鐵路客專橋梁900t預(yù)制箱梁移運(yùn)架施工工法

1、鐵路客專橋梁900t預(yù)制箱梁移運(yùn)架施工工法1 .前言為了滿足列車高速運(yùn)行對橋梁上部梁體的平整度、整體性及剛度新標(biāo)準(zhǔn)的要求鐵路客運(yùn)專線橋梁設(shè)計(jì)中采用了大噸位整體箱梁。促使鐵路橋梁運(yùn)架設(shè)備、施工方法必須與之相適應(yīng)，大噸位箱梁的運(yùn)輸、架設(shè)施工是需要解決的技術(shù)難題。中鐵七局承建的武廣客運(yùn)專線武漢大興洲長江大橋北岸引橋客運(yùn)專線，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h,32m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁重900t。在總結(jié)以往橋梁架設(shè)施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工場地實(shí)際，依據(jù)“橋位制梁、橫向移梁，門吊吊裝、運(yùn)輸架設(shè)”的原則，解決了橋梁的運(yùn)輸、架設(shè)問題：預(yù)制梁場設(shè)于橋頭一側(cè)，箱梁在制梁臺座上完成預(yù)制，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度且施加階段預(yù)應(yīng)力后

2、，用輪軌式液壓橫移臺車將箱梁從制梁臺座橫移至存梁臺座。完成壓漿封錨等后續(xù)工作后，采用兩臺500t跨線門吊吊裝箱梁至輪胎式運(yùn)梁車上，運(yùn)梁車沿已架梁體運(yùn)輸箱梁至架橋機(jī)處，使用HZQ90M鐵路架橋機(jī)架梁c2007年7月28日，科技成果”HZQ90CE鐵路架橋機(jī)的研制與應(yīng)用”通過了河南省科學(xué)技術(shù)廳的技術(shù)鑒定。在對箱梁運(yùn)輸、架設(shè)施工中的關(guān)鍵技術(shù)和施工工藝進(jìn)行整理后形成了本工法。2 .工法特點(diǎn)和一般傳統(tǒng)架梁相比本工法具有以下特點(diǎn)：2.0.1采用就地預(yù)制減少運(yùn)距，可提高架設(shè)效率。2.0.2采用自制輪軌式液壓橫移臺車將箱梁從制梁臺座橫移至存梁臺座，完成壓漿封錨等后續(xù)工作。2.0.3采用兩臺500t跨線門吊吊裝

3、梁體，四點(diǎn)起吊、三點(diǎn)平衡，梁體受力狀態(tài)好。2.0.4架橋機(jī)在簡支工況下架梁，簡支過孔，整機(jī)縱向穩(wěn)定性大，安全性高。2.0.5架梁、運(yùn)梁工序分離，作業(yè)效率高；架橋機(jī)前支腿下部自由折疊，方便首、末跨梁體架設(shè)；輔支腿、前支腿等互相配合，可以滿足架橋機(jī)變跨調(diào)整需要；配備梁體橫向微調(diào)功能，對位誤差02mm2.0.6輪胎式運(yùn)梁車，運(yùn)梁車沿已架梁體運(yùn)輸箱梁，不需鋪設(shè)軌道減少工序，節(jié)約成本。3 .適用范圍適用于鐵路客運(yùn)專線32ml24ml20m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁的橫移和運(yùn)輸；直線及曲線半徑2500m縱坡020%白32m24m20m等跨及變跨的雙線預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的運(yùn)架施工。4 .工藝原理4.1 .1架橋

4、機(jī)起升機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速、PLC控制和設(shè)計(jì)橫移裝置及卷揚(yáng)雙制動,使各部運(yùn)行機(jī)構(gòu)同步、設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)確性和安全得到保證；設(shè)計(jì)四點(diǎn)起吊，三點(diǎn)平衡，滿足國家規(guī)范、作業(yè)程序和安全施工要求；起升機(jī)構(gòu)置于主梁尾端，降低了整機(jī)高度和吊梁小車的重量。4.2 .2、運(yùn)梁臺車之馱梁小車與架橋機(jī)吊梁小車走行傳動形式設(shè)計(jì)一致，實(shí)現(xiàn)了降低運(yùn)行誤差的作用，也實(shí)現(xiàn)了通過PLC控制系統(tǒng)二者統(tǒng)一操作，同步運(yùn)行可靠。5 .工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程5.1-1預(yù)先安裝四個(gè)支座到梁體上，利用兩臺500T跨線門式起重機(jī)將預(yù)制梁由存梁臺座垂直吊裝至橋面上的運(yùn)梁車上，運(yùn)梁車上的支梁車馱梁前行運(yùn)梁至架橋機(jī)后端，當(dāng)梁體吊裝孔位于架橋機(jī)前吊梁

5、火車正下方時(shí)，運(yùn)梁車停止前行。架橋機(jī)前吊梁大車上的吊棒通過梁體吊點(diǎn)預(yù)留孔，將梁體吊起前行，后吊點(diǎn)前行至后吊梁火車時(shí)止。安裝后吊點(diǎn)，后吊梁大車、前吊梁大車一起吊梁前行，移至待架位置。落梁至墊石兩側(cè)的支撐油井上。通過油表讀數(shù)調(diào)整油井的壓力大小，使四個(gè)支點(diǎn)處的油井受力相同。安裝支座下錨螺栓，然后灌漿。當(dāng)漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，拆除油井，支座開始受力,完成梁體架設(shè)。然后在梁面上鋪鋼軌，架橋機(jī)"O'型支腿前移，下導(dǎo)梁過孔，架機(jī)本身過孔。架橋機(jī)過孔完成后，開始下一孔梁的循環(huán)架設(shè)。工藝流程見圖圖5.1-1工藝流程圖5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 移梁臺車橫移梁900t預(yù)制箱梁在制梁臺座完成預(yù)制

6、后，在箱梁兩端鋪設(shè)P50鋼軌，4臺自制250t液壓移梁臺車沿軌道對稱布置在梁底腹板設(shè)計(jì)位置，每端設(shè)兩臺。提前安裝板式橡膠支座至存梁臺座上，檢查所有移梁臺車，連接所有油頂和油泵之間的管路后，移梁臺車開始橫移梁。移梁過程中要保證四臺移梁臺車行進(jìn)同步，橫移到存梁臺座后，精確對準(zhǔn)支座位置，兩端交替落梁。5.2.2 門吊提梁運(yùn)梁車行至存梁臺座處制動，盡量和存梁臺座橫向?qū)φＵ{(diào)整為墊箱承力，兩臺DQ500a跨線門吊起重大車橫移至存梁臺座正上方，放下吊具。吊點(diǎn)順橋向?qū)ΨQ設(shè)置在距梁端75cm和175cm處，橫橋向?qū)ΨQ設(shè)置在距梁中心線184cm處。操作人員將吊桿穿進(jìn)箱梁的吊裝孔并錨固，指揮人員指揮，8個(gè)吊點(diǎn)同步

7、起吊。起吊至梁底面高過運(yùn)梁車不小于50cm時(shí)，起重火車橫移至運(yùn)梁車正上方，對位落梁、錨固。圖5.2.2-1 DQ500 型跨線門吊天車提梁圖5.2.2-2 DQ500型跨線門吊天車提梁橫移圖5.2.2-3 DQ500 型跨線門吊天車提梁橫移到位落梁5.2.3 運(yùn)梁車運(yùn)梁箱梁吊裝至運(yùn)梁車上，運(yùn)梁車通過自身重量檢測合格后，按預(yù)先在已架梁面涂制好的白油漆參照線導(dǎo)航前進(jìn)，避免輪架偏離已架箱梁腹板位置。保持勻速運(yùn)行，坡道地段速度控制在3.4km/h范圍內(nèi)。運(yùn)梁車距架橋機(jī)2030cm時(shí)緩慢停車，得到允許命令后向架橋機(jī)喂梁。5.2.4 架橋機(jī)架梁運(yùn)梁車喂梁之前，架橋機(jī)前支腿通過墩頂預(yù)埋的精軋螺紋鋼錨固在橋墩

8、上，使架橋機(jī)具有足夠的穩(wěn)定性。運(yùn)梁車調(diào)整為支撐油缸受力狀態(tài)。通過數(shù)據(jù)接口將運(yùn)梁車后馱梁小車與架橋機(jī)前吊梁小車聯(lián)機(jī)，前吊梁小車吊起梁體前端前行，保持前吊梁小車吊梁、拖梁和運(yùn)梁車上后馱梁小車同步前移梁體。運(yùn)行到一定位置，架橋機(jī)后吊梁小車吊起箱梁后吊點(diǎn)，運(yùn)梁車返回至預(yù)制梁場。圖5.2.4-2前吊梁小車吊起箱梁圖5.2.4-3前吊梁小車吊起箱梁前移圖5.2.4-4后吊梁小車吊起箱梁前后吊梁小車吊梁行至設(shè)計(jì)落梁位置上方，由吊梁小車實(shí)現(xiàn)前后對位，吊梁小車上的橫移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)左右對位，橫移調(diào)節(jié)量為左右各20cm；落梁至墊石頂面300mm支座對位。置放4個(gè)測力千斤頂，各千斤頂支反力間誤差應(yīng)小于5%將梁體（帶支座）

9、落放在墩臺上經(jīng)嚴(yán)格按架梁標(biāo)高調(diào)平后的千斤頂上。察看千斤頂讀數(shù)，讀數(shù)接近平均值時(shí)在支座下蓋板與墩頂墊石之間灌注無收縮灌漿料。靜等不小于40分鐘，漿體強(qiáng)度達(dá)到20MPaH,架橋機(jī)方可進(jìn)行過孔作業(yè)。圖5.2.4-5架橋機(jī)落梁5.2.5 架橋機(jī)變跨架梁箱梁架設(shè)從32m跨變?yōu)?4m跨時(shí)，先將架橋機(jī)向前移動8m,變換前支腿位置。前支腿安裝完畢，頂升油缸使其受力，然后移動主梁的輔助支腿，再將架橋機(jī)向前移動，將下導(dǎo)梁移動到前方橋墩，完成24m預(yù)制箱梁的安裝。5.2.6 架橋機(jī)過孔在橋面鋪設(shè)架橋機(jī)過孔臨時(shí)軌道。臨時(shí)軌道采用QU120g重軌鋪設(shè)，軌道鋪設(shè)要嚴(yán)格控制方向偏差和軌道的平順性，注意軌道接頭良好。臨時(shí)軌道

10、鋪設(shè)檢查完畢，前后吊梁小車向架橋機(jī)后支腿靠攏，減小輔助支腿的壓力；后肢腿8個(gè)油缸頂升，解除架橋機(jī)后肢腿墊箱錨固，使其懸空，取出墊塊，后肢腿下落，走行輪著力于鋼軌上。利用輔助支腿和前支腿油缸，使前支腿離開墩面懸空，輔助支腿承力。開動輔助支腿和后支腿走行機(jī)構(gòu)電動機(jī)，使架橋機(jī)前移至設(shè)計(jì)位置，即前支腿中心移至過墩中心線550mm寸停止制動。利用前支腿油缸和輔助支腿油缸，調(diào)整前支腿高度，量好尺寸，前支腿微調(diào)螺旋調(diào)好支平主梁。導(dǎo)梁后端配重12t,前吊梁小車前移吊起導(dǎo)梁后端；輔助支腿反扣輪吊起導(dǎo)梁前端，使導(dǎo)梁前支腿離開墩頂面不小于200mm前吊梁小車前移，保持導(dǎo)梁平穩(wěn)安全前移。導(dǎo)梁移至前端探出不大于20m時(shí)

11、，前懸臂輔助大車吊起導(dǎo)梁，同步前移至設(shè)計(jì)位置，架橋機(jī)過孔完畢。圖 5.2.6-1架橋機(jī)前移過孔前吊梁小車行至前支腿附近停止，解除前吊梁小車懸吊，輔助小車?yán)^續(xù)拖動導(dǎo)梁前移到位，支平、調(diào)整、放穩(wěn)導(dǎo)梁，導(dǎo)梁后支腿進(jìn)行錨固；拆除架橋機(jī)過孔用臨時(shí)軌道；全面檢查，架橋機(jī)準(zhǔn)備架設(shè)下一孔梁。5.2.7 末孔箱梁架設(shè)架橋機(jī)主梁前支腿下方折起，架橋機(jī)向前縱移，在支腿下方做好支撐，然后將下導(dǎo)梁支腿拆除，移走下導(dǎo)梁，放至最后一片箱梁，完成全部箱梁架設(shè)。6 .材料與設(shè)備武漢大興洲長江大橋北岸引橋客運(yùn)專線運(yùn)架設(shè)備有HZQ900型架橋機(jī)、KSC900型運(yùn)梁車和兩臺DQ500a龍門吊。主要設(shè)備表表6.0.1-1工作項(xiàng)目設(shè)備名

12、稱數(shù)量型號主要技術(shù)參數(shù)備注架梁架橋機(jī)1HZQ900額定起重能力：900t;梁體起落速度：0.5m/min;梁體起落局度：7m；梁體橫向微調(diào)距離：±200mm吊梁縱移速度：0-3m/min（重載）0-5m/minE）；移位速度：0-3m/min,架設(shè)曲線橋最小曲率半徑：Rmin>2500m；適應(yīng)縱坡w20%o；整機(jī)裝機(jī)容量：300kWZ下導(dǎo)梁式運(yùn)梁運(yùn)梁車1KSC900運(yùn)梁車自重：243t;額定載重里：900t:總寬度：7.05m；最小轉(zhuǎn)彎半徑：內(nèi)側(cè)26.5m,外側(cè)39m；平坦道路空載行駛速度0-14km/h,負(fù)載為900t;最大爬坡能力5.12%輪胎式提梁吊裝龍門吊2DQ500額

13、定起吊能力：500t;凈跨度：30.0m；凈起升高度：30.0m；適應(yīng)縱坡：土15%o；整機(jī)裝機(jī)容量：230kW;整機(jī)重量：378t單臺橫移梁移梁小車4250t整車尺寸：2800*1660*1106mm；額定頂升重量250t;行車速度：重載065m/s,空載6.5m/s。；每臺車設(shè)8個(gè)輪子，輪品t面直徑460mm最大輪壓31.25t。單臺7 .質(zhì)量控制7.0.1建立健全客運(yùn)專線箱梁架設(shè)質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，實(shí)行質(zhì)量責(zé)任制，嚴(yán)格制定落實(shí)質(zhì)量獎懲措施。7.0.2每道工序認(rèn)真落實(shí)“三件”制，即班組、施工員、質(zhì)檢工程師檢查制度，機(jī)具設(shè)備各部位檢查合格后方可開始梁體運(yùn)輸及架設(shè)作業(yè)。7.0.3加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)和保

14、養(yǎng)，每次操作前嚴(yán)格檢查機(jī)械各部位運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)及時(shí)解決。7.0.4培養(yǎng)專業(yè)化架梁隊(duì)伍，提高箱梁架設(shè)水平。7.0.5提梁、架梁時(shí)，必須保證各吊點(diǎn)同步起吊，滿足“四點(diǎn)受力、三點(diǎn)平衡”的設(shè)計(jì)要求。7.0.6門機(jī)提梁落梁前，應(yīng)事先在梁底板上劃線，保證位置準(zhǔn)確。7.0.7運(yùn)梁車運(yùn)行速度應(yīng)保持均勻，嚴(yán)禁突然加速或急剎車，坡道地段行駛嚴(yán)格控制速度。7.0.8架橋機(jī)落梁時(shí)應(yīng)使用橫向微調(diào)裝置，實(shí)現(xiàn)橫向精確對位，確保箱梁的對位誤差不超過允許范圍。7.0.9千斤頂落梁時(shí)要保證四支點(diǎn)受力均勻，各千斤頂支反力間誤差符合要求。7.0.10支座灌漿應(yīng)從支座中心部位向四周注漿，保證支座底板處漿體飽滿。7.0.11

15、架橋機(jī)過孔臨時(shí)軌道鋪設(shè)平順性，接頭良好。8 .安全措施8.0.1建力健全安全管理體系，設(shè)置以項(xiàng)目經(jīng)理為第一安全責(zé)任人的安全組織機(jī)構(gòu)，設(shè)置現(xiàn)場專門指揮人員及安全管理人員。8.0.2制定和落實(shí)安全崗位責(zé)任制，明確獎罰措施，綜合和解碼安全目標(biāo)，細(xì)化人員分工，強(qiáng)化安全教育，使安全達(dá)到受控狀態(tài)。8.0.3設(shè)備使用前應(yīng)嚴(yán)格按照通過技術(shù)監(jiān)督部門審查認(rèn)證的產(chǎn)品使用說明書和操作手冊進(jìn)行安裝、調(diào)試、使用，對操作人員要進(jìn)行強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)。8.0.4制定切實(shí)可行的箱梁架設(shè)應(yīng)急預(yù)案，并適時(shí)演練。8.0.5定期對機(jī)具設(shè)備進(jìn)行全面安全大檢查，杜絕機(jī)械安全隱患。8.0.6吊梁、運(yùn)梁、架梁過程中設(shè)立專人監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)停止

16、作業(yè)，待情況查明并采取措施后方可進(jìn)行繼續(xù)進(jìn)行。8.0.7配備必要的聯(lián)絡(luò)工具，保證所有操作過程相互配合，動作同步、協(xié)調(diào)、一致。8.0.8配備必要的高空作業(yè)防護(hù)用品。9 .環(huán)境措施9.0.1加強(qiáng)設(shè)備檢查維修，防止漏泄油事故發(fā)生。9.0.2支座灌漿時(shí)在墩頂周邊抹砂漿帶擋水，避免任意流淌，污染施工環(huán)境和墩身表面。9.0.3設(shè)備清洗應(yīng)注意污水的收集和沉淀后排放，防止混有油污的污水流入河道，污染水源。9.0.4擦拭設(shè)備的油抹布應(yīng)隔離存放，嚴(yán)禁隨處丟棄，污染土體。9.0.5嚴(yán)格檢查設(shè)備電路情況，杜絕電纜漏電引起的火災(zāi)事故污染大氣環(huán)境。10 .效益分析武漢大興洲長江大橋北岸引橋箱梁架設(shè)，實(shí)現(xiàn)了移梁吊裝、運(yùn)輸、

17、架設(shè)設(shè)備配套、流水線施工。以往客運(yùn)專線箱梁架設(shè)技術(shù)在國內(nèi)尚不成熟，國內(nèi)有關(guān)單位自主研發(fā)的JQ600型、DF450型、SPF450型、JZ-24型等各式重型架橋機(jī)，將架橋機(jī)架設(shè)梁重由以往的130t提高到600t,取得了成功。2006年10月28日成功架設(shè)第一片箱梁，中央電視臺CCTV新聞?lì)l道、晚間新聞、湖北衛(wèi)視、武漢電視臺、人民日報(bào)、新華社、經(jīng)濟(jì)日報(bào)、人民鐵道、長江日報(bào)、武漢晨報(bào)、楚天都市報(bào)等18家新聞媒體對此進(jìn)行了報(bào)道。此次中國鐵路建設(shè)史上首條時(shí)速350km/h客運(yùn)專線43孔900t預(yù)制箱梁的架設(shè)完成，不但為中國鐵路建設(shè)史上有深遠(yuǎn)歷史意義的標(biāo)志性工程順利完工奠定了基礎(chǔ)，而且標(biāo)志著國內(nèi)架設(shè)梁重已經(jīng)由600t提高到900t,開創(chuàng)了高速鐵路橋梁施工的新紀(jì)元，也充分展示了企業(yè)的良好形象，擴(kuò)大了企業(yè)的影響力，為公司在中國高速鐵路建設(shè)市場爭得一席之地奠定了良好的基礎(chǔ)，有較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。11 .應(yīng)用實(shí)例由中鐵七局集團(tuán)有限公司承建的武漢大興洲長江大橋，是規(guī)劃中的京廣客運(yùn)專線大動脈中段，是目前世界上最大的公鐵兩用橋。橋梁位于長江二橋下游9.5公里處，總長11公里，設(shè)計(jì)為鐵路4線、公路