路基上梁場(chǎng)輪胎式自移動(dòng)提梁機(jī)提梁施工工法

-1-

路基上梁場(chǎng)輪胎式自移動(dòng)提梁機(jī)提梁施工工法

1前言

高速公路預(yù)制梁場(chǎng)選擇一般考慮交通便利，方便鋼材、混凝土運(yùn)輸；足夠大的利用面積，臨近特大橋橋臺(tái)或者若干個(gè)大中橋中間的位置，但一般要進(jìn)行線外征地，其建設(shè)費(fèi)用昂貴，后期還要復(fù)綠，梁場(chǎng)還需要配備龍門吊對(duì)箱梁二次倒運(yùn)，耗時(shí)費(fèi)力。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，特別是對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)省份，不允許占用紅線外土地建設(shè)梁場(chǎng)，而是梁場(chǎng)建設(shè)在路基上，但山區(qū)高速公路路基直線段長(zhǎng)度有限，采用常規(guī)的龍門吊吊裝箱梁，由于場(chǎng)地狹窄，需要鋪設(shè)很長(zhǎng)的龍門吊軌道，如遇到曲線上，還需要對(duì)龍

門吊進(jìn)行改造，成本昂貴。

龍懷項(xiàng)目梁場(chǎng)布置在路基上，存梁區(qū)設(shè)置曲線路基上，針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況，場(chǎng)內(nèi)箱梁倒運(yùn)，采用改造后的輪胎式自移動(dòng)提梁機(jī)施工，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)總結(jié)形成

該工法。

“路基上梁場(chǎng)輪胎式自移動(dòng)提梁機(jī)提梁施工工法”成功通過(guò)2017年度中國(guó)公路行業(yè)協(xié)會(huì)組織的的成果鑒定，成果總體達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。2018年該工法獲得中交第一公路

工程局有限公司企業(yè)級(jí)工法。

2工法特點(diǎn)

2.0.1輪胎式自移動(dòng)提梁機(jī)對(duì)場(chǎng)地適應(yīng)性較強(qiáng)，吊裝作業(yè)占用場(chǎng)地面積小，且操作簡(jiǎn)單，

不需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行特殊處理。

2.0.2需要對(duì)常規(guī)提梁機(jī)進(jìn)行改造，如動(dòng)力系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等，使其實(shí)現(xiàn)自

身行走，且滿足提梁時(shí)受力要求。

2.0.3箱梁吊裝作業(yè)僅需3人即可完成，且全程基本為遙控操作，工人作業(yè)強(qiáng)度低，且

操作方便。

3適用范圍

適用于高速公路梁場(chǎng)及存梁區(qū)設(shè)置路基上的箱梁場(chǎng)內(nèi)調(diào)運(yùn)吊裝。

4工藝原理

輪胎式移動(dòng)提梁機(jī)主要是針對(duì)普通提梁機(jī)進(jìn)行了改造，在提梁機(jī)上安裝了發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)提供電源，電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪與輪胎軸承連接，帶動(dòng)提梁機(jī)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)自行移動(dòng)，提梁機(jī)橫梁上的卷?yè)P(yáng)機(jī)則通過(guò)改裝紅外裝置控制其起鉤落鉤、行走等各動(dòng)作實(shí)現(xiàn)提梁。同

時(shí)對(duì)提梁機(jī)各部件經(jīng)系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)了全部通過(guò)紅外遙控控制，操作便捷。

5工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1工藝流程

測(cè)量放樣

混凝土拌制

箱梁養(yǎng)護(hù)

箱梁場(chǎng)內(nèi)倒運(yùn)

施工準(zhǔn)備

存梁區(qū)建設(shè)

箱梁預(yù)制

提梁機(jī)改造

架梁

圖5.1.0施工工藝流程圖

5.2操作要點(diǎn)

5.2.1施工準(zhǔn)備

1、存梁區(qū)路基進(jìn)行反復(fù)碾壓，保證路基壓實(shí)度達(dá)到93區(qū)壓實(shí)度，并施工存梁區(qū)存梁

-3-

臺(tái)座。

2、使用前仔細(xì)檢查提梁機(jī)各系統(tǒng)，保證其行走系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)、發(fā)電裝置、動(dòng)力系

統(tǒng)以及操作系統(tǒng)等完好度，確保提梁順利進(jìn)行。

5.2.2存梁區(qū)建設(shè)

存梁區(qū)直接設(shè)置在主線路基上，存梁區(qū)長(zhǎng)度根據(jù)路基填筑進(jìn)度延伸，因?yàn)槁坊?3區(qū)壓實(shí)度均可滿足存梁需求，不需要進(jìn)行硬化，初期只需要提前填筑一段100m長(zhǎng)的路基，

只需澆筑存梁臺(tái)座即可。如圖5.2.2：

圖5.2.2存梁臺(tái)座

存梁臺(tái)座按照梁長(zhǎng)在兩端各0.5m～0.8m設(shè)置條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)為鋼筋混凝土。預(yù)制場(chǎng)單個(gè)存梁臺(tái)座長(zhǎng)20m，下部擴(kuò)大基礎(chǔ)為C25混凝土，高度50cm，寬度200cm，上部

條基采用C25混凝土，高度40cm。

由于路基上必須滿足運(yùn)梁、運(yùn)土需求，箱梁只能在兩側(cè)存放，且由于梁場(chǎng)大樁號(hào)一側(cè)為曲線路基，這就需要存梁要能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)地形，且設(shè)備要有很高的靈活性，能最大程度的

節(jié)約成本。

5.2.3箱梁預(yù)制

箱梁預(yù)制場(chǎng)與存梁區(qū)相鄰，采用常規(guī)工藝施工，預(yù)制完成后，待強(qiáng)度達(dá)到要去后，進(jìn)

行預(yù)應(yīng)力張拉后倒運(yùn)至臨時(shí)存放區(qū)，待提梁機(jī)倒運(yùn)至存梁區(qū)。

5.2.4提梁機(jī)改造

1、安裝吊裝系統(tǒng)

提梁機(jī)吊裝系統(tǒng)主要是采用卷?yè)P(yáng)機(jī)，本項(xiàng)目箱梁最重約103t，采用一端起調(diào)的方式吊裝，因此卷?yè)P(yáng)機(jī)需要滿足60t吊裝能力，由于提梁機(jī)本身跨度只有6m，為保證其吊裝過(guò)程

中的穩(wěn)定性，必須將卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在梁中間。同時(shí)要安裝紅外接收裝置，便后后期提梁遙控

操作。

圖5.2.4-1提梁機(jī)吊裝系統(tǒng)改造

2、安裝行走裝置

為適應(yīng)提梁機(jī)在路基上行走，必須要有行走裝置，除滿足其空載時(shí)候行走，還要保證

其吊裝時(shí)的安全性，由于提梁機(jī)不需要專門的軌道，因此采用輪胎作為其行走裝置。

根據(jù)箱梁自重及提梁機(jī)自重對(duì)輪胎壓力進(jìn)行計(jì)算（按雙排輪胎設(shè)計(jì)）：

-5-

圖5.2.4-2輪胎壓力計(jì)算示意圖

箱梁自重103t，提梁機(jī)自重為10t，考慮1.2的安全系數(shù)；則：

單個(gè)輪胎輪壓P=（103×1.2÷2+10×1.2）÷4÷2×10000/0.06

=1.54Mpa<2.3Mpa(輪胎氣壓強(qiáng)度)

由此可見(jiàn)，采用雙排，4點(diǎn)，8個(gè)輪胎完全能夠承受梁重需求。

3、安裝提梁機(jī)動(dòng)力裝置

由于在路基上存梁受路基寬度、半徑、平整度等因素限制，提梁機(jī)要靈活適應(yīng)場(chǎng)地地形，要保證其能夠在存梁區(qū)內(nèi)自由移動(dòng)，必須給其自身加裝動(dòng)力裝置，這就需要在提梁機(jī)

上安裝電動(dòng)機(jī)，在前輪上安裝齒輪驅(qū)動(dòng)提梁機(jī)前行。

電動(dòng)機(jī)動(dòng)力采用小型柴油發(fā)電機(jī)來(lái)提供，安裝在提梁機(jī)底部橫梁上，與電動(dòng)機(jī)連接，

帶動(dòng)輪胎移動(dòng)。

圖5.2.4-3提梁機(jī)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)裝置

圖5.2.4-4提梁機(jī)柴油發(fā)電裝置

4、提梁機(jī)操作設(shè)置

提梁機(jī)操作采用遙控器操作，通過(guò)紅外線控制安裝在提梁機(jī)上得紅外接受裝置，遙控器主要由前進(jìn)、后退、下、上等按鈕組成，操作簡(jiǎn)單易學(xué)，一人即可輕松完成包括行走、

下勾、起吊等動(dòng)作，完成箱梁調(diào)運(yùn)作業(yè)。

-7-

圖5.2.4-5提梁機(jī)遙控器

5.2.5提梁機(jī)場(chǎng)內(nèi)倒運(yùn)箱梁

吊裝前先將箱梁運(yùn)輸至相應(yīng)的存梁區(qū)，然后將提梁機(jī)開到箱梁正上方，吊起箱梁一端，該端運(yùn)輸車開走，然后下放箱梁至臺(tái)座上，將提梁機(jī)開至箱梁另一端，提起箱梁另一端，

運(yùn)梁車從后方開走，提梁機(jī)下放箱梁至臺(tái)座上，完成箱梁存放。

1、箱梁運(yùn)輸?shù)轿?，提梁機(jī)提起箱梁一端

圖5.2.5-1箱梁運(yùn)輸?shù)轿惶崃簷C(jī)起吊一端

2、前方運(yùn)梁車開離

圖5.2.5-2前端運(yùn)梁車駛離

3、箱梁一端放至臺(tái)座上（可用枕木代替）

圖5.2.5-3提梁機(jī)將箱梁一端放置在存梁臺(tái)座上

4、箱梁另一端起吊

-9-

圖5.2.5-4提梁機(jī)起吊后端運(yùn)梁車箱梁一端

5、箱梁整體放置在臺(tái)座上

圖5.2.5-5箱梁倒運(yùn)完成

一片箱梁倒運(yùn)完成僅需要20分鐘，耗油柴油1.8L，成本約10元。

5.3勞動(dòng)力組織

主要?jiǎng)趧?dòng)力見(jiàn)表5.3.0。

表5.3.0主要?jiǎng)趧?dòng)力表

序號(hào)

工種

數(shù)量

備注

1

總指揮

1

2

運(yùn)梁車司機(jī)

2

3

起重工

1

6材料與設(shè)備

6.1施工材料

本工法所使用材料見(jiàn)表6.1.0。

表6.1.0材料數(shù)量表

序號(hào)

名稱

規(guī)格及型號(hào)

單位

數(shù)量

備注

1

鋼筋

HRB335

t

存梁臺(tái)座

2

枕木

40×40cm

m3

8000

平臺(tái)處理

3

鋼絲繩

Φ28mm/Φ22mm

m

60

箱梁吊裝

4

混凝土

C20

m3

120

存梁臺(tái)座

5

鋼板扁擔(dān)

套

1

箱梁吊裝

6.2施工機(jī)械設(shè)備

本工法所采用的機(jī)具設(shè)備如下表所示：

表6.2.0機(jī)具數(shù)量表

序號(hào)

名稱

型號(hào)

單位

數(shù)量

備注

1

提梁機(jī)

臺(tái)

1

箱梁吊裝

2

運(yùn)梁跑車

120t

臺(tái)

2

箱梁運(yùn)輸

3

龍門吊

120t

臺(tái)

2

預(yù)制場(chǎng)箱梁施工

4

混凝土罐車

ANB-1

臺(tái)

6

箱梁施工

7質(zhì)量控制

7.1執(zhí)行的規(guī)范

7.1.1《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50—2011）；

7.1.2《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1—2004）；

7.1.3《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（JTGF90—2015）；

7.1.4《起重機(jī)和葫蘆鋼絲繩、卷筒和滑輪的選擇》（GB/T34529-2017）。

7.2存梁區(qū)需要滿足的要求

7.2.1存梁區(qū)所在路基壓實(shí)度必須達(dá)到93區(qū)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

7.2.2存梁臺(tái)座下路基應(yīng)進(jìn)行特殊處理，防止發(fā)生不均勻沉降。

-11-

8安全措施

8.0.1工人上崗前必須進(jìn)行安全教育，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須佩帶安全帽。

8.0.2提梁機(jī)改造完成后，對(duì)作業(yè)工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，防止使用過(guò)程中出現(xiàn)意外。

8.0.3箱梁起吊時(shí)在箱梁底板和鋼絲繩之間各設(shè)置兩個(gè)角鋼，防止起吊后掉角。

8.0.4定期對(duì)進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題按照“三不放過(guò)”的原則進(jìn)

行整改，防止機(jī)械事故的發(fā)生。

8.0.5施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)警示牌，警戒線，夜間施工設(shè)置紅燈標(biāo)志。

9環(huán)保措施

9.0.1施工區(qū)域內(nèi)做好排水設(shè)施，防止雨天積水或者漫流至路基下方田地。

9.0.2存梁區(qū)后期產(chǎn)生的建筑垃圾由運(yùn)輸車集中運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

10資源節(jié)約

采用小型提梁機(jī)場(chǎng)內(nèi)提梁，與常規(guī)采用龍門吊提梁節(jié)約了大量資源投入，比如龍門吊需要鋪設(shè)軌道，并要專門的軌道基礎(chǔ)，且對(duì)于無(wú)法適應(yīng)的曲線路基，龍門吊需要調(diào)頻龍門吊，價(jià)格昂貴，而本提梁機(jī)自身改造費(fèi)用很低，且不需要大量硬化場(chǎng)地，且對(duì)場(chǎng)地適應(yīng)性非常強(qiáng)，在已經(jīng)填筑好93區(qū)路基上就可以運(yùn)行自如，既減少了大型機(jī)械投入，也減少了

混凝土投入，該工法更加節(jié)能環(huán)保。

此外采用小型提梁機(jī)實(shí)現(xiàn)了路基上存梁，大大減小土地的征用和對(duì)環(huán)境的破壞，合理

的利用了建筑空間，符合我國(guó)現(xiàn)行的以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的理念。

11效益分析

11.1經(jīng)濟(jì)效益分析

采用路基上存梁，并用小型輪胎式提梁機(jī)提梁，可以減少大量征地，不需要另外建設(shè)存梁區(qū)，只要路基填筑到位后，在路基上澆筑條形基礎(chǔ)，或者直接墊枕木即可滿足存梁要

求。

存梁區(qū)直接放置在路基上大大減少了箱梁運(yùn)距，減少了二次搬運(yùn)費(fèi)用。

表11.1.0費(fèi)用對(duì)比

費(fèi)用

方案

存梁建在路基上

（萬(wàn)元）

存梁區(qū)建在線外

（萬(wàn)元）

備注

土地費(fèi)

0

42

場(chǎng)地建設(shè)費(fèi)

28.9

103.1

路基上主要是存梁臺(tái)座

運(yùn)輸通道

0

51.1

按3公里算、當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)費(fèi)20萬(wàn)

運(yùn)輸費(fèi)

81.7

245.0

設(shè)備購(gòu)置費(fèi)

20

32.5

龍門吊按周轉(zhuǎn)3個(gè)工地考慮

軌道費(fèi)

0

0.4

柴油費(fèi)

1.4

0

電費(fèi)

0

0.6

電費(fèi)按每度1元計(jì)

人工費(fèi)

22.5

13.5

合計(jì)

154.5

488.2

詳細(xì)費(fèi)用計(jì)算如下：

11.1.1土地節(jié)省費(fèi)用（即存梁區(qū)建在路基上對(duì)比存梁區(qū)建在路基外）

節(jié)省土地：10.5畝

節(jié)省的征地費(fèi)用：10.5×4萬(wàn)元=42萬(wàn)元。

存梁區(qū)相比與建在路基外，可節(jié)省征地10.5畝，由此可節(jié)省征地費(fèi)用42萬(wàn)元，此外

節(jié)省的費(fèi)用還包括預(yù)制場(chǎng)地的復(fù)墾、復(fù)綠費(fèi)用等。

11.1.2場(chǎng)地建設(shè)費(fèi)

場(chǎng)地建設(shè)費(fèi)主要是考慮硬化和存梁臺(tái)座。線外建存梁區(qū)，需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化，按

0.2m硬化厚度考慮，混凝土單價(jià)按565元/m3,則混凝土硬化層費(fèi)用為：

7000×0.2×565＝79.1萬(wàn)元

存梁臺(tái)座按20個(gè)條形基礎(chǔ)考慮，每?jī)蓚€(gè)存梁4片，則需要混凝土費(fèi)用：

（0.5×2+0.4×1.5）×16×20×565＝28.9萬(wàn)元

11.1.3運(yùn)輸通道費(fèi)

路基范圍內(nèi)運(yùn)輸費(fèi)用平均按0.5公里算，線外存梁區(qū)按1.5公里計(jì)算，箱梁運(yùn)輸費(fèi)用為148元/m3/km計(jì)算，按存梁283片計(jì)算（其中60片存放在梁場(chǎng)），箱梁混凝土方量按

每片39方計(jì)算，則：

-13-

路基范圍存梁運(yùn)輸費(fèi)用為：148×39×283×0.5＝81.7萬(wàn)元

線外存梁運(yùn)輸費(fèi)為：148×39×283×1.5＝245.0萬(wàn)元

11.1.4軌道費(fèi)

龍門吊軌道按鋪設(shè)100m，兩側(cè)總長(zhǎng)度為200m，按18元/m計(jì)算，則軌道費(fèi)用為：200

×18＝0.4萬(wàn)元

11.1.5設(shè)備購(gòu)置費(fèi)

一臺(tái)小型提梁機(jī)按20萬(wàn)考慮，一臺(tái)60t龍門吊按48.8考慮，同時(shí)考慮龍門吊周轉(zhuǎn)3

個(gè)工地，則龍門吊購(gòu)置費(fèi)用為48.8×2÷3＝32.5萬(wàn)元

11.1.6人工費(fèi)

按每個(gè)工人月工資4500元計(jì)算，小型提梁機(jī)共需要5人作業(yè)，龍門吊需要3人作業(yè)，

工期按10個(gè)月計(jì)算，則提梁機(jī)人工費(fèi)為：

5×4500×10＝22.5萬(wàn)元

龍門吊人工費(fèi)為：3×4500×10＝13.5萬(wàn)元

綜上所述，采用小型提梁機(jī)共可節(jié)約費(fèi)用約為：

488.2—154.5＝333.7萬(wàn)元

11.2社會(huì)效益

11.2.1節(jié)約工期

采用路基上存梁不存在臨時(shí)建設(shè)工期，直接將梁運(yùn)到路基上就可存放，但線外存梁這需要征地拆遷時(shí)間、場(chǎng)地建設(shè)時(shí)間，除去預(yù)制場(chǎng)建設(shè)同時(shí)進(jìn)行時(shí)間，初步估計(jì)至少還需要

25天時(shí)間，即路基上至少可節(jié)約工期25d，為全線工期節(jié)點(diǎn)控制提供寶貴的時(shí)間。

11.2.2減少當(dāng)?shù)亟煌ǜ蓴_

項(xiàng)目所在地陂頭鎮(zhèn)人口密集，若存梁區(qū)選在線外，則必然對(duì)當(dāng)?shù)亟煌?gòu)成一定的干擾，由于箱梁自重重，加上重復(fù)行走頻繁，對(duì)當(dāng)?shù)氐募扔械缆窌?huì)造成一定的破壞，增加地方矛

盾，造成社會(huì)不和諧聲音，如存梁區(qū)建在路基上，則完全可以避免以上情況。

12應(yīng)用實(shí)例

12.1廣東省龍懷TJ15標(biāo)

龍懷TJ15標(biāo)主線全長(zhǎng)7.64公里，路基為雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)寬度26m，共有橋梁9座，預(yù)制箱梁343片。預(yù)制梁場(chǎng)設(shè)在主線路基段，由于受梁場(chǎng)預(yù)制龍門吊軌道鋪設(shè)要求，必須將