橋隧相連段零距離運架梁施工技術(shù)

1、 匯報提綱匯報提綱 一、立項背景和任務來源 二、主要成果及技術(shù)創(chuàng)新點 三、技術(shù)方案 四、與國內(nèi)外同類先進技術(shù)的比較 五、知識產(chǎn)權(quán)證明 六、經(jīng)濟效益證明 七、對社會發(fā)展和推進科技進步的意義 八、推廣應用范圍和前景一、立項背景和任務來源一、立項背景和任務來源隨著國內(nèi)外高速鐵路的不斷發(fā)展，鐵路混凝土預制箱梁的應用越來越廣泛，箱梁架設施工面臨的工況越來越復雜，特別是山嶺地區(qū)橋隧相連地段隧道口箱梁架設施工時，對箱梁架設的施工設備和施工技術(shù)、工藝等提出了更高的要求。（1）在常規(guī)的橋隧相連段零距離箱梁運架施工中，施工采用傳統(tǒng)的運架分離或運架一體等相關設備，此類設備有如下問題：在隧道口架橋需在橋臺和洞口之間有

2、至少大于40米距離；架橋機外形尺寸大，自身通過隧道時需拆裝一些大型部件，架橋機通過隧道需要數(shù)天時間，甚至更長；隧道口拆裝部件難度較大，勞動強度高；需要輔助吊機具配合；運梁通過隧道時，箱梁須切除箱梁翼緣板或擴大隧道斷面；施工綜合成本高；運架一體機在長距離架梁時效率較低，架橋位置與梁場距離越遠越明顯。（2）同時在常規(guī)的橋隧相連段零距離箱梁運架施工中，支座灌漿多采用鋼板焊接加工而成的灌漿模板，通過一次性的膨脹螺栓進行加固進而灌漿這一施工工藝。膨脹螺栓加固需要提前鉆眼才能進行安裝，另外還要配備其它輔助裝置，施工投入多，工序繁瑣，費時費力，增加施工成本。因此，只要改變常規(guī)橋隧相連段零距離箱梁運架施工中的

3、運架設備和箱梁支座灌漿施工技術(shù)就能解決橋隧相連段零距離運架梁施工這一困難，同時提高其工作效率，降低其施工成本。 1 1、立項背景、立項背景二、主要成果及技術(shù)創(chuàng)新點二、主要成果及技術(shù)創(chuàng)新點1 1、主要成果、主要成果（1）采用YLS900運梁車和JQDS900架橋機運架設備，實現(xiàn)了整機過隧道及隧道出口首孔箱梁架設施工，形成了一套完整的橋隧相連運架梁施工新工藝。 圖1 出隧道零距離運架梁圖2 進隧道零距離運架梁（2）在橋隧相連運架梁施工中形成了一種采用可伸縮支架加固灌漿模板的箱梁支座灌漿施工新工藝和新方法。 圖6 傳統(tǒng)的箱梁支座灌漿模板及加固方法示意圖圖7 新型的箱梁支座灌漿模板及加固方法示意圖2

4、2、技術(shù)技術(shù)創(chuàng)新點創(chuàng)新點三、三、技術(shù)方案 根據(jù)鐵路箱梁噸位大、橋隧相連，工期緊等施工特點，針對常規(guī)橋隧相連段零距離箱梁運架施工中的運架設備和施工技術(shù)，課題組決定采用YLS900型運梁車和JQDS900型架橋機配套使用的運架分離設備這一方案，施工過程中依據(jù)規(guī)范及設計圖紙要求，開展科研攻關，在引進、消化、吸收先進技術(shù)的基礎上，研究橋隧相連段零距離運架梁施工這一技術(shù)難題，根據(jù)現(xiàn)場橋隧相連段零距離運架箱梁的施工方法、工藝進行總結(jié)，對比同類施工，對其施工過程和工藝進行改進和創(chuàng)新，同時進行多次現(xiàn)場試驗，及時整理施工資料，總結(jié)施工經(jīng)驗，編制課題研究報告，最終形成一套橋隧相連段零距離運架梁施工技術(shù)，為進一步推

5、動橋隧相連段零距離運架梁施工技術(shù)的發(fā)展做出學術(shù)上的貢獻。1、 YLS900運梁車結(jié)構(gòu)組成及工作原理運梁車結(jié)構(gòu)組成及工作原理YLS900運梁車主要由 (1)車體 (2)主動輪組及轉(zhuǎn)向機構(gòu)(3) 被動輪組及轉(zhuǎn)向機構(gòu)(4)前司機室 (5)后司機室(6)馱梁臺車 (7)動力系統(tǒng)(8)電氣系統(tǒng) (9)液壓系統(tǒng)組成。圖4 YLS900運梁車結(jié)構(gòu)組成圖圖5 YLS900運梁車運梁實景圖2、 JQDS900架橋機結(jié)構(gòu)組成及工作原理架橋機結(jié)構(gòu)組成及工作原理JQDS900型架橋機采用定點取梁作業(yè)方式架梁，導梁輔助過孔方式縱移，運梁車馱運架橋機方式轉(zhuǎn)場。主要組成為(如下圖1.5)：架梁支撐及驅(qū)動架橋機縱移的前支腿（

6、4）、后支腿（8）；滿足隧道口架梁支撐轉(zhuǎn)換的中輔助支腿（7）、支撐輪組（11）；非隧道口架梁提高施工效率的C型支腿（9）；轉(zhuǎn)場馱運支撐的后輔助支腿（10）；前輔助支腿（2）；除了支腿部分，還包括兩跨式導梁（1）、主梁（3）、起重小車（5）、輔助小車(15)、液壓系統(tǒng)（14）、電氣控制系統(tǒng)（12）等。JQDS900型架橋機和導梁采用兩跨簡支式結(jié)構(gòu)，架梁作業(yè)為跨一孔簡支式架梁。由運梁車運梁至架橋機尾部，運梁車與架橋機導梁對接，通過兩臺馱梁臺車將箱梁運至導梁上，翻下架橋機后支腿，架橋機兩臺起重小車通過定點起吊吊起箱梁，前支腿通過鏈條拖拉驅(qū)動導梁過孔到位，兩臺起重小車同步落梁到位。圖7 JQDS900

7、架橋機 圖6 JQDS900架橋機結(jié)構(gòu)組成圖1、導梁 2、前輔助支腿 3、主梁 4、前支腿 5、起重小車 6、卷揚總成 7、中輔助支腿 8、后支腿9、C型支腿10、后輔助支腿 11、 支撐輪組 12、 司機室13、電氣系統(tǒng) 14、液壓系統(tǒng) 15、輔助小車16、附件 3、 橋隧相連段零距離運架梁施工技術(shù)橋隧相連段零距離運架梁施工技術(shù)3.1 運梁施工技術(shù)運梁施工技術(shù)(1) 運梁車運梁通過路基運梁車裝載箱梁完畢，開啟軌跡跟蹤程序，由1號控制室控制箱梁運輸，2號控制室和運梁車兩側(cè)巡車人員監(jiān)控運梁車運行。運梁車沿路基中線行進，輪胎外側(cè)離級配碎石填筑外側(cè)不小于1.5m(運梁便道則不小于2m)。注：當運梁車

8、馱梁通過涵洞時，要求涵洞上方必須有至少50cm的級配碎石層。(2) 運梁車運梁通過隧道YLS900運梁車運梁通過隧道時將頂升系統(tǒng)調(diào)至1800mm高度（正常不通過隧道運梁時為2000mm高度），箱梁中翼緣、電氣化立柱、防護墻鋼筋距離隧道內(nèi)襯理論尺寸大于200mm，通過人員巡視并配合車身自帶的雷達探測系統(tǒng)，低速（約1公里/小時）運行通過隧道。 (3) 運梁車運梁前端面距架橋機后支腿50m處時停車轉(zhuǎn)換成低速，并激活防碰撞保護系統(tǒng)，低速沿標志的對位線駛?cè)刖鄬Я憾?m處停車，將1號控制室旋轉(zhuǎn)90至運梁車左側(cè)，接著繼續(xù)以低速向?qū)Я嚎拷?，當運梁車前端面距導梁端0.5m停車，調(diào)整運梁車高度，然后與導梁對接。停

9、車對位后必須打好止輪器，支撐好運梁車前后支腿(必要時用楔形硬雜木或鐵板找平)，連接好運梁車與架橋機的數(shù)據(jù)線，運梁車交由架橋機統(tǒng)一控制。(4) 在架橋機的控制下，兩馱運臺車同步馱梁至架橋機導梁上方，架橋機兩架梁小車吊起箱梁，馱運小車返回運梁車，根據(jù)待架下一孔梁的長度定位馱梁小車。至此，箱梁全部由架橋機接管。斷開從運梁車連接到架橋機上的數(shù)據(jù)線，收回運梁車支腿，運梁車以低速退至距導梁端8m處，將1號控制室旋轉(zhuǎn)90至運梁車中央并鎖閉，至此，運梁車退出架梁作業(yè)區(qū)域，運梁車以正常速度返回制梁場裝運下一孔箱梁。 3.2 架架梁施工技術(shù)梁施工技術(shù)3.2.1 YLS900運梁車和JQDS900架橋機無隧道地段運

10、架施工方法和施工工藝 （1）運梁車馱運箱梁至架橋機尾部（如下圖8）（2）運梁車與導梁對接（如下圖9） （3）馱梁臺車將梁片運送到位（如下圖10）（4）后支腿翻轉(zhuǎn)支撐（如下圖11）（5）起重小車吊起梁片（如下圖12）（6）運梁車馱梁臺車退出并返回梁場（如下圖13）（7）導梁中支腿前行至下一墩臺并支撐好（如下圖14）（8）架橋機前支腿驅(qū)動導梁過孔到位（如下圖15）（9）落下梁片，調(diào)整對位（如下圖16）（10）架橋機前后支腿同步驅(qū)動架橋機縱移過孔，架橋機后端由C型腿支撐，進入待架梁狀態(tài)。（如下圖17）3.2.2 YLS900運梁車和JQDS架橋機出隧道零距離運架施工方法和施工工藝 （1）YLS900

11、運梁車馱運JQDS900架橋機通過隧道到達隧道口橋頭位置（如下圖18）；（2）將導梁前支腿放置在墩臺上并臨時固定，前支腿及后輔助支腿支撐架橋機，吊梁小車吊掛導梁（如下圖19）；（3）運梁車退出，將導梁放置到梁面，用滾輪支撐，安裝導梁前、中支腿（如下圖20）；（4）運梁車與導梁尾端對接并推送導梁過孔，導梁前移至前方墩臺（如下圖21）；（5）導梁前支腿、中支腿支撐在墩臺上（如下圖22）； （6）翻下后支腿支撐于軌道上，架橋機前輔助支腿支撐于導梁上（如下圖23）；（9）后支腿和前支腿驅(qū)動架橋機縱移過孔到位（如下圖26）；（10）運梁車馱運梁片到架橋機尾部，中輔助支腿支撐在導梁上（如下圖27）； （7

12、）架橋機縱移過孔到橋臺位置并支撐好前支腿（如下圖24）； （8）運梁車推送導梁，翻轉(zhuǎn)并支撐好導梁后支腿（如下圖25）；（11）后支腿翻起，運梁車與導梁對接（如下圖28）；（12）托梁臺車將梁片運至中輔助支腿后方（如下圖29）；（13）轉(zhuǎn)換支撐輪組支撐在梁片上方，中輔助支腿翻轉(zhuǎn)折疊（如下圖30）；（14）托運臺車繼續(xù)前移到位（如下圖31）；（15）后支腿翻轉(zhuǎn)支撐，收起支撐輪組，起重小車吊起梁片（如下圖32）；（16）運梁車接回托運臺車并返回梁場（如下圖33）；（17）導梁中支腿前行至下一墩臺并支撐好，前支腿驅(qū)動導梁過孔（如下圖34）；（18）導梁過孔到位，支撐好導梁后支腿（如下圖35）；（19）

13、落下梁片，調(diào)整對位，完成箱梁架設（如下圖36）；3.2.3 箱梁支座灌漿施工技術(shù)箱梁支座灌漿施工技術(shù)（1）支座灌漿前準備工作 測量放樣 用全站儀放出墊石錨栓孔中心點，并彈出經(jīng)過中心點對應的橫向和縱向坐標線。 圖37墊石頂面測量放樣圖 墊石鑿毛、清理、潤濕對支座就位部位的支承墊石表面進行鑿毛，清除表面粉塵、油污、污垢等不利于粘接的物質(zhì)，清除預留錨栓孔中的雜物，修補裂縫等缺陷，并用水將支承墊石表面浸濕至飽和，但施工時不應留有明水。詳見下圖39和圖40。 圖38 墊石鑿毛、清理圖 圖39 墊石潤濕圖 灌漿料和水的稱量根據(jù)單位時間施工方量以水料比和砂漿容重計算出灌漿料和水量，稱量時需精確至0.1kg。

14、（2）安裝可拆卸模板和伸縮支架加固裝置 安裝可拆卸模板可拆卸模板由50mm角鋼焊接而成，如下圖41。圖中由兩組通過螺栓2垂直連接的角鋼組組合而成，每組角鋼組均由兩段垂直焊接的角鋼1組成，四段角鋼1組成矩形框狀結(jié)構(gòu)，角鋼1外沿上表面設置有一組或多組加固裝置，角鋼1外沿下表面設置有橡膠防漏條（防止重力灌漿時發(fā)生漏漿），見下圖41。 圖40 可拆卸模板平面圖 落梁，調(diào)節(jié)縱、橫位置及高程 架橋機吊梁小車下落至距離千斤頂頂面35cm處，用吊錘通過吊梁小車縱橫移動，將支座橫向和縱向中心線和墊石上彈出的橫向和縱向坐標線對正，然后落梁至千斤頂上，通過升降千斤頂油缸，使梁面達到設計高程。 安裝可伸縮支架加固模板

15、箱梁縱、橫向和高程調(diào)整完成后，將加固裝置的加固支架壓到模板外邊緣，然后升高伸縮桿使其頂住箱梁底面，通過反力達到對模板的加固作用。加固裝置包括加固支架3和伸縮桿，加固支架3采用工字型加固支架，伸縮桿設置在工字型加固支架的腹板4上；伸縮桿包括螺桿5和螺帽6，螺桿5焊接在工字型加固支架的腹板4上，螺帽6上焊接有支撐桿。詳見下圖42和圖43。 圖41加固裝置示意圖 圖42 加固裝置實物圖將可拆卸的箱梁支座灌漿模板放置在使用位置，將加固裝置中的加固支架3壓在箱梁支座灌漿模板中角鋼1的外沿，然后通過螺帽6升高支撐桿，直至第二鋼筋8的端部頂住箱梁10底面，利用箱梁10的重力對箱梁支座灌漿模板進行加固。在拆除

16、箱梁支座灌漿模板時，僅需通過螺帽6降低支撐桿后將加固裝置取出，再通過螺栓2（圖41）將箱梁支座灌漿模板拆開，移至下一孔梁的灌漿現(xiàn)場繼續(xù)工作。詳見下圖44和圖45。圖43 加固裝置與可拆卸模板組合示意圖 圖44 加固裝置與可拆卸模板組合實物圖（3）拌制支座砂漿 先將稱量好的灌漿料倒入攪拌機內(nèi)干攪23分鐘，然后邊攪邊加水。當加水至80時，停止加水并繼續(xù)攪拌35分鐘，最后加入剩余20的水，加完所有的水后繼續(xù)攪拌3分鐘。在攪拌過程中，用抹子將結(jié)塊的砂漿搗碎，使砂漿無結(jié)塊。砂漿攪拌時，要注意砂漿攪拌的時間，從開始加水攪拌至灌注完畢不能超過30min。詳見下圖46。 制作不少于3組的試件，規(guī)格為4cm4c

17、m16cm（分別作2h抗壓強度，24h抗折強度和28d的抗壓強度檢測）詳見下圖47。 圖45 攪拌砂漿 圖46 制作試件注：冬季和夏季施工采取加熱、冷水和其它有效措施，保證拌合物的溫度在5-30以內(nèi)；嚴禁在灌漿料中摻入任何外加劑、外摻料；無法恢復流動性的漿料禁止再次加水混合攪拌使用。（4） 重力灌漿砂漿攪拌完畢后，開始重力灌漿（利用箱梁頂面與底面間產(chǎn)生的重力勢能）。灌注前，用少量的清水對灌漿管進行清洗，沖去灌漿管內(nèi)壁上的砂子等雜物，并對灌漿管內(nèi)壁進行潤滑。砂漿從攪拌機內(nèi)流入料斗（料斗盡量往高放，以增大灌漿的壓力）時，應始終保持料斗裝滿90。當灌入的砂漿距支座底平面10mm時，將攪拌機的出料口關

18、閉，利用灌漿管內(nèi)的砂漿注滿模板。當砂漿超過支座底平面35mm時停止灌漿。 圖47 塑料管導流支座灌漿 圖48 完成灌漿的箱梁（5） 養(yǎng)護砂漿面層砂漿在凝固的過程中會產(chǎn)生大量的水化熱，灌漿料灌注完畢后需要及時的進行養(yǎng)護。養(yǎng)護前，需要對砂漿料的凝固情況進行觀察。養(yǎng)護時間夏在一般在灌注完畢后的1525分鐘，冬天一般在灌注后的2535分鐘，對支座砂漿面層灑水，并用土工布潤濕然后用塑料薄膜包裹，如此養(yǎng)護7天以上。（6）拆除伸縮支架和可拆卸模板當砂漿抗壓強度達到20MPa以上，便可拆除伸縮支架和可拆卸模板。注：拆模時，需小心謹慎，防止磕碰砂漿層表面。1)課題研究中使用的分離式運架設備為復合導梁多支腿過隧箱

19、梁架橋機，為新型設備，國內(nèi)外無同類機型對比，采用折翻式支腿結(jié)合支撐輪組創(chuàng)新技術(shù)與接軌裝置，實現(xiàn)橋隧相連段零距離運架梁施工，并且整機運行平穩(wěn)，作業(yè)安全高。2)課題組研究形成的箱梁支座可伸縮支架加固灌漿施工技術(shù)，與國內(nèi)外同類施工中膨脹螺栓加固灌漿施工技術(shù)相比，縮短了工期，節(jié)約了資源，并有利于環(huán)境保護，為大噸位箱梁支座灌漿施工發(fā)明了一種新的加固方法。經(jīng)過實踐應用，取得了明顯的經(jīng)濟和社會效益。四、四、與國內(nèi)外同類先進技術(shù)的比較與國內(nèi)外同類先進技術(shù)的比較七、七、對社會發(fā)展和推進科技進步的意義對社會發(fā)展和推進科技進步的意義1)課題研究中使用的分離式運架設備，采用折翻式支腿結(jié)合支撐輪組創(chuàng)新技術(shù)與接軌裝置，YLS900運梁車和JQDS900架橋機這一套運架分離式運架設備能夠?qū)崿F(xiàn)橋隧相連段零距離運、架梁，其創(chuàng)新的翻轉(zhuǎn)輔助支撐和支撐輪組使隧道口負距離架梁得以實現(xiàn)，充分發(fā)揮了運架分離式運架設備架橋效率高的優(yōu)勢，