大跨径小半径曲线滑移模架施工技术研究

摘要

滑移模架系统(又称“MSS”)适用于高速公路桥梁、跨海(河)大桥、滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等连续或简支形式的现浇混凝土桥梁的施工。具有较多优点，比如施工周期短，施工安全可靠，现场文明简洁，不需要中断交通等。滑移模架与传统支架相比，在保证工程质量的基础上，可使辅助设备减少，节约人力资源，加快施工进度，具有良好的经济效益。但是对于曲线箱梁施工难度大，案例少，可操作性不强。
　　 本论文通过对大跨径、小半径滑移模架在曲线箱梁施工中的实际应用，以青岛跨海大桥红岛互通立交桥的实际工程为例，研究了曲线施工滑移模架的主要构造和工作原理；提出了滑移模架的部分设计成果，通过分析滑移模架的施工工况，建立了有限元计算模型，运用有限元软件ANSYS计算程序对模架的稳定性和强度进行了验算，以便更经济有效的控制模架施工。通过在青岛海湾大桥工程中的实际应用，对滑移模架施工工艺的优点和不足进行了分析，提出了一些改进意见，并对今后的发展方向做了有益的探讨，得出了以下结论：
　　 1、鼻梁与主梁间采用铰接连接，铰接处通过机械顶、液压千斤顶分别实现鼻梁的竖向旋转和水平旋转，满足纵移过孔时的高差和平曲线需要，减小前、后鼻梁的受力，保证了曲线过孔时平稳、安全。
　　 2、在模架两端设置了箱型结构的平衡C型梁，对外模板开模后曲线过孔过程中产生的横向倾翻弯矩进行了平衡，施工安全可靠，确保了工程质量。
　　 3、针对60m跨、350m平曲线半径箱梁的偏载情况，采用有限元进行空间结构分析，增加底板横梁长度、加强外模支撑系统，利用海水及预压块模拟了箱梁荷载分布情况，结合预压实测数据校核了模架设计挠度，保证了复合坡度下(纵坡变坡、横坡超高4％)箱梁的线形状况良好。
　　 4、通过在滑移模架主梁上安装布料机、配合混凝土泵进行混凝土浇筑的方式解决了单纯地泵浇筑时间过长或汽车泵浇筑栈桥交通堵塞的不利因素。
　　 本文研究成果不仅为青岛海湾大桥红岛互通立交的设计、施工及运营管理提供重要依据，建模思想和分析方法也可用于其他大型复杂结构分析研究中。