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摘要:滑移模架亦称为MSS移动模架系统（move support system）是世界桥梁施工的先进工法，施工时无需在桥面下设置满堂支架，而是采用支撑在承台、钢牛腿上的两道钢结构主梁来支承模板系统。利用自身的液压系统，自动完成滑移模架的落模及纵移过孔工作。
本文结合工程的实际情况，这种介绍了滑移模架系统组成，滑移模架施工工艺级滑移模架系统施工中的重点难点控制。
关键词：滑移模架 组成施工工艺重点难点控制
中图分类号：U215文献标识码： A
1、工程概况
青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，是我国自行设计、施工、建造的特大跨海大桥。它是国家高速公路网G22青兰高速公路的起点段，是山东省“五纵四横一环”公路网上框架的组成部分，是青岛市规划的胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”。大桥起自青岛主城区海尔路，经红岛到黄岛，大桥全长36.48公里，投资额近100亿，历时4年完工。全长超过我国杭州湾跨海大桥和美国切萨皮克跨海大桥，是当今世界上最长的跨海大桥，也是世界第二长桥。大桥于2011年6月30日全线通车。2011年上榜吉尼斯世界纪录和美国“福布斯”杂志，荣膺“全球最棒桥梁”荣誉称号。
本工程为青岛海湾大桥第三合同段，主要工程内容：红岛连接线上下部及主线范围内非通航孔桥下部结构（右幅28×60m，左幅33×60m）和部分上部结构、红岛互通匝道桥、红岛收费站等内容，海上非通航孔桥均为预应力混凝土连续箱梁桥。主要施工方法采用无底套箱施工下部结构（桩基、墩台、墩柱）。滑移模架施工等宽段上部箱梁，海中钢管桩满堂支架施工变宽段上部箱梁。
上部结构箱梁滑模施工概况:红岛互通立交，包括：主线和A、B、C、D四条匝道。其中主线与相邻的二、四合同段相连，四条匝道与红岛连接线相接。A匝道长800m，跨径组合为每孔50m长，共计4联16孔。B匝道长1531.9m，跨径组合为44.7-60m不等，共计9联31孔。C匝道长1630.96m，跨径组合为48-60m不等，共计11联33孔。D匝道长684.6m，跨径组合为48-49.6不等，共计4联14孔。红岛连接线长1150米，墩号从L0～L23，左右幅共计5联46孔。
2、箱梁滑移模架系统简介
2.1、滑移模架主要部件描述
2.1.1、主要结构件组成
滑移模架亦称为MSS移动模架系统（move support system）是世界桥梁施工的先进工法，施工时无需在桥面下设置满堂支架，而是采用支撑在承台、钢牛腿上的两道钢结构主梁来支承模板系统。可自行前移过孔。本工程桥梁墩高从7m～25m不等，采用滑模施工的箱梁跨径在44.7--60m之间，最大施工段长60m。故根据工程实际情况，滑模系统设计采用下行式结构，滑模的长度、承载能力和变形均按最大施工段60m跨径控制。
滑模系统主要由牛腿、推进平车、支撑用球形千斤顶、主梁、鼻（导）梁、横梁、后横梁、平衡C梁、外模及内模组成，每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分结构功能简介如下：
2.1.1.1、牛腿
a.共设置三对（套）牛腿，施工时轮流、交替、循环使用。其中，每施工阶段内的二对牛腿作为每孔箱梁一个施工周期内的支撑；另一对牛腿起引导、承接传递主梁纵移的作用，在滑模纵移前预先安装在下一孔桥墩承台上，滑模纵移到位后起支撑作用。
b.因墩身较高且为实心结构，故牛腿采用横梁式钢箱和桁架支腿结构，钢板材质为Q345B，由牛腿横梁和竖向支腿通过拴接组合而成。
c.牛腿横梁通过竖向支腿支撑在承台上的垫石上，牛腿横梁之间用8根丝杠连接和限位固定。
d.竖向支腿之间用钢桁架连接成框架结构，防止支腿过高时稳定性不足而失稳。
e.牛腿的主要作用是支撑推进平车，将上部主梁、模板系统、箱梁等施加在推进平车上的荷载通过牛腿传递到承台上。
f.每对牛腿左右共设有两台推进平车，每台平车上配有两台横向顶推液压缸、一台水平旋转液压缸、两台竖向顶升主液压缸和一台纵向顶推液压缸。
g.主梁安放在推进平车上。牛腿与推进平车之间、推进平车与主梁之间共有四个滑动面，其中牛腿上表面与推进平车下表面分别镶有不锈钢板和砼滑板（用于主梁横移）；推进平车上滑动面安有聚四氟乙烯滑板，主梁下滑动面镶有不锈钢板（用于主梁纵移）。整个操作系统通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及竖向正确就位（牛腿总装图见下图）。
h.为防止高墩时的横向滑移失稳，在牛腿横梁与墩身之间塞垫方木保证墩身和牛腿横梁之间不产生间隙，形成整体保证稳定。在竖向支腿的桁架与墩身之间设置横向支撑油缸使支腿与墩身形成一个整体，确保稳定。
2.1.1.2、主梁
a.滑模主梁是主要承重结构，为一对钢箱梁，钢板材质为Q345B，主梁刚度按最大净挠度≤1/500施工跨径控制，最大净挠度控制在100mm以内。
b.主梁截面尺寸为2000mm3000mm，上、下翼缘板厚为20～40mm，腹板厚为12～16mm，A、D匝道的主梁长度约为65.5m，分为六节；B、C匝道的主梁长度约为72m，分为七节，主梁节与节间用高强螺栓连接（主梁断面见下图）。
c.主梁内侧纵向每隔1.9m设一道加劲肋，加劲肋全断面布置。主梁在开孔处、设置受力构件等处均进行了加强。
图1：主梁横断面图
图2：主梁纵断面图
d.主梁前后两端设有鼻梁，主、鼻梁之间通过销子连接，并设置油缸进行相对旋转。
e.主梁上放置横梁，横梁通过丝杠支撑、定位和调节竖向高度，并通过油缸进行横向移动和定位。
2.1.1.3、鼻梁：主梁两端设有前后鼻梁，为桁架式结构，A、D匝道每根鼻梁长约26m，B、C匝道每根鼻梁长约31m，均分为两节，节间用高强螺栓连接，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。因本项目的平曲线R平=350m，竖曲线R竖=3800m，相对较小，为了适应纵移过孔时的高差和平曲线需要，减小前、后鼻梁的受力，前、后鼻梁与主梁连接间采用铰接，铰接处通过液压千斤顶实现鼻梁的水平旋转和竖向旋转（鼻梁旋转机构见下图）。
2.1.1. 4、横梁：横梁为钢板焊接的箱形构件, 钢板材质为Q345B，同一断面上每对横梁间用销子连接，横梁下面设有支撑螺旋顶于主梁上，横梁上面安置底模板和侧模支撑框架。螺旋顶底座直接安裝在主梁上面，螺旋顶顶面设有滑道，模板横梁可以在滑道上横桥向滑动，横梁还能通过支撑螺旋顶进行竖向调整。在滑模行走时，因距施工便桥预留的净空较小，滑模主梁系统不能按传统方式整体打开（主梁系统横桥向只能作微小调整，调整范围不大于1m），须首先通过横梁带动模板系统水平开模，直到让开墩身宽度(4.8m)后（5m）销定，再在主梁系统的带动下纵移过孔，纵移到位后，横梁再带动模板系统水平合模并销定，达到绑扎钢筋的使用状态。
2.1.1.5、外模：由底模、侧模（即腹板外模）及翼板模组成。底模分块直接铺设在横梁上，并与横梁对应连接。每对底模沿横梁销接方向由普通螺栓连接。侧模及翼板模也与横梁对应，并通过在横梁上设置的模板支撑框架及斜撑来安装、固定和就位。箱梁模板坚固平整，减少混凝土收缩应力。
外模面板均采用6mm钢板。底模纵筋采用H型钢和不等边角钢；翼板模及侧模纵筋采用不等边角钢，以起到减轻模板重量和增加模板刚度的效果（横梁、模板系统横断面见下图）。
2.1.1.6、后横梁：后横梁为一根钢箱梁，它的主要作用有两个：一是在每一联的第二孔及以后各孔时，通过吊杆将滑模系统后端主梁吊起，将主梁及外模板系统与已浇注完毕的箱梁混凝土锁紧在一起，让已浇混凝土与新浇混凝土共同变形,并防止新、旧混凝土接缝处出现错台。二是在混凝土浇筑过程中作为抵抗设备横向倾覆的平衡构件（工作原理见下图）。
2.1.1.7、平衡C型梁：平衡C型梁为桁架结构或箱型结构（A、D匝道），主要作用是在施工匝道桥时平衡外模板开模前后产生的横向倾翻弯矩。因连接线双幅桥中央分隔带宽度仅为0.5m，故一幅的箱梁滑模施工时可以使用平衡C梁，另一幅箱梁滑模施工后前移时需将平衡C型梁拆除，而必须使用配重予以平衡，防止模板打开时产生横向倾覆（详图如下）。
2.1.1.8、内模：滑模系统的内模采用小块钢模板，由支撑桁架支撑组拼而成，长2m/块，单块重量控制在40kg以内，以方便人工拆装、运输，加快施工速度。
2.1.2、液压系统
滑模系统配有七套推进（滑移）液压系统。每套液压系统由液压站、液压缸、液压管路和电气控制系统组成。
2.1.2.1、推进小车:每套推进小车液压系统设有一台高压液压站、两台推力4500KN行程400mm的竖向顶升自锁液压缸、两台推力390KN行程500mm横移液压缸、一台推力490KN行程1000mm的纵移液压缸和一台推力390KN行程500mm水平旋转液压缸。
2.1.2.2、液压元件:自锁液压缸和纵移顶推液压缸采用德州德隆集团产品；高压液压泵采用宁波恒力公司产品；高压控制阀采用意大利沃尔福多路控制阀；液壓软管采用济南军区军工厂产品。液压站电源为三相交流电380V,50Hz，控制电源为交流220V。
2.1.3、电气系统
MSS移动模架造桥机（即滑模）系统的七套液压系统都配有完善的电力驱动与电气控制系统。
2.1.3.1、电气控制系统主要要器件采用德国西门子技术国内合资企业产品；液压站驱动电机采用国内大厂制造的Y系列电动机，安装型式Ⅵ，防护等级IP44。
2.1.3.2电源，电气系统的电源使用3相380V，50HZ交流电源，允许电压波动±10%。整套设备装配动力73KW，最大负荷44KW。
2.2、滑模系统的组装
2.2.1、牛腿的组装：安装牛腿时先将牛腿支腿安装在承台上的垫石上，精确调平，安装联系桁架。然后吊装牛腿横梁，牛腿横梁为钢箱梁式结构，两边的横梁放置到位后连接丝杠予以固定，全部固定好后，精确找平，再安装推进平车。
2.2.2、主梁安装：主梁在桥位处第二施工梁段内组装，根据现场的空间和起吊能力采用搭设临时钢管支架作支撑，主梁分段吊装在牛腿和支架上连接组成整体，然后后退滑移到首孔施工段。待滑模完全纵移出组拼孔位后再拆除临时钢管支架。
2.2.3、横梁及外模板的拼装：主梁拼装完毕后拼装横梁，先安装机械调节支撑座。横梁中间对接处为销接，可以在桥下整体装配好后直接吊装就位。待横梁全部安装完后，主梁在液压系统作用下，横桥向、顺桥向依次准确就位。
在两端墩中心处放出桥轴线的两个端点，然后按弦支距法放样桥轴线并及时调整横梁，参照外模平面展开图铺设底模（底模中心与横梁的横向中心重合）、安装侧模支撑梁、侧模和翼板模。边安装外模边调节其预拱度直至满足其精度要求，外模安装完毕，用拉杆将侧模与侧模支撑梁对拉。
2.2.4、滑模拼装顺序：牛腿的组装→主梁的组装及有关施工设备、机具的就位→牛腿的安装就位→主梁吊装就位→横梁安装就位→铺设底模就位→安装模板支架→安装侧模及翼板模→内模安装（在绑扎完底板钢筋后）。
2.3、主要连接方法
2.3.1、高强螺栓连接施工
2.3.1.1高强度螺栓连接副扭矩系数
螺栓连接采用特制的专用工具进行，以保证连接质量。主梁、鼻梁的接长均采用螺栓连接。高强度螺栓连接副的扭矩系数K是衡量高强度螺栓质量的主要指标，是一个具有一定离散性的综合系数。该值由厂家根据试验数理统计值取得并提供。
2.3.1.2主梁的拼装检查：
①移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。
②连接板连接之前，应先检查主梁及连接板连接面是否喷砂。
③高强螺栓终拧完毕后，将部分抽检螺栓做好标记，用标过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧固力检测。检测值不小于规定值的10%，不大于规定值的5%为合格。对于主梁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的20%，否则应继续抽检，直至达到累计总数80%的合格率为止。对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。
④高强度螺栓在终拧以后，螺栓螺纹外露应为2至3扣。
2.3.2、横梁的拼装
每道横梁由左右两根横梁通过中间部位的连接销连接后用吊机直接放置在主梁上方的支撑螺旋千斤顶上，然后加盖横移推动架盖板。之后，再装各连接撑杆。
2.3.3、模板的拼装
2.3.3.1外、内模模板连接均使用φ16普通螺栓拴接，中间加垫橡胶垫（密封）、小楔形方木或木板（调整曲线圆弧）。外模安装完毕与支撑架拴接，支撑架用丝杠杆与横梁连接。
2.3.3.2端头模板，支立前将张拉端锚垫板锚固在端模上，并确保锚垫板位置的准确,端模应垂直于底模。
2.3.3.3内模采用钢模，用砼垫块支承，并可控制底板砼厚度。内模用钢桁架予以固定，内、外侧模间设横向支撑，横向支撑由支撑钢筋、两端的砼垫块组成。以保证内、外侧模的稳定及腹板的宽度。
3、箱梁的滑模施工工艺
3.1、滑模施工预拱度的确定
横梁、模板的平面位置和标高调整是按照曲线要素和施工预拱度值进行的。而滑模施工预拱度的调整是施工中的重点，是箱梁获得最终成桥状态下的各曲线要素（标高、平面和竖向位置）的关键。滑模施工预拱度值的来源较多，因此考虑要周全。预拱度值的确定应结合实际工况进行，主要由以下五部分组成，并进行迭加：
3.1.1、滑模本身及箱梁混凝土的自重、施工等荷载引起的弹性变形值（由滑模设计部门经计算提供）；
3.1.2．系统各构件之间拼装、材料压缩产生的塑性变形值（由预压观测获取）；
3.1.3、预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算（由设计提供）；
3.1.4、后一孔箱梁混凝土自重对前一孔箱梁的变形影响值（由滑模设计部门经计算提供）；
3.1.5、每一联箱梁第二孔以后各孔的悬臂端施加的集中力产生的变形影响值（由滑模设计部门经计算提供）。
3.2、预压观测及预拱度的设置
3.2.1、滑模拼装完成后，首先根据滑模设计部门提供的总变形值、施工图设计提供的反拱值进行预拱度调整。
3.2.2、调整横梁下面支撑在主梁上的支撑螺旋千斤顶，预拱度调整完后即可进行预压试验。
3.2.3、D匝道最先开始施工，预压荷载采用砂袋与水组合进行预压。通过先底板，再腹板，最后堆载顶板和翼板的顺序进行，总荷载量控制在13208KN在右（首段浇注的混凝土量为500m3），持荷时间24小时即可，最多不超过48小时，通过测量计算出堆载前后的实测变形挠度值。
3.2.4、对比理论挠度值与实测挠度值的差值均在5mm之内，修正理论计算预拱度值，以此作为第一孔箱梁浇注时的预拱度值。
3.2.5、一联的后续孔箱梁施工预拱度值按照理论计算加修正值进行控制。
3.3、箱梁施工
3.3.1、箱梁钢筋施工，钢筋施工应严格按照JTJ041-2000规范及招标文件（项目专用本）技术规范规定进行施工。
3.3.2、预应力钢束，箱梁采用纵、横双向预应力体系，腹板采用15-21钢束，顶板采用15-15、15-12钢束，底板采用15-15钢束，横向预应力采用15-3钢束。所有预应力管道均采用塑料波纹管，并采用真空辅助压浆施工工艺。
3.3.3、砼施工，箱梁砼为50#海工防腐高性能砼，应按设计、招标文件、施工技术规范等的要求配制、拌合、浇筑和养生。
3.3.4、钢绞线张拉，当混凝土强度达到设计强度的90%、浇筑完成7天以后方可张拉预应力钢束。
3.3.5、封锚，钢绞线割断之后及时采用厂家提供的密封罩套住钢绞线和锚板，用螺栓固定在锚垫板上予以封锚。
3.3.6、孔道压浆，钢束张拉完毕、封锚后孔道内应尽早压浆，一般不得超过3天。采用真空辅助压浆工艺。
3.4、落架、拆模
3.4.1、鋼绞线张拉完毕后，箱梁跨中起拱，部分箱梁底板即自动脱离底模，脱离距离从跨中向支点逐渐变小。落架、拆模时，从跨中横梁开始向支点进行，卸落量开始宜小，以后逐渐增大。卸落要达到均衡、同步。
3.4.2拆模应根据施工条件通过试验确定拆模时间。拆模后，及时检查箱梁的外观质量，出现砂线、水纹、气泡等缺陷时应及时按照既定的方案处理，之后洒水并用养生布继续覆盖。
3.5、滑模行走
3.5.1、落模横移，待每孔箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，通过主顶降落液压缸使滑模整体落模300mm，然后打开横梁销子使其在横移液压缸作用下向外横移从而带动外模脱离桥墩约500mm。
3.5.2、滑模的行走，将第三对牛腿预先用吊机、拖车运至安装在下一孔的桥墩上，因施工半径曲线较小，移动整个模架需作多次调整才能纵移就位。具体操作步骤如下：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
当滑模主梁纵移全部就位后，再在横移液压缸的带动下向内横移横梁带动外模合拢，插入横梁连接销，调好位置、调整好模板预拱度后即可进行钢筋绑扎和混凝土的浇注工作。
3.6、施工工艺流程
4、箱梁滑模施工的重点与难点
4.1、施工重点与难点
根据以上数据可知，B、C匝道箱梁跨主线处60m跨单孔混凝土体积大、施工高度高、有纵横坡和超高、有平弯和竖弯且平曲线半径较小，施工难度很大，尤其是处于海上，施工难度更大，因此应把该两条匝道的60m箱梁滑模浇注作为本合同段施工的重点和难点予以关注。
4.2、施工重点与难点应对措施
针对60m箱梁存在的以上与其他跨径箱梁不同的特点，特采取以下应对措施：
4.2.1、B、C匝道的滑模主梁长度按最大跨径60m箱梁跨的需要设计为72m，分为七节；每根鼻梁长约为31m，分为四节。以解决60m箱梁跨径较其他跨径箱梁长的问题。
4.2.2、承载能力和变形按60m施工梁段的最大重量来控制滑模的设计，以满足承载60m跨箱梁的能力和变形需求。
4.2.3、墩身高度较高，容易造成滑模支腿的稳定性不足，故牛腿支腿之间设置了联系桁架相连成为整体，竖向每2m间距设置一道。
4.2.4、因圆曲线半径较小，滑模行走时在平面内容易偏离前方墩上相对应的牛腿，因此考虑采用旋转主梁和鼻梁的方案进行，每向前直行一定距离，就通过液压油杠旋转、调整主梁和鼻梁的角度来矫正其偏离的路线，直至完全过孔和矫正完毕。
竖向上有竖曲线，在竖曲线顶部位置，当滑模纵移过孔前鼻梁仅起导向、牵引作用时，会出现前鼻梁悬空、落不到前牛腿平车上的现象，此时滑模由中支腿和后支腿支撑受力，前支腿不受力。可将前鼻梁竖向旋转来解决，即当前鼻梁悬空在牛腿平车上方超过5cm时就须向下旋转鼻梁使其贴近平车，不起支撑作用，仅仅是为了滑模继续前行重心前移时防止前鼻梁突然落下。当滑模前移至中心与中支腿重合时，后支腿的支撑和前支腿的承接作用逐步转换，滑模逐步转向由前、中支腿支撑。
4.2.5、滑模行走前，横梁和外模板开模后会产生横向倾翻弯矩，滑模设计上在两个端头部位采用了平衡C梁，平衡C梁在拟浇注箱梁的前后两端的两道主梁上整体树立，使左右主梁连成一个整体。滑模过孔前行时平衡C梁不打开以起到平衡作用。
4.2.6、因箱梁线型成曲线，且有纵、横坡度，从而造成滑模在纵向、横向和曲线的内弧上偏载受力比小跨径的箱梁大，因此应根据预压沉降的实测结果预设较大的预拱度，以保证箱梁的线型和标高。
4.2.7、外模板采用钢模，为解决曲线上模板的曲率，将模板的分块长度尽可能减小，每块模板均为直线，内外弧分块长度一致，曲线通过短的折线和两块模板之间的楔梯形方木调整。方木比两侧的模板面板底5mm，用环氧树脂腻子抹平，外刷高效脱模剂。
4.2.8、内模也采用钢模，每块模板均做成直线，但内外弧分块长度不一致，曲线通过短的分段长度2m（以内弧计）折线和两块模板之间的楔梯形小方木调整。同时，每块模板的重量在满足受力和变形的条件下控制在45kg以内，以方便人工拆装运输。
4.2.9、因箱梁长度较长，浇注混凝土时采用两台18m长的布料机配合地泵进行，布料机分别放在跨径的1/4处，以便混凝土能泵送到位。因浇注时间相对较长，需做好人员安排、原材料供应、混凝土的拌合、运输、泵送、振捣、浇注和覆盖洒水养生等各项准备工作，前后方协调一致，充分配合，控制浇注时间在要求的范围之内。
4.2.10、加强施工时的现场观测及检查，发现问题及时研究解决。因50m跨最先浇注，可将在该种跨径的箱梁施工中出现的某些可能在60m梁施工中出现的问题提前研究解决掉。
本文结合工程的实际情况，这种介绍了滑移模架系统组成，滑移模架施工工艺级滑移模架系统施工中的重点难点控制。
关键词：滑移模架 组成施工工艺重点难点控制
中图分类号：U215文献标识码： A
1、工程概况
青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，是我国自行设计、施工、建造的特大跨海大桥。它是国家高速公路网G22青兰高速公路的起点段，是山东省“五纵四横一环”公路网上框架的组成部分，是青岛市规划的胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”。大桥起自青岛主城区海尔路，经红岛到黄岛，大桥全长36.48公里，投资额近100亿，历时4年完工。全长超过我国杭州湾跨海大桥和美国切萨皮克跨海大桥，是当今世界上最长的跨海大桥，也是世界第二长桥。大桥于2011年6月30日全线通车。2011年上榜吉尼斯世界纪录和美国“福布斯”杂志，荣膺“全球最棒桥梁”荣誉称号。
本工程为青岛海湾大桥第三合同段，主要工程内容：红岛连接线上下部及主线范围内非通航孔桥下部结构（右幅28×60m，左幅33×60m）和部分上部结构、红岛互通匝道桥、红岛收费站等内容，海上非通航孔桥均为预应力混凝土连续箱梁桥。主要施工方法采用无底套箱施工下部结构（桩基、墩台、墩柱）。滑移模架施工等宽段上部箱梁，海中钢管桩满堂支架施工变宽段上部箱梁。
上部结构箱梁滑模施工概况:红岛互通立交，包括：主线和A、B、C、D四条匝道。其中主线与相邻的二、四合同段相连，四条匝道与红岛连接线相接。A匝道长800m，跨径组合为每孔50m长，共计4联16孔。B匝道长1531.9m，跨径组合为44.7-60m不等，共计9联31孔。C匝道长1630.96m，跨径组合为48-60m不等，共计11联33孔。D匝道长684.6m，跨径组合为48-49.6不等，共计4联14孔。红岛连接线长1150米，墩号从L0～L23，左右幅共计5联46孔。
2、箱梁滑移模架系统简介
2.1、滑移模架主要部件描述
2.1.1、主要结构件组成
滑移模架亦称为MSS移动模架系统（move support system）是世界桥梁施工的先进工法，施工时无需在桥面下设置满堂支架，而是采用支撑在承台、钢牛腿上的两道钢结构主梁来支承模板系统。可自行前移过孔。本工程桥梁墩高从7m～25m不等，采用滑模施工的箱梁跨径在44.7--60m之间，最大施工段长60m。故根据工程实际情况，滑模系统设计采用下行式结构，滑模的长度、承载能力和变形均按最大施工段60m跨径控制。
滑模系统主要由牛腿、推进平车、支撑用球形千斤顶、主梁、鼻（导）梁、横梁、后横梁、平衡C梁、外模及内模组成，每一部分都配有相应的液压或机械系统。各组成部分结构功能简介如下：
2.1.1.1、牛腿
a.共设置三对（套）牛腿，施工时轮流、交替、循环使用。其中，每施工阶段内的二对牛腿作为每孔箱梁一个施工周期内的支撑；另一对牛腿起引导、承接传递主梁纵移的作用，在滑模纵移前预先安装在下一孔桥墩承台上，滑模纵移到位后起支撑作用。
b.因墩身较高且为实心结构，故牛腿采用横梁式钢箱和桁架支腿结构，钢板材质为Q345B，由牛腿横梁和竖向支腿通过拴接组合而成。
c.牛腿横梁通过竖向支腿支撑在承台上的垫石上，牛腿横梁之间用8根丝杠连接和限位固定。
d.竖向支腿之间用钢桁架连接成框架结构，防止支腿过高时稳定性不足而失稳。
e.牛腿的主要作用是支撑推进平车，将上部主梁、模板系统、箱梁等施加在推进平车上的荷载通过牛腿传递到承台上。
f.每对牛腿左右共设有两台推进平车，每台平车上配有两台横向顶推液压缸、一台水平旋转液压缸、两台竖向顶升主液压缸和一台纵向顶推液压缸。
g.主梁安放在推进平车上。牛腿与推进平车之间、推进平车与主梁之间共有四个滑动面，其中牛腿上表面与推进平车下表面分别镶有不锈钢板和砼滑板（用于主梁横移）；推进平车上滑动面安有聚四氟乙烯滑板，主梁下滑动面镶有不锈钢板（用于主梁纵移）。整个操作系统通过三向液压系统使主梁在横桥向、顺桥向及竖向正确就位（牛腿总装图见下图）。
h.为防止高墩时的横向滑移失稳，在牛腿横梁与墩身之间塞垫方木保证墩身和牛腿横梁之间不产生间隙，形成整体保证稳定。在竖向支腿的桁架与墩身之间设置横向支撑油缸使支腿与墩身形成一个整体，确保稳定。
2.1.1.2、主梁
a.滑模主梁是主要承重结构，为一对钢箱梁，钢板材质为Q345B，主梁刚度按最大净挠度≤1/500施工跨径控制，最大净挠度控制在100mm以内。
b.主梁截面尺寸为2000mm3000mm，上、下翼缘板厚为20～40mm，腹板厚为12～16mm，A、D匝道的主梁长度约为65.5m，分为六节；B、C匝道的主梁长度约为72m，分为七节，主梁节与节间用高强螺栓连接（主梁断面见下图）。
c.主梁内侧纵向每隔1.9m设一道加劲肋，加劲肋全断面布置。主梁在开孔处、设置受力构件等处均进行了加强。
图1：主梁横断面图
图2：主梁纵断面图
d.主梁前后两端设有鼻梁，主、鼻梁之间通过销子连接，并设置油缸进行相对旋转。
e.主梁上放置横梁，横梁通过丝杠支撑、定位和调节竖向高度，并通过油缸进行横向移动和定位。
2.1.1.3、鼻梁：主梁两端设有前后鼻梁，为桁架式结构，A、D匝道每根鼻梁长约26m，B、C匝道每根鼻梁长约31m，均分为两节，节间用高强螺栓连接，起到支架向下一孔移动时的引导和承重作用。因本项目的平曲线R平=350m，竖曲线R竖=3800m，相对较小，为了适应纵移过孔时的高差和平曲线需要，减小前、后鼻梁的受力，前、后鼻梁与主梁连接间采用铰接，铰接处通过液压千斤顶实现鼻梁的水平旋转和竖向旋转（鼻梁旋转机构见下图）。
2.1.1. 4、横梁：横梁为钢板焊接的箱形构件, 钢板材质为Q345B，同一断面上每对横梁间用销子连接，横梁下面设有支撑螺旋顶于主梁上，横梁上面安置底模板和侧模支撑框架。螺旋顶底座直接安裝在主梁上面，螺旋顶顶面设有滑道，模板横梁可以在滑道上横桥向滑动，横梁还能通过支撑螺旋顶进行竖向调整。在滑模行走时，因距施工便桥预留的净空较小，滑模主梁系统不能按传统方式整体打开（主梁系统横桥向只能作微小调整，调整范围不大于1m），须首先通过横梁带动模板系统水平开模，直到让开墩身宽度(4.8m)后（5m）销定，再在主梁系统的带动下纵移过孔，纵移到位后，横梁再带动模板系统水平合模并销定，达到绑扎钢筋的使用状态。
2.1.1.5、外模：由底模、侧模（即腹板外模）及翼板模组成。底模分块直接铺设在横梁上，并与横梁对应连接。每对底模沿横梁销接方向由普通螺栓连接。侧模及翼板模也与横梁对应，并通过在横梁上设置的模板支撑框架及斜撑来安装、固定和就位。箱梁模板坚固平整，减少混凝土收缩应力。
外模面板均采用6mm钢板。底模纵筋采用H型钢和不等边角钢；翼板模及侧模纵筋采用不等边角钢，以起到减轻模板重量和增加模板刚度的效果（横梁、模板系统横断面见下图）。
2.1.1.6、后横梁：后横梁为一根钢箱梁，它的主要作用有两个：一是在每一联的第二孔及以后各孔时，通过吊杆将滑模系统后端主梁吊起，将主梁及外模板系统与已浇注完毕的箱梁混凝土锁紧在一起，让已浇混凝土与新浇混凝土共同变形,并防止新、旧混凝土接缝处出现错台。二是在混凝土浇筑过程中作为抵抗设备横向倾覆的平衡构件（工作原理见下图）。
2.1.1.7、平衡C型梁：平衡C型梁为桁架结构或箱型结构（A、D匝道），主要作用是在施工匝道桥时平衡外模板开模前后产生的横向倾翻弯矩。因连接线双幅桥中央分隔带宽度仅为0.5m，故一幅的箱梁滑模施工时可以使用平衡C梁，另一幅箱梁滑模施工后前移时需将平衡C型梁拆除，而必须使用配重予以平衡，防止模板打开时产生横向倾覆（详图如下）。
2.1.1.8、内模：滑模系统的内模采用小块钢模板，由支撑桁架支撑组拼而成，长2m/块，单块重量控制在40kg以内，以方便人工拆装、运输，加快施工速度。
2.1.2、液压系统
滑模系统配有七套推进（滑移）液压系统。每套液压系统由液压站、液压缸、液压管路和电气控制系统组成。
2.1.2.1、推进小车:每套推进小车液压系统设有一台高压液压站、两台推力4500KN行程400mm的竖向顶升自锁液压缸、两台推力390KN行程500mm横移液压缸、一台推力490KN行程1000mm的纵移液压缸和一台推力390KN行程500mm水平旋转液压缸。
2.1.2.2、液压元件:自锁液压缸和纵移顶推液压缸采用德州德隆集团产品；高压液压泵采用宁波恒力公司产品；高压控制阀采用意大利沃尔福多路控制阀；液壓软管采用济南军区军工厂产品。液压站电源为三相交流电380V,50Hz，控制电源为交流220V。
2.1.3、电气系统
MSS移动模架造桥机（即滑模）系统的七套液压系统都配有完善的电力驱动与电气控制系统。
2.1.3.1、电气控制系统主要要器件采用德国西门子技术国内合资企业产品；液压站驱动电机采用国内大厂制造的Y系列电动机，安装型式Ⅵ，防护等级IP44。
2.1.3.2电源，电气系统的电源使用3相380V，50HZ交流电源，允许电压波动±10%。整套设备装配动力73KW，最大负荷44KW。
2.2、滑模系统的组装
2.2.1、牛腿的组装：安装牛腿时先将牛腿支腿安装在承台上的垫石上，精确调平，安装联系桁架。然后吊装牛腿横梁，牛腿横梁为钢箱梁式结构，两边的横梁放置到位后连接丝杠予以固定，全部固定好后，精确找平，再安装推进平车。
2.2.2、主梁安装：主梁在桥位处第二施工梁段内组装，根据现场的空间和起吊能力采用搭设临时钢管支架作支撑，主梁分段吊装在牛腿和支架上连接组成整体，然后后退滑移到首孔施工段。待滑模完全纵移出组拼孔位后再拆除临时钢管支架。
2.2.3、横梁及外模板的拼装：主梁拼装完毕后拼装横梁，先安装机械调节支撑座。横梁中间对接处为销接，可以在桥下整体装配好后直接吊装就位。待横梁全部安装完后，主梁在液压系统作用下，横桥向、顺桥向依次准确就位。
在两端墩中心处放出桥轴线的两个端点，然后按弦支距法放样桥轴线并及时调整横梁，参照外模平面展开图铺设底模（底模中心与横梁的横向中心重合）、安装侧模支撑梁、侧模和翼板模。边安装外模边调节其预拱度直至满足其精度要求，外模安装完毕，用拉杆将侧模与侧模支撑梁对拉。
2.2.4、滑模拼装顺序：牛腿的组装→主梁的组装及有关施工设备、机具的就位→牛腿的安装就位→主梁吊装就位→横梁安装就位→铺设底模就位→安装模板支架→安装侧模及翼板模→内模安装（在绑扎完底板钢筋后）。
2.3、主要连接方法
2.3.1、高强螺栓连接施工
2.3.1.1高强度螺栓连接副扭矩系数
螺栓连接采用特制的专用工具进行，以保证连接质量。主梁、鼻梁的接长均采用螺栓连接。高强度螺栓连接副的扭矩系数K是衡量高强度螺栓质量的主要指标，是一个具有一定离散性的综合系数。该值由厂家根据试验数理统计值取得并提供。
2.3.1.2主梁的拼装检查：
①移动模架安装，应符合钢桥安装的相关规定。
②连接板连接之前，应先检查主梁及连接板连接面是否喷砂。
③高强螺栓终拧完毕后，将部分抽检螺栓做好标记，用标过的扭矩扳手对抽检螺栓进行紧固力检测。检测值不小于规定值的10%，不大于规定值的5%为合格。对于主梁节点及纵横梁连接处，每栓群5%抽检，但不得少于两套。不合格者不得超过抽检总数的20%，否则应继续抽检，直至达到累计总数80%的合格率为止。对于欠拧者补拧，超拧者更换后，重新补拧。
④高强度螺栓在终拧以后，螺栓螺纹外露应为2至3扣。
2.3.2、横梁的拼装
每道横梁由左右两根横梁通过中间部位的连接销连接后用吊机直接放置在主梁上方的支撑螺旋千斤顶上，然后加盖横移推动架盖板。之后，再装各连接撑杆。
2.3.3、模板的拼装
2.3.3.1外、内模模板连接均使用φ16普通螺栓拴接，中间加垫橡胶垫（密封）、小楔形方木或木板（调整曲线圆弧）。外模安装完毕与支撑架拴接，支撑架用丝杠杆与横梁连接。
2.3.3.2端头模板，支立前将张拉端锚垫板锚固在端模上，并确保锚垫板位置的准确,端模应垂直于底模。
2.3.3.3内模采用钢模，用砼垫块支承，并可控制底板砼厚度。内模用钢桁架予以固定，内、外侧模间设横向支撑，横向支撑由支撑钢筋、两端的砼垫块组成。以保证内、外侧模的稳定及腹板的宽度。
3、箱梁的滑模施工工艺
3.1、滑模施工预拱度的确定
横梁、模板的平面位置和标高调整是按照曲线要素和施工预拱度值进行的。而滑模施工预拱度的调整是施工中的重点，是箱梁获得最终成桥状态下的各曲线要素（标高、平面和竖向位置）的关键。滑模施工预拱度值的来源较多，因此考虑要周全。预拱度值的确定应结合实际工况进行，主要由以下五部分组成，并进行迭加：
3.1.1、滑模本身及箱梁混凝土的自重、施工等荷载引起的弹性变形值（由滑模设计部门经计算提供）；
3.1.2．系统各构件之间拼装、材料压缩产生的塑性变形值（由预压观测获取）；
3.1.3、预应力钢束张拉产生的反拱值，支点间按抛物线计算（由设计提供）；
3.1.4、后一孔箱梁混凝土自重对前一孔箱梁的变形影响值（由滑模设计部门经计算提供）；
3.1.5、每一联箱梁第二孔以后各孔的悬臂端施加的集中力产生的变形影响值（由滑模设计部门经计算提供）。
3.2、预压观测及预拱度的设置
3.2.1、滑模拼装完成后，首先根据滑模设计部门提供的总变形值、施工图设计提供的反拱值进行预拱度调整。
3.2.2、调整横梁下面支撑在主梁上的支撑螺旋千斤顶，预拱度调整完后即可进行预压试验。
3.2.3、D匝道最先开始施工，预压荷载采用砂袋与水组合进行预压。通过先底板，再腹板，最后堆载顶板和翼板的顺序进行，总荷载量控制在13208KN在右（首段浇注的混凝土量为500m3），持荷时间24小时即可，最多不超过48小时，通过测量计算出堆载前后的实测变形挠度值。
3.2.4、对比理论挠度值与实测挠度值的差值均在5mm之内，修正理论计算预拱度值，以此作为第一孔箱梁浇注时的预拱度值。
3.2.5、一联的后续孔箱梁施工预拱度值按照理论计算加修正值进行控制。
3.3、箱梁施工
3.3.1、箱梁钢筋施工，钢筋施工应严格按照JTJ041-2000规范及招标文件（项目专用本）技术规范规定进行施工。
3.3.2、预应力钢束，箱梁采用纵、横双向预应力体系，腹板采用15-21钢束，顶板采用15-15、15-12钢束，底板采用15-15钢束，横向预应力采用15-3钢束。所有预应力管道均采用塑料波纹管，并采用真空辅助压浆施工工艺。
3.3.3、砼施工，箱梁砼为50#海工防腐高性能砼，应按设计、招标文件、施工技术规范等的要求配制、拌合、浇筑和养生。
3.3.4、钢绞线张拉，当混凝土强度达到设计强度的90%、浇筑完成7天以后方可张拉预应力钢束。
3.3.5、封锚，钢绞线割断之后及时采用厂家提供的密封罩套住钢绞线和锚板，用螺栓固定在锚垫板上予以封锚。
3.3.6、孔道压浆，钢束张拉完毕、封锚后孔道内应尽早压浆，一般不得超过3天。采用真空辅助压浆工艺。
3.4、落架、拆模
3.4.1、鋼绞线张拉完毕后，箱梁跨中起拱，部分箱梁底板即自动脱离底模，脱离距离从跨中向支点逐渐变小。落架、拆模时，从跨中横梁开始向支点进行，卸落量开始宜小，以后逐渐增大。卸落要达到均衡、同步。
3.4.2拆模应根据施工条件通过试验确定拆模时间。拆模后，及时检查箱梁的外观质量，出现砂线、水纹、气泡等缺陷时应及时按照既定的方案处理，之后洒水并用养生布继续覆盖。
3.5、滑模行走
3.5.1、落模横移，待每孔箱梁浇筑完混凝土并张拉预应力钢束后，通过主顶降落液压缸使滑模整体落模300mm，然后打开横梁销子使其在横移液压缸作用下向外横移从而带动外模脱离桥墩约500mm。
3.5.2、滑模的行走，将第三对牛腿预先用吊机、拖车运至安装在下一孔的桥墩上，因施工半径曲线较小，移动整个模架需作多次调整才能纵移就位。具体操作步骤如下：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
当滑模主梁纵移全部就位后，再在横移液压缸的带动下向内横移横梁带动外模合拢，插入横梁连接销，调好位置、调整好模板预拱度后即可进行钢筋绑扎和混凝土的浇注工作。
3.6、施工工艺流程
4、箱梁滑模施工的重点与难点
4.1、施工重点与难点
根据以上数据可知，B、C匝道箱梁跨主线处60m跨单孔混凝土体积大、施工高度高、有纵横坡和超高、有平弯和竖弯且平曲线半径较小，施工难度很大，尤其是处于海上，施工难度更大，因此应把该两条匝道的60m箱梁滑模浇注作为本合同段施工的重点和难点予以关注。
4.2、施工重点与难点应对措施
针对60m箱梁存在的以上与其他跨径箱梁不同的特点，特采取以下应对措施：
4.2.1、B、C匝道的滑模主梁长度按最大跨径60m箱梁跨的需要设计为72m，分为七节；每根鼻梁长约为31m，分为四节。以解决60m箱梁跨径较其他跨径箱梁长的问题。
4.2.2、承载能力和变形按60m施工梁段的最大重量来控制滑模的设计，以满足承载60m跨箱梁的能力和变形需求。
4.2.3、墩身高度较高，容易造成滑模支腿的稳定性不足，故牛腿支腿之间设置了联系桁架相连成为整体，竖向每2m间距设置一道。
4.2.4、因圆曲线半径较小，滑模行走时在平面内容易偏离前方墩上相对应的牛腿，因此考虑采用旋转主梁和鼻梁的方案进行，每向前直行一定距离，就通过液压油杠旋转、调整主梁和鼻梁的角度来矫正其偏离的路线，直至完全过孔和矫正完毕。
竖向上有竖曲线，在竖曲线顶部位置，当滑模纵移过孔前鼻梁仅起导向、牵引作用时，会出现前鼻梁悬空、落不到前牛腿平车上的现象，此时滑模由中支腿和后支腿支撑受力，前支腿不受力。可将前鼻梁竖向旋转来解决，即当前鼻梁悬空在牛腿平车上方超过5cm时就须向下旋转鼻梁使其贴近平车，不起支撑作用，仅仅是为了滑模继续前行重心前移时防止前鼻梁突然落下。当滑模前移至中心与中支腿重合时，后支腿的支撑和前支腿的承接作用逐步转换，滑模逐步转向由前、中支腿支撑。
4.2.5、滑模行走前，横梁和外模板开模后会产生横向倾翻弯矩，滑模设计上在两个端头部位采用了平衡C梁，平衡C梁在拟浇注箱梁的前后两端的两道主梁上整体树立，使左右主梁连成一个整体。滑模过孔前行时平衡C梁不打开以起到平衡作用。
4.2.6、因箱梁线型成曲线，且有纵、横坡度，从而造成滑模在纵向、横向和曲线的内弧上偏载受力比小跨径的箱梁大，因此应根据预压沉降的实测结果预设较大的预拱度，以保证箱梁的线型和标高。
4.2.7、外模板采用钢模，为解决曲线上模板的曲率，将模板的分块长度尽可能减小，每块模板均为直线，内外弧分块长度一致，曲线通过短的折线和两块模板之间的楔梯形方木调整。方木比两侧的模板面板底5mm，用环氧树脂腻子抹平，外刷高效脱模剂。
4.2.8、内模也采用钢模，每块模板均做成直线，但内外弧分块长度不一致，曲线通过短的分段长度2m（以内弧计）折线和两块模板之间的楔梯形小方木调整。同时，每块模板的重量在满足受力和变形的条件下控制在45kg以内，以方便人工拆装运输。
4.2.9、因箱梁长度较长，浇注混凝土时采用两台18m长的布料机配合地泵进行，布料机分别放在跨径的1/4处，以便混凝土能泵送到位。因浇注时间相对较长，需做好人员安排、原材料供应、混凝土的拌合、运输、泵送、振捣、浇注和覆盖洒水养生等各项准备工作，前后方协调一致，充分配合，控制浇注时间在要求的范围之内。
4.2.10、加强施工时的现场观测及检查，发现问题及时研究解决。因50m跨最先浇注，可将在该种跨径的箱梁施工中出现的某些可能在60m梁施工中出现的问题提前研究解决掉。