鐵路客運(yùn)專線施工用DXZ32900型移動(dòng)模架造橋機(jī)預(yù)壓方案及數(shù)據(jù)分析

1、鐵路客運(yùn)專線施工用DXZ32/900型移動(dòng)模架造橋機(jī)預(yù)壓方案及數(shù)據(jù)分析一、移動(dòng)模架簡介DXZ32/900型移動(dòng)模架造橋機(jī)是為適應(yīng)我國客運(yùn)專線鐵路（時(shí)速250km/h及350km/h）32米跨度以下簡支箱梁施工而專門研制開發(fā)的一種大跨度、大噸位移動(dòng)造橋設(shè)備。DXZ32/900型移動(dòng)模架造橋機(jī)主要由承重立柱和牛腿、承重主梁、走形導(dǎo)梁、輔助支撐系統(tǒng)、底模支撐系統(tǒng)、外模、內(nèi)模、電氣系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)組成。其工作原理是：利用豎立于橋墩兩側(cè)支撐在承臺(tái)上的承重力柱支撐承重主梁，在承重主梁上安裝底模支撐系統(tǒng)及模型等形成箱梁施工平臺(tái)完成箱梁的現(xiàn)澆施工，利用輔助支撐系統(tǒng)、走形導(dǎo)梁及電氣、液壓系統(tǒng)完成整個(gè)施工平臺(tái)的橫向

2、打開前移過孔作業(yè)，逐孔完成箱梁的施工。二、移動(dòng)模架預(yù)壓的目的移動(dòng)模架預(yù)壓的目的主要是：1、測量模架在受載情況下的彈性變形，同時(shí)對(duì)理論計(jì)算變形值進(jìn)行校核，確定移動(dòng)模架合理的底模預(yù)拱度。2、消除移動(dòng)模架的非彈性變形。三、移動(dòng)模架預(yù)壓方案1、理論狀態(tài)下，移動(dòng)模架在施工過程中受均布荷載，模架的變形主要是由于均布荷載所產(chǎn)生的彎矩造成?？紤]到均布荷載的噸位較大，在操作中難以完全與實(shí)際荷載的分布狀態(tài)相同，如均布荷載加載及分布不均勻，反而無法得到跨中的最大彎矩及最大變形值。因此采用在移動(dòng)模架跨中加集中荷載采取彎矩等效的原理，由集中荷載造成最大跨中彎矩，從而得到跨中最大變形數(shù)值。2、預(yù)壓的布載方式壓重采用鋼筋及

3、鋼絞線作為壓重物，在跨中堆碼鋼筋及鋼絞線，堆碼重量420t。根據(jù)箱梁底板及腹板砼高度，在底板橫向3.74m范圍內(nèi)堆碼0.6m高鋼筋，兩側(cè)腹板1.0m范圍內(nèi)各堆碼約1.7m高的鋼筋及鋼絞線。堆碼尺寸詳見下圖。3、數(shù)據(jù)采集在壓重物堆碼前測量移動(dòng)模架原始標(biāo)高、撓度，壓重后分別在6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)測量移動(dòng)模架的標(biāo)高、撓度，卸載后再次測量移動(dòng)模架的標(biāo)高、撓度。數(shù)據(jù)的采集采用DS2型自動(dòng)精平水準(zhǔn)儀進(jìn)行。四、預(yù)壓數(shù)據(jù)1、通過預(yù)壓，現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)如下：測點(diǎn)項(xiàng)目移動(dòng)模架主梁移動(dòng)模架底模左右左右1/4跨1/2跨3/4跨1/4跨1/2跨3/4跨1/4跨1/2跨3/4跨1/4跨1/2跨3/4跨加載前實(shí)測值（m

4、m）131261311213128131331312313142150011501215006150011501915005加載后實(shí)測值（mm）130921307413099131031309013120149611497014972149651498114976卸載后實(shí)測值（mm）131261311113127131331312313142150011501215006150011501915005總變形量（mm）343829303322404234363829非彈性變形（mm）011000000000彈性變形（mm）3430373328224036423834292、變形曲線如下：3、數(shù)據(jù)

5、分析根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)分析，由于移動(dòng)模架及其支撐體系均為鋼結(jié)構(gòu)，其連接方式全部為高強(qiáng)螺栓及銷接，非彈性變形十分小，基本可以忽略不計(jì)。每一觀測點(diǎn)處的主梁變形均小于底模變形56mm，在卸載后，變形完全恢復(fù)，可以知道底模自身具有6mm的彈性變形。主梁跨中最大變形為37mm，底模跨中最大變形為42mm，與理論計(jì)算數(shù)值48mm基本吻合。由于底模變形數(shù)值與理論計(jì)算值基本吻合，因此考慮張拉后箱梁的上拱值，底模設(shè)置預(yù)拱值為25mm。預(yù)拱度按照二次拋物線型設(shè)置，拋物線方程為：y=-1.03389×10-4x2+3.2154×10-3x，式中y為預(yù)拱度值，x為縱向長度，坐標(biāo)原點(diǎn)為支座中心處梁底。

6、五、實(shí)際混凝土施工中模架變形數(shù)據(jù)1、實(shí)測數(shù)據(jù)項(xiàng)目箱梁頂板左中右1/41/23/41/41/23/41/41/23/4砼澆注前（mm）179751798917976180721808018074179751799017976砼澆注后（mm）179531795717951180521804818051179561796217954沉降量（mm）2232252032231928222、變形曲線如下：3、數(shù)據(jù)分析混凝土澆注過程中的實(shí)測數(shù)據(jù)為跨中最大撓度為32mm，與理論計(jì)算值48mm相差16mm，與預(yù)壓實(shí)測值42mm相差10mm。產(chǎn)生差距的原因主要是以下幾個(gè)方面的影響：1、在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，假設(shè)的施工荷載大于實(shí)際施工中的施工荷載；2、在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只講鋼筋、模型作為荷載來考慮進(jìn)行模架的變形計(jì)算，未考慮鋼筋綁扎成型后及內(nèi)外模型自身均具有一定的剛度；3、在進(jìn)行預(yù)壓時(shí)，沒有鋼筋骨架及內(nèi)模，全部荷載由移動(dòng)模架主梁及外模承擔(dān)，所以測得的變形值較大。通過以上分析，實(shí)際在施工中，移動(dòng)模架的預(yù)拱度應(yīng)按照模架跨中變形為35mm考慮（略大于實(shí)測值偏于安全），則底模設(shè)置的預(yù)拱度為12.5mm。六、結(jié)論1、移動(dòng)模架自身剛度滿足變形小于1/700的要求；2、理論計(jì)算變形值大于實(shí)測變形值，在計(jì)算中未考慮鋼筋骨架、內(nèi)外模型參與受力后剛度加大的情況；3、模架在預(yù)壓及實(shí)際施工中，所發(fā)生的變形全部為彈性變形，非彈性變形可