在移动模架施工技术体系中,组合式移动模架以模块化设计实现功能转换,成为应对复杂桥梁结构的关键技术方案。这种设计通过核心结构共享与功能模块替换,可在移动模架与挂篮等设备间灵活切换,既保留标准化施工效率,又具备异形结构适应能力。从 20 世纪末机械拼接的简易组合形式,到现代液压驱动的精准转换系统,组合式模架的发展始终围绕施工场景多元化需求展开,严格遵循《公路桥涵施工技术规范》中 “结构转换时荷载传递路径清晰” 的核心要求,其技术本质是通过模块化重组实现设备功能的最大化利用。
组合式移动模架的结构设计以 “通用核心 + 专用模块” 为典型特征,主梁系统构成功能转换的基础承载框架。其通用核心部分包括箱形截面主桁、液压驱动总站与监控传感系统,这些组件在不同功能模式下保持固定,确保结构刚性与动力稳定性。山西省地方标准《公路涵洞组合钢模板技术规范》中明确的通用模板进制原则在此得到延伸应用,主梁间距、连接孔位等关键参数采用标准化设计,使移动模架的承重台车与挂篮的悬挂系统能共享连接节点。专用模块则分为现浇模板组与挂篮组件两类,现浇模板组通过螺栓与主梁快速固定,形成封闭浇筑空间;挂篮组件则包括悬挂牛腿、滑移轨道与防护平台,通过液压油缸驱动实现与主梁的精准对接。西渝高铁樊哙站特大桥采用的双锚点结构被整合进组合模架设计,转换时仅需更换锚固装置即可实现从简支梁现浇到连续梁悬浇的受力模式转变,确保结构转换过程中荷载偏差控制在 5% 以内。
功能转换的核心机制体现在模板系统的快速拆装与动力系统的兼容适配。移动模架状态下,整体外模通过桁架背楞与主梁刚性连接,底模支撑间距按标准梁体荷载优化设置;转换为挂篮时,拆除外侧模板组,保留内侧核心支撑,通过预设连接孔安装悬挂装置,将荷载传递路径从墩旁支撑转换为梁体预埋吊带。珠肇高铁石苑特大桥施工中,这套转换系统展现出显著优势:先以移动模架完成 161.5 米连续梁的标准段施工,通过拆除外模桁架、安装封闭兜底挂篮结构,仅用 3 天即完成功能转换,进入跨 S269 省道的悬浇施工阶段。动力系统采用多接口液压总站设计,移动模架的行走油缸与挂篮的顶升油缸共享动力源,通过阀组切换实现不同工况下的压力调节,确保转换前后的操作精度均控制在毫米级。
工程实践中的功能转换流程严格遵循 “结构验证 - 模块更换 - 荷载预压” 三步原则,确保施工安全与结构稳定。在广湛高铁施工中,组合式模架先以移动模架模式完成 32 米标准梁现浇,转换时首先通过激光定位系统校准主梁线形,随后拆除底模支撑装置,安装挂篮的滑移轨道与抗倾覆装置,最后进行 1.2 倍设计荷载的预压试验,验证悬挂系统的承载能力。这种转换模式较传统方案节省设备投入成本 40%,尤其适用于 “标准段 + 异形段” 组合的桥梁施工。珠肇高铁针对跨省道施工的特殊需求,在转换后的挂篮上创新采用 “钢铁防护罩 + 双倍限高架” 防护体系,底部设置双层钢板网与防坠板,侧模采用全包裹设计,形成封闭作业空间,既满足移动模架的高效施工要求,又解决了挂篮悬浇的安全防护难题。
从技术演进看,组合式移动模架的功能转换能力伴随液压技术与模块化设计发展而成熟。20 世纪 90 年代,早期组合模架依赖机械螺栓拼接,转换耗时长达一周且精度难以控制;2000 年后,随着液压同步技术的普及,转换时间缩短至 3 天以内,中建三局研发的集成平台技术更将模块对接精度提升至 ±1 毫米。这种发展脉络与桥梁工程的复杂化趋势密切相关,当高铁建设从平原干线向山区枢纽延伸时,单一功能设备难以适应 “直线梁 + 曲线梁 + 连续梁” 的复合场景,组合式模架通过功能转换实现了设备利用率的最大化。历史实践表明,成功的功能转换设计需平衡通用性与专用性:主梁等核心结构保持通用以确保刚性,模板与驱动模块则针对不同工况专项设计,这种 “不变应万变” 的技术逻辑,成为组合式移动模架持续发展的核心竞争力。
组合式移动模架的功能转换技术打破了传统设备的功能边界,在实际工程中形成独特的技术优势。在标准梁施工阶段,其保持与专用移动模架相当的施工效率,单孔周期稳定在 15 天左右;进入异形段施工时,通过挂篮转换实现悬臂浇筑,适应跨径变化与地形限制。这种灵活性使其在广湛高铁、珠肇高铁等复杂项目中得到广泛应用,验证了 “一套核心设备 + 多套功能模块” 模式的经济性与可靠性。从技术本质看,功能转换的实现不仅依赖结构设计的合理性,更需要严格的转换流程控制 —— 每道工序都需符合《公路桥涵施工技术规范》的荷载验证要求,确保从移动模架到挂篮的受力转换平稳过渡。这种技术方案的成功实践,为桥梁施工设备的多功能化发展提供了可借鉴的工程范式。
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