移动模架整体下放中巧用张拉式穿心千斤顶

张景伟

山东省高速路桥集团有限公司山东济南250021

摘要：本文依托重庆轻轨项目施工经验，分析了移动模架高空下放的施工难点，并结合现场情况和设备特点，在原有设备上进行合理改制，模拟验算，创新发明了穿心千斤顶整体下放移动模架工艺，解决了高空复杂工况下放移动模架的难题，对同类问题的施工具有借鉴意义。

关键词：移动模架；整体下放；高空；复杂工况

1.项目情况

穿心千斤顶整体下放移动模架工艺为我公司在重庆轻轨十号线项目中根据现场施工条件、总结以往施工经验，创新发明的一种新型工艺。

重庆轻轨十号线项目中移动模架下放高度约33m，属于特级高处作业（高于30m），如按照常规工艺，利用吊车将移动模架各个构件逐步分次下放，施工效率低，且因吊车吊臂伸展长度大、构件重量高，导致施工安全性大大降低；又因墩柱下方作业环境复杂，存在10千伏高压电线，吊车无法进行有效施工。因此，利用吊车将移动模架各个构件进行逐步分次下放的工艺并不可取。借鉴我公司参与盐城市高架项目中电脑控制移动模架整体提升下放的工艺，我公司创新发明了穿心千斤顶整体下放移动模架工艺，不仅安全高效地解决了移动模架下放问题，且相较于其他整体下放工艺大大降低施工成本。该工艺在项目实施过程中收到了良好的效果，对今后施工起到了积极的示范作用。

2.技术实施方案

穿心千斤顶整体下放移动模架工艺是将移动模架整体下放到地面，然后在进行拆除工作。此工艺需要提前在混凝土箱梁上开设预留作业孔，利用钢绞线穿过预留作业孔，通过锚具把移动模架主梁和吊架连接起来。利用液压站控制锚具油缸使钢绞线伸展或收缩，进而使设备升起或降落。使用整体下放法可以减少高空作业的工程量，使拆除作业较为安全高效。

2.1主梁吊点改制

移动模架整体下放需在主梁前端后端增加4个吊点，分别设置在原有第一节主梁和第四节主梁内部。

2.2后横梁、C型梁改制

移动模架整体下放时需要增加吊架作为整体下放的支撑受力构件，我公司将本设备自带后横梁及C型梁改制成下放用吊架，无需新增吊架，

2.3移动模架下放箱梁预留孔

在下放段箱梁中应提前设置下放预留孔

2.4各构件受力计算

为保证设计施工的安全性，需对各个改制构件进行受力计算见表2.4-2，编制依据有《重庆轨道交通十号线土建10106标工程图》、《重庆轨道交通十号线移动模架设计图纸》、《钢结构设计规范》等。移动模架自重及各材料需用应力见表2.4-1、表2.4-2。

表2.4-2材料许用应力值

2.4.1主梁吊点受力计算

主梁吊点最大应力为173MPa<230MPa，满足使用要求。

2.4.2吊架受力计算

吊架最大应力为101MPa<230MPa，满足材料需用应力值要求。吊架最大变形1.2mm<10mm，满足规范要求。

3.施工步骤

3.1施工工艺

场地处理→模架施工完毕后移动至下放相应位置→拆除上部横梁连接，保持合模状态，锁紧液压电器系统→安装下放C梁机构，穿钢绞线，安装下放油缸→钢绞线下放→下放整套移动模架→分解，运输。

3.2场地处理

首先对下放段箱梁边线投影线两侧各加宽3m进行移动模架拆除场地的平整，对场地低洼处进行土石回填并进行夯实处理，压实后地基承载力不小于150KPa。拆除施工场地须平整以保证模架下放至地面后各构件受力均匀。场地道路畅通，以方便横梁、主梁的拆解及转运。

3.3吊架系统与移动模架连接

3.3.1下放设备由吊架（由后横梁、C梁改制）、钢绞线、固定锚、自动工具锚、穿心千斤顶等组成。

1）自动工具锚：内设千斤顶，可通过液压系统将钢绞线卡紧以及松开。见图3.3.1-1。

2）穿心千斤顶：安全行程200mm，最大张拉力500t。

3）固定锚：用于下放系统中的锚固端。

3.3.2钢绞线下料加工

吊装采用直径为15.2mm钢绞线，根据下放高度（原地面至梁面高约33m）钢绞线下料长度60m。钢绞线共分为4束，每束19根，每束设置左旋钢绞线10根，右旋钢绞线9根，左右旋钢绞线分开放置，并对每根钢绞线进行编号，并每隔1m对钢绞线用铁丝临时进行绑扎以保证钢绞线顺直以利于后面穿孔及安装。

钢束受力计算：钢绞线参考截面面积为140mm²，抗拉强度最小为1470MPa。采用锚具为OVM-19，每个吊点孔为19束钢绞线，共设计4个吊点。

3.3.3下放系统安装及连接

1）待移动模架到位后，将吊架与箱梁、移动模架主梁预留孔对齐安装。

2）吊架固定：吊架与吊架承重块进行临时固定，沿吊架与承重块接触两侧边线每隔30cm进行植筋，植筋后将钢筋弯向吊架型钢并与其进行可靠焊接的方法将吊架进行临时固定。

3）吊架顶部安装下放设备并与吊架采用工字钢固定。

4）钢束安装：待支架系统安装完成后，将下料完成的钢束分别由4个预留孔自上而下分别穿过工具锚具、张拉千斤顶、工作锚具、吊架、箱梁预留孔、移动模架主梁预留孔，下放过程保证钢绞线顺直。对钢束下端头钢绞线采用固定锚进行连接。并于锚端头加垫一块厚度为30mm的钢板以增加锚端受力面积并提高安全系数。

3.4下放施工步骤

3.4.1设备安装：首先把千斤顶按编号吊装到位，并按规定的工艺安装固定锚及行程检测装置。

3.4.2系统空载调试：系统空载调试的目的是试机，以保证手动、自动过程中操作与设备运行动作一一对应、正确。

3.4.3钢绞线安装：将钢绞线按编号由下往上依次穿过自动工具锚、液压千斤顶、固定锚，然后锚住固定锚具的夹片。

3.4.4钢绞线预紧：用单根预紧的办法预紧每根钢绞线，再用主千斤顶对整束钢绞线预紧，取下固定锚上预紧用的夹片，安装好固定锚的限位板。

3.4.5试提升：在系统调试和其他结构检查结束并且正常的情况下，进行试提升。

3.4.6正式下放。

4.总结

对比常规吊车下放移动模架工艺，穿心千斤顶整体下放移动模架工艺更加安全高效且更加节约成本。

参考文献：

[1]《桥梁设计手册》……………………………………人民交通出版社

[2]《建筑结构施工计算手册》………………………建筑工业出版社

[3]《简明预应力混凝土桥梁施工手册》……刘山洪.人民交通出版社

[4]《钢结构设计与计算》…………………………机械工业出版社