DSZ32/900上承自行式移动模架简介吴耀辉 周治国 陈浩 高自茂 赵芳星（郑州大方桥梁机械有限公司 河南郑州 450005）摘 要 随着我国铁路客运专线建设全面开工，移动模架的施工工艺在客运专线桥梁施工中得到了广泛的应用。
本文通过对国内外各式移动模架的对比和分析着重介绍了由郑州大方桥梁机械有限公司自行研制开发、具有自主知识产权的DSZ32/900上承自行式移动模架。
目前该产品已在我国的郑西、武广、温福、甬台温等铁路客运专线建设中得到了广泛应用。
关键词 铁路客运专线，桥梁现浇施工，移动模架，桥梁机械，下承自行式1、前言根据2005年国务院发布的《中长期铁路网规划》，在2020年前我国将投资超过2万亿元人民币建设总里程1.2万公里、时速200公里以上的“四纵四横”铁路客运专线网络，从而使我国主要铁路干线上实现客货运输的分离。
铁路客运专线对线型要求高，桥梁及隧道所占比例也相应较大，对制粱和架梁设备的需求量巨大。
我国在建的武广、郑西、石太、温福、甬台温等铁路客运专线上许多桥梁位于桥隧相连的深山等复杂地段，这些桥梁由于受制梁场地的制约，无法采用预制箱梁架设施工，移动模架现场浇注施工便作为首选的施工方案。
分析国内外移动模架的工程应用，根据承重主梁与混凝土箱梁相对位置关系可分为：主梁下承式和主梁上承式两大类。
按照外模打开方式的不同上承式移动模架又可分为三类：1〉外模旋转打开式；2〉底模平开式；3〉外模系统平开式。
由大方桥梁机械有限公司自行研发、具有自主知识产权的DSZ32/900上承自行式移动模架采用外模系统平开方式。
上承式移动模架的主要特点：承重的主梁系统位于桥面上方，外模系统吊挂在承重主梁上，主梁系统通过支腿支撑在桥面或墩顶。
过孔时外模系统横向开启（或旋转打开）以避开桥墩。
外模系统随主梁系统一起纵移过孔，支腿可自行向前倒装。
上承式移动模架占用桥下净空小，对低矮桥墩具有很强的适应性，首、末跨和跨连续梁施工更方便，短距离转场拆除外模系统可直接通过隧道。
图1 DSZ32/900上承自行式移动模架2、结构组成及主要性能特点DSZ32/900上承自行式移动模架系针对铁路客运专线双线整孔桥梁施工而设计，如图2所示主要由主梁系统、吊挂外肋、横移机构及锁定机构、外模系统、后走行机构、后支承机构、中主支腿、前主支腿、吊杆、起吊小车、吊挂走道及5t电葫芦、电气、液压系统及辅助设施等部分组成。
图2 DSZ32/900上承自行式移动模架结构图DSZ32/900型移动模架采用上承式结构，利用混凝土梁端、桥墩安装支腿，具有良好的稳定性。
其主要性能特点为：1) 采用双主梁结构稳定性更好，抗台风能力强。
2）采用两跨式结构，过孔方便快捷。
3）采用外模系统横向平移开启和闭合，结构合理、设计新颖、可操作性好，可适应最低桥下净空的高度为1.7米。
4）过孔采用电机驱动走行，比油缸步履顶推方案方便、连续、稳定性好。
5）模架升降、横向开合均采用液压控制，动作平稳、安全可靠。
6）各支腿能够实现自行过孔就位安装，减少了辅助设备的投入、降低了劳动强度和施工成本，同时提高了施工效率。
7）支腿直接支撑在墩顶，对桥墩形状、高度无要求。
8）模架可整体通过连续梁和刚构，不拆除主梁系统可直接通过隧道实现桥间转场。
3、其主要技术参数表序号 项 目 技术规格及特性1 施工工法 逐跨整孔原位现浇2 施工梁跨 32.7m3 混凝土梁跨重 ≤900t4 适应纵坡 ≤2.0％5 适应曲线半径 ≥2000m6 适应最低墩高 1.65米7 后支承最大反力 300吨8 中支承最大反力 370吨9 后行走最大轮压 40吨10 前支腿托辊最大轮压 40吨11 起吊小车走行速度 3m/min12 5吨电动葫芦起升速度 8m/min、0.8m/min13 总电容量 约80 kW14 液压系统压力 31.5MPa/16MPa15 风力条件 移位时风压小于150N/m216 主梁挠度比 小于L/70017 模架移位速度 1.5m/min18 自动化方式 竖向顶落用液压油缸完成纵向移位用电机驱动完成模架横向开、合采用液压油缸完成19 前移过孔稳定系数 K>1.520 工作效率 12天/孔21 最大件尺寸及重量 12.9m×1.6m×2.9m重量≤22t22 整机重量 约530t4、各部件的结构与功能介绍4.1主梁系统主梁系统由并列的2组纵梁、连接梁、挑梁组成。
主要吊挂外模板系统等设备重量及钢筋、混凝土等结构材料重量。
4.2吊挂外肋、横移机构及锁定机构吊挂外肋共8组，安装在主梁的挑梁上，用以支撑外模系统；吊挂外肋沿中部可以剖分，携带外模系统在横移机构的作用下横向打开和合拢；合拢后由锁定机构锁定，避免外肋的横向滑动。
4.3外模系统外模系统由底模、腹模、翼模和可调支撑系组成，模板通过可调支撑系支撑在吊挂外肋上。
底模随着吊挂外肋从中部剖分，便于横向打开和合拢。
模板由面板及骨架组焊而成，每块模板在横向和纵向都有螺栓连接。
模架就位后，应调整底模标高（侧模、翼模也应随底模一起起拱且必须是同一线型同一拱量），使其与所提供（或修正后）的预拱曲线特征值吻合。
翼模上安装有人行通道，便于人员操作和通过。
4.4内模系统内模系统采用拆装式内模结构，由模板及支撑架组成。
内模的分块设计充分考虑人工搬运及最后一孔梁浇注完毕后内模出腔的要求。
4.5后主支腿后主支腿位于主梁系统的尾部，支撑在已浇筑好的桥梁端部，由2个后走行机构和2个后支承机构等组成。
后走行机构为轮轨式四轮走行小车，由电机驱动作用在桥面轨道上，以实现主梁系统携外模结构纵移过孔。
后支承机构的竖向支撑油缸用于重载支撑，油缸设有机械锁紧螺母，在浇筑状态实现机械支撑。
4.6中主支腿中主支腿由支撑立柱、下横联和400吨竖向支撑油缸等组成。
支腿固定于主梁系统的中部，直接支撑在墩顶上，底部设有竖向支撑油缸，用以模架的支撑和调整。
中主支腿上桥台或既有桥梁时，需先拆除支撑立柱，400吨竖向支撑油缸直接与钢箱梁下盖板连接。
4.7前辅助支腿前辅助支腿由托辊机构、上横联和下立柱框架等组成。
支腿设置在导梁前端，为活动支腿，直接支撑在墩顶，与后走行机构一起实现模架的纵移过孔。
托辊机构共设8个从动轮。
下立柱框架拆除，可以实现上桥台和既有桥梁作业。
4.8 起吊小车起吊小车共1套，可沿导梁顶部的轨道纵向运动，用于起吊前辅助支腿纵向移位过跨并作为辅助吊机的功能。
吊挂小车主要由四轮台车、2台5t固定式电动葫芦组成，用于吊挂中主支腿和前辅助支腿。
4.9 吊挂走道及5t电动葫芦在承重跨主梁连接系上设置有两根32米长吊挂工钢，用于2台5t电动葫芦的行走。
电动葫芦可以用来完成钢筋绑扎和模板安装与调整。
4.10 电气控制系统电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主梁配电柜接入后，分别给4台泵站、后走行、起吊小车和2个5吨电葫芦供电。
整机设置相应的照明系统，满足夜间施工作业要求。
4.11液压系统液压系统由泵站、垂直支承油缸、横移水平油缸、控制元件及管路组成。
1）泵站由油箱、液压泵、电机、吸油滤清器、回油滤清器、溢流阀、压力表、油温液位计等组成，共有4台设置在中、后主支腿顶部主梁上，每台泵站连接1根垂直支承油缸和4根横移水平油缸。
2）垂直支承油缸：该油缸配有机械锁定机构，4台油缸分别安装在移动模架的中后主支腿底部。
3）横移水平油缸：该油缸配有液压锁定机构，横移水平油缸共16台，布置在主梁系统的两侧牛腿上，用于外模系统的横向打开和闭合。
4.12辅助设施辅助设施主要包括梯子、栏杆、走道等组成。
本模架在经常性的作业空间均设有梯子、栏杆、走道等设施。
5、主要工作原理、施工作业流程及步骤5.1主要工作原理DSZ32/900上承自行式移动模架利用桥面和桥墩安装支腿，支腿支撑主梁系统，外模及模架吊挂在主梁系统上，形成一个可以纵向移动的桥梁制造模床，在模床内完成箱梁的钢筋绑扎、混凝土浇注以及预应力张拉施工。
移动模架下落脱模，吊挂外肋携带外模横向开启使其能够通过桥墩，模架结构纵向前移过孔到达下一施工位，吊挂外肋携带外模横向合拢再次形成施工平台，开始下一孔施工。
5.2标准作业流程及步骤步骤1：混凝土浇注完毕并达到张拉强度，拆除内模，张拉预应力钢绞线，铺设桥面轨道。
步骤2：中主支腿、后支承机构同时下落约10cm，外模系统脱模，拆除吊杆，后行走机构作用于桥面轨道上，前支腿托辊与主梁底部轨道接触，此时中主支腿、后支承机构油缸仍然处于支承状态，操作泵站使横移机构油缸顶推吊挂外肋，外模系统横移平开。
步骤3：操作泵站使中主支腿、后支承机构油缸脱空，调整前支腿和桥面走行轨道的位置，确保纵移到位时模架横向位置准确。
步骤4：拆除中主支腿连接系，驱动后行走机构使模架纵移一跨过孔，过孔结束时前支腿、中主支腿位于同一桥墩上。
步骤5：操作泵站使中主支腿、后支承机构油缸支撑并锁定，此时后行机构、前支腿亦处于支撑状态，操作泵站使横移机构油缸牵引吊挂外肋，外模系统横移合拢，驱动起吊小车至前支腿上方。
步骤6：操作泵站顶升中主支腿、后支承机构油缸到位并锁定，使前支腿、后行走机构脱空，起吊小车起吊前支腿纵移至前方桥墩，安装吊杆、绑扎钢筋、架立支撑内模、浇注混凝土进入下一工作循环。
5.3特殊工况的施工5.3.1首跨施工1）首跨施工时（首墩为桥台），需将桥台侧的边吊挂外肋的底肋部分向前移1.4米安装并在底部将底肋临时支撑。
2）端部的底模支撑杆直接支撑在桥台上。
3）桥台侧边吊挂无吊杆。
5.3.2 末跨施工1）末跨施工时（末墩为桥台）,需将桥台侧的边吊挂外肋的底肋部分向后移1.4米安装并在底部将底肋临时支撑。
2）端部的底模支撑杆直接支撑在桥台上。
3）桥台侧边吊挂无吊杆。
5.3.3 24米变跨施工24米跨梁施工时，后支腿的走行机构固定、中支腿固定，后支腿的支承机构移位至距离墩中心1.65m处与主梁连接，前支腿扔作用于墩顶，外模系统拆除尾部2个4米标准段，墩顶处外侧模前移8m即可。
5.3.4 通过连续梁或桥间转场移动模架通过已经完成的连续梁或连续刚构，只需要拆除前辅助支腿和中主支腿的下节，然后模拟过孔步骤逐步前移通过连续梁或连续刚构。
对于两个桥之间距离较近，桥间转场采用整机拆除后再重新组装的方式，不但费用高而且工期长，因此可以采用拆除模板和外肋的办法使主结构模拟过孔通过路基，实现桥间转移。
5.3.5 过隧道方案DSZ32移动模架移动模架可以在主梁不解体的情况下自行通过隧道。
具体实现步骤如下：末跨施工完毕后，拆除外模系统及主梁两侧的牛腿，与过跨步骤相同即步履走行通过隧道。
6、结束语自2006年10月开始我公司已经有20多台DSZ32/900型下承自行式移动模架投入到武广、郑西、温福、甬台温等铁路客运专线的施工，这些移动模架结合每座桥梁不同的施工条件，先后完成了自行过孔移位、低墩施工、隧道口施工、变截面高墩施工、水中墩施工、空心墩施工以及首、末跨施工等各种复杂工况，移动模架各项性能指标满足国家相关规范以及铁路客运专线桥梁施工要求，最快施工周期达到12天每孔，满足工地施工的要求，受到了用户的好评。