式移动平台由水平纵梁、前后导梁、承重杆系、墩旁牛腿支撑体系、平台转跨行走系统等组成，如 图１所示。 ／ ＼ ．一 ．＇ｉ ５ ．～…～ ／ ）ｌ（）ｌ（）【】 】＿（ ）＿（ ）ｌ（）－｛ （ ）Ｋ）●口 ｒｘ）Ｉ（）．（）ｌ（ Ｄｌｃ】Ｉ Ｋ）ｌ（）＿（）ｌ（）－ａ ）Ｉ、ｌ，Ｉ＼Ｊ／ｌ ／ １ ｌ＼Ｉ／ＩＮｌ／Ｉ ｌ＼Ｉ／ｌ、ｌ／Ｉ＼Ｊ，ｌ、、Ｉ／Ｉ Ｉ，ｌ＼Ｌ，１１Ｅ 外牛腿 ｌ／Ｉ｛： ‘】 ｜ ：．．．．．．．．．．．．．．．～１ ８ ｍ—— 自 ● 承重杆系 ／ ／ 图１收折式移动平台示意 （１）水平纵梁。水平纵梁由贝雷片组拼而成，共设置７组，每组纵粱间设横向联结系，联结系解除后 可附着在纵梁旁。７组水平纵梁拼成长５４ ＩＴＩ×宽２１ ｍ的平台，其上铺设水平横梁及底模，可现浇４８ ｍ （４０ ｍ＋８ ｍ）箱梁。 （２）前后导梁。水平纵梁的前后设有导梁，导梁仍为贝雷片，导梁的作用就是使移动平台在转跨推进 行走时及时登上前方墩，从而减少悬臂根部的弯矩和剪力。 （３）承重杆系。承重杆系是移动平台的重要承重体系，为倒梯形拉压杆系，安装于水平纵梁的下部， 承重杆系由竖向压杆、水平拉杆和斜拉杆组成，均采用［２０ｂ及［２２ａ组焊制作。承重杆系在平台工作状态 时打开，行走前将其收折于水平纵梁下部。 （４）墩旁牛腿支撑体系。支撑体系由内撑、外撑和墩间斜腿三部分组成，成为平台的支撑体系。 （５）平台转跨推进行走系统。行走系统包括滚动与牵引装置两部分，滚动装置放于内外撑体系顶部， 水平纵梁可沿滚动装置纵向行走。滚动装置自身可横向滑动，满足曲线行走的需要。水平纵梁行走是分 组进行的，行走前先解除纵梁间横向联结系，然后再水平转动收折，置于墩间的纵梁要横移后才能纵向行 走，两个花瓶墩之间的纵梁可直接行走。牵引装置为１０ ｔ慢速卷扬机。 ２．２移动平台工作原理 移动平台在第一跨（４０ ｍ＋８ １３１）拼组后，进行安装模板、绑扎钢筋、浇注混凝土、施加预应力等各常规 施工工序。完成４８ ｍ箱梁施工后，拆除内外模板，放置于箱梁顶面，落架，拆除底模，移动平台解体，承重 杆系收折，水平纵梁分组前移至第二跨（４０ Ｉｎ），如此循环，直至完成最后一跨箱梁施工。 ２．３移动平台结构检算 （１）工况分析。平台工作时，可能出现以下三种对平台最不利的荷载工况。工况一，满跨布载工况 （图２），这种工况虽没有出现，但对平台承重杆系而言，最不利荷载为一跨满布荷载。因此用此种工况进 行平台承重杆系的分析与计算。工况二，４／５跨荷载工况（图３），此种工况出现在一联桥的最后一跨施 工。工况三，６／５跨荷载工况（图４），此种工况出现在连续梁的起始跨施工，该工况为最大荷载，用此工况 来进行前支点处的内力分析与计算。 （２）建模计算。将受力结构按平面杆件系统进行离散，按上述三种工况，分别对水平纵梁、承重杆系、 石家庄铁道学院学报（自然科学版） 第２３卷 Ｌ／５ ４ ／５ Ｌ／５ 图２满跨布载工况 图３ ４／５跨荷载工况 图４ ６／５跨荷载工况 支撑系统以及转跨推进行走状态平台强度与挠度等进行了计算，计算结果如下： 水平纵梁跨中最大挠度６６．７ ｍｍ≤Ｌ／４００＝１００１１１１１１；悬臂８ ｍ处最大挠度３４．４ ｍｍ；水平纵梁杆件最 大应力１３６ ＭＰａ；承重杆系最大拉应力１４５．９５ ＭＰａ；承重杆系最大压应力１４８．８９ ＭＰａ；均满足规范Ｌ１剖要 求。 ２．４移动平台试验 ’ （１）试验的目的和内容。收折式移动平台是个较新颖的结构，尽管从原理和理论计算上是可行的，但 没有实践证明。为了确保施工安全，使用前必须对收折式移动平台进行全面的试验检验。 试验采用１２０％设计荷载预压，预压目的主要是检查移动模架、支撑牛腿在荷载作用下的变形及受力 情况，检验支架的安全性和稳定性，消除非弹性变形，为立模标高提供试验数据。 （２）试验方法。第一跨安装移动平台完成后，进行加载试验。按设计荷载的０—５０％－’８Ｏ％一 １００％一ｌ２０％一１００％一８０％—５０％ 进行四级加载和卸载，并测得各级荷载下跨中、１／４跨、支点、８ ｍ 悬臂处变形值。加载到５０％和８０％时，分别稳定３ ｈ，加载到１００％和１２０％后，各持荷２４ ｈ，然后进行逐 级卸载。加载过程中不断监控移动平台、支撑牛腿的变化情况，一旦发现异常立刻停止加载，监测数据分 析完成后再进行下一步工作。在水平纵梁杆件、承重杆系共布置２０片应变片，采用ＹＪ－２６型静态电阻应 变仪监测构件应变变化，用自动安平精密水准仪测读纵梁的竖向位移。 （３）试验结果。移动平台预压测试的变形与应力（１００％时）如表１所示。 表１预压测试的变形与应力（１０１１￣时） 从表１可知，预压测试的应力和变形与计算值基本吻合，说明设计计算时建立的计算模型以及选取 的计算参数与实际情况一致。 ３收折式移动平台的应用 （１）施工工艺流程。移动平台逐跨推进施工的工艺流程如下：施工准备一起始跨牛腿安装＿＋移动平 台桁梁安装一铺模板＿＋底、腹板钢筋与预应力钢束安装＿÷安装外模和内模一顶层钢筋绑扎预应力钢束安 装 浇筑混凝土一施加预应力一落架及预应力孔道压浆一移动平台转跨推进。 （２）移动平台的组拼。支撑牛腿体系无论是墩前后或墩两侧牛腿均采用塔吊安装。水平纵梁、前后 导梁、承重体系在第一跨搭设拼装平台，利用汽车吊安装。拼装顺序为：前导梁拼装；前支点节段拼装；水 平纵梁分组拼装；后支点节段拼装；承重杆系拼装；安装横撑；调整标高，进行安装后的检查工作。 （３）铺设底模。在移动平台顶面安放分配梁（Ｉ １２），分配梁上铺方木，方木上面放置竹胶板（模板）。 （４）绑扎箱梁底板及腹板钢筋、安装波纹管。钢筋绑扎时一次将底板、腹板和横隔板的钢筋绑扎完 成。施工中，遇到钢筋与预应力管道位置发生冲突时，移动钢筋位置，不能切割预应力管道。遇到安放预 应力管道必须要割断钢筋时，在预应力管道安装结束后，再将割断的钢筋联结、补焊。预应力管道末端封 严，防止漏浆，防止杂物进入管道。 （５）安装外侧模及内模。外侧模和内模均采用优质竹胶板。 （６）绑扎箱梁顶板钢筋、安装波纹管。在安装横向预应力管道时，严禁施工人员脚踩和挤压，防止出 现水平和竖向弯曲。 （７）浇注箱梁混凝土。浇注箱梁混凝土时，泵车直接将混凝土运至桥头（或已浇注好的梁面），然后泵 第１期 邱瑞：４０ ｍ跨现浇连续箱梁收折式移动平台的研制与应用 ６５ 送人模。重庆高温季节施工时，采取一系列有效措施保证混凝土人模温度。 （８）养护。养护时采用蓄水法养护，养护时间为５ ｄ。 （９）拆除模板。模板拆除后，放置在箱梁顶面上。 （１Ｏ）预应力施工。张拉顺序：先张拉纵向预应力束，然后是横向预应力束。张拉方法：在张拉前先将 钢绞线逐根预拉，预拉力为设计吨位的１０％。再依次２０％、５０％、８０％、＂１００％逐级进行加载，分别记录油 表读数及伸长量。在张拉吨位及伸长量均达到设计要求后，才停止张拉。 （１１）卸落平台。采用砂筒卸落移动平台。 （１２）移动平台前移过孔。第一跨现浇箱梁施工完成后，平台前移施工第二跨。前移时应将后导梁装 上。移动平台前移过孔具体步骤如下：拆除平台上的工字钢，并把工字钢摆放到左右两侧临近的水平纵 梁顶面，解除联结系。收折承重杆系，用手拉葫芦将竖杆与斜杆上提收折于水平纵梁下弦杆滑槽内，形成 “一”字形。 外侧和墩间水平桁梁横向滑移，８ ｍ悬臂段短桁梁后退，与墩间桁梁连接，平台开始整体前进。曲线 行走时，收折伸缩导梁，使内铡桁梁、外侧桁梁转向前移。平台墩间桁梁到达前方墩后，外侧水平桁梁和内 侧水平桁梁分别行走到位，开始横向滑移。墩间桁梁到位后，将悬臂段８ ｍ短桁梁安装于水平桁梁前部， 内、外侧桁梁横向滑移到位，打开承重杆系，调整各组桁梁位置并进行连接，准备下一跨施工。 ４结语 收折式移动平台施工方案是一个创新，其结构轻巧、受力安全可靠、稳定性好，不受地形、地貌与地质 影响，不受跨度，尤其适用于地质条件差、高墩、大跨现浇梁施工。 参考文 献 ［１］铁道第三勘察设计院．ＴＢ１０００２．１—２００５／Ｊ４６０—２０ｏ５铁路桥涵设计基本规范［ｓ］．北京：中国铁道出版社，２００８． ［２］路桥集团第一公路工程局．ＪＴＪ０４１－－２０００公路桥涵施工技术规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０００． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｏｌｄｉｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ４０ ｍ Ｃａｓｔ．。ｉｎ．。ｓｉｔｕ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｑｉｕ ＲＩｌｉ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １７ｔｈ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ ａｐｐｒｏａｃｈ ｂｉｒｄｇｅ（６ ｘ ４０ ｍ＋６ ｘ ４０ ｍ）ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｙｕｄｏｎｇ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｌｄｉｎｇ ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｔ—ｓｈａｐｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｒｕｓｓ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｒｕｓｓｅｄ ｂｅａｍ，ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｆｘｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｐｉｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｋｅｙ ｆｅａｔｕｒｅｓ：ｅｘｑｕｉｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｉｍｐｌｅ ｅ— ｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｓｍａｌｌ ａｄａｐｔｉｎｇ ｒａｄｉｕｓ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ 。ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｉｉｆｅｄ ｂｙ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｌｏａｄ ｔｅｓｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏｌｄｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｃａｓｔ—ｉｎ・ｓｉｔｕ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ；ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ；ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｅ— ｌｏａｄ ｔｅｓｔ：ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
