四川巴中移动模架厂家 自重荷载下的基础适配：移动模架对墩台与地基的特殊要求
来源：河南豫哲路桥工程有限公司 发表日期：2025-09-25
移动模架的钢结构主体、液压系统及附属设备构成了庞大自重体系，一套 40 米跨度的 MZ1000 型模架自重通常达 500-800 吨，而雄商高铁采用的 50 米跨度 “巨无霸” 模架自重更是突破 1000 吨。这种集中荷载需通过墩台与基础逐层传导至地基，其远超常规施工设备的重量特性，从根源上对桥梁下部结构提出了超出常规设计的特殊要求，这一规律在数十年工程实践中不断得到验证与强化。
墩台作为直接承重结构，需针对模架自重进行专项强化设计。模架通过墩旁牛腿或盖梁传递荷载，要求墩体具备更强的竖向承载能力与抗剪强度。雄商高铁黄河特大桥施工中，为支撑 1920 吨级移动模架的承重需求，桥墩墩身截面尺寸从常规的 3.2m×2.8m 扩大至 4.5m×3.5m，且在墩身与盖梁连接处增设 8 道环形加强箍筋，箍筋间距加密至 10cm，较普通桥墩配筋量提升 40%。历史案例更凸显这种适配的必要性：20 世纪 90 年代厦门高集海峡公路大桥首次引进移动模架时，初期采用的圆柱式桥墩因截面过小，在模架自重作用下出现 2mm 侧向位移，被迫停工对墩身进行外包钢板加固，额外投入工期 15 天。此外，模架移动过程中产生的水平推力需墩台具备抗倾覆能力，规范明确要求移动模架纵向前移时，墩台抗倾覆稳定系数不得小于 1.5，这使得桥墩常需增设侧向支撑或加大基础埋深。
基础作为荷载传导的最终载体，其承载能力与稳定性要求因模架自重显著提升。对于天然地基，需通过换填或夯实处理提高承载力，福厦高铁湄洲湾跨海大桥施工中，为支撑 1200 吨级移动模架，将墩台基础下的粉质黏土地基换填为 3 米厚的级配碎石，经重型动力触探试验，地基承载力特征值从 120kPa 提升至 300kPa 以上。桩基础则需通过增加桩长与桩径应对自重荷载，平潭海峡公铁大桥 40.6 米跨现浇梁施工中，针对模架自重与 639 立方米混凝土的叠加荷载，将原设计的 18 米长钻孔桩加长至 25 米，桩径从 1.2 米扩大至 1.5 米，单桩竖向承载力特征值提升至 3500kN。早期工程中曾因基础设计不足引发问题：某 2000 年建成的高速公路桥梁，采用的 32 米跨度移动模架因基础未考虑模架自重的长期作用，运营 5 年后出现桩身开裂，最终通过补打 4 根抗拔桩才解决隐患。
从技术本质看，模架自重的荷载特性决定了下部结构的特殊要求。这种荷载具有 “集中性” 与 “临时性” 双重特征：集中作用于墩顶局部区域，需墩台进行应力集中区域的加强；施工阶段的临时荷载虽不纳入永久荷载体系，但需基础预留更大安全储备。交通运输部的施工规范对此明确界定：采用移动模架施工时，墩台基础的设计荷载需计入模架自重的 1.2 倍安全系数，且需进行施工阶段的专项验算。湄洲湾跨海大桥的实践印证了这一要求的必要性，其模架施工中通过实时监测发现，基础最大沉降量达 8mm，恰好控制在预留的 10mm 允许值内，若按常规基础设计则必然超限。
历史演进中，模架自重的增加与基础技术的升级形成同步迭代。20 世纪 90 年代国内引进的初代模架自重多在 300 吨以内，基础多采用扩大基础即可满足要求；如今千吨级模架的广泛应用，推动了钻孔桩、沉井等深基础的普及，福厦高铁等项目中甚至采用 BIM 技术模拟模架自重传导路径，优化基础布桩方案。这种适配关系充分说明，移动模架的自重荷载已成为桥梁下部结构设计的核心控制因素之一，其引发的额外要求已融入工程设计的标准流程。