900 t 運(yùn)架一體機(jī)單孔架梁可行性研究

(中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西西安 710021)

1 工程概況

湘桂鐵路擴(kuò)改工程柳南段和南黎鐵路工程V標(biāo)興寧(五塘)制梁場第七項(xiàng)目部位于五塘車站線路右側(cè)，承擔(dān)V標(biāo)從粟村中橋至六坎水庫中橋共444榀箱預(yù)制梁的架設(shè)工程，其中32 m箱梁404榀，24 m箱梁40榀。線路長度里程為柳南D1K711+935～D1K726+450、南廣 NGDK711+935～NGDK726+450。

2 原理論方案

1)主機(jī)起吊導(dǎo)梁，并將4個(gè)輔助滾輪反扣在導(dǎo)梁上，運(yùn)行至橋臺(tái)，此過程需導(dǎo)梁前端離地不小于300 mm，并且將輔助滾輪4個(gè)墊塊預(yù)先放置在橋臺(tái)上，作為支撐后滾輪支腿使用。2)確認(rèn)后滾輪支腿坐落在墊塊上，安裝機(jī)械鎖，調(diào)平，并安裝錨固拉桿，并預(yù)緊安放后滾輪支腿，保證支腿滾輪與橋臺(tái)面高度為400 mm左右。3)主機(jī)前行到走行輪組至橋臺(tái)邊緣，主機(jī)攜導(dǎo)梁前行，安放輔助滾輪墊塊，放置導(dǎo)梁。4)在輔助滾輪與導(dǎo)梁軌道之間塞上鍥木(或鍥鐵)，防止導(dǎo)梁滑移，并且要求導(dǎo)梁底面與路面距離不小于400 mm，放置導(dǎo)梁，抽出扁擔(dān)梁。5)上升前、后走行輪組緩沖油缸，使主機(jī)處于高位。架梁小車前移至馬鞍梁下，主機(jī)與架梁小車對接。6)檢查輪組走行平臺(tái)與主機(jī)后走行輪組是否有干涉，如無干涉，關(guān)閉走行輪組剎車，并在后走行輪組安放剎車枕木。7)利用架梁小車抽動(dòng)導(dǎo)梁前移9 m后，停止，用兩個(gè)50 t千斤頂在導(dǎo)梁尾部支撐后，移出輔助滾輪墊塊，并且再使用兩個(gè)50 t千斤頂在3號輔助滾輪處支撐，安裝墊塊，并調(diào)整輔助滾輪支撐。8)前移4號輔助滾輪，靠近3號輔助滾輪。9)拆除4個(gè)50 t千斤頂。10)前抽導(dǎo)梁9 m，在導(dǎo)梁尾部使用千斤頂支撐，拆除4號輔助滾輪墊塊，前移3號輔助滾輪。11)前移4號輔助滾輪10 m，前移2號輔助滾輪10 m。12)安裝導(dǎo)梁與橋面11 m處錨固，前方路基支墊橋面滾輪千斤頂調(diào)節(jié)高度距離橋臺(tái)420 mm。13)安裝導(dǎo)梁與橋面連接，主機(jī)與架梁小車前移，使主機(jī)前走行位于前方路基上，頂起走行輪組油缸，油壓保持為5 MPa。14)前移后滾輪支腿油缸至橋臺(tái)，連接并緊固。15)主機(jī)走行輪放置枕木。拆除導(dǎo)梁錨固拉桿，前抽導(dǎo)梁7 m，保證后支腿能進(jìn)行折疊即可。16)待導(dǎo)梁停止上下振動(dòng)后，進(jìn)行折疊后支腿。17)后腿折疊到位，在保證導(dǎo)梁不發(fā)生側(cè)移的情況下，回抽導(dǎo)梁，并觀察后腿是否與墊石發(fā)生干涉。18)回抽導(dǎo)梁到位，支撐后腿油缸，安裝后腿機(jī)械鎖，安裝導(dǎo)梁錨固拉桿。19)升后滾輪支腿，安裝后滾輪支腿反扣輪。20)打開輪組走行平臺(tái)，將其落到低位。21)主機(jī)退回，架梁小車運(yùn)行至導(dǎo)梁末端。上升前走行輪組緩沖油缸，使主機(jī)與架梁小車脫離。22)主機(jī)退回梁廠取梁，檢測導(dǎo)梁的后滾輪支腿的反扣輪是否安裝完整，機(jī)械鎖是否安裝到位。23)主機(jī)取梁到橋頭，與架梁小車對接，收起前走行輪組支撐油缸，保證輪組與走行面脫離。24)主機(jī)和架梁小車同步前移，使前走行輪組尾部輪組的半個(gè)輪胎懸出橋臺(tái)面。拆除輪組走行平臺(tái)的升降銷軸，提升平臺(tái)至中位后，并折疊到位，拆除導(dǎo)梁與橋面連接，拆除后腿機(jī)械鎖。25)前抽導(dǎo)梁留出后退折疊位。26)折疊后支腿后，前抽導(dǎo)梁。27)導(dǎo)梁前抽，使導(dǎo)梁處于極限位。拆除后滾輪支腿與橋臺(tái)的連接，拆除機(jī)械鎖。28)使用輔助起吊裝置，吊出后滾輪支腿。29)主機(jī)前走行輪組支撐油缸頂升，使主機(jī)與架梁小車分離，主機(jī)前行，運(yùn)行至落梁位。30)落梁到位，收回吊具。31)主機(jī)運(yùn)后滾輪支腿橫移裝置、起吊扁擔(dān)梁，橫移后滾輪支腿至橋臺(tái)側(cè)面。32)放下前起吊鼻梁，主機(jī)將后滾輪支腿前移至導(dǎo)梁前端，拉起前起吊鼻梁。33)懸掛前中后滾輪支腿，安裝起吊扁擔(dān)，提起導(dǎo)梁，準(zhǔn)備下一座橋梁架設(shè)。

3 改進(jìn)后方案

前10步與原方案相同，后續(xù)步驟如下:

1)導(dǎo)梁前移到中滾輪可以落到橋臺(tái)上，落中滾輪到橋臺(tái)進(jìn)行錨固。

2)繼續(xù)前抽導(dǎo)梁到可以安裝11 m錨固，安裝導(dǎo)梁并與橋面進(jìn)行錨固。

3)主機(jī)與導(dǎo)梁分開，回梁場取梁。在距橋臺(tái)4 m和9 m處墊600×600的鋼板，鋼板距離導(dǎo)梁底部1 cm，以使部分載荷轉(zhuǎn)移到橋臺(tái)。

4)主機(jī)運(yùn)梁過來，與導(dǎo)梁機(jī)對接。

5)主機(jī)前車緩沖降落至緩沖壓力5 MPa，拆除橋臺(tái)錨固，準(zhǔn)備抽導(dǎo)梁。

6)由后滾輪調(diào)節(jié)導(dǎo)梁高度使導(dǎo)梁緩慢下?lián)现梁鬂L輪不受力。前抽導(dǎo)梁至抽完。

7)調(diào)節(jié)前車緩沖，架梁小車前移20 m，主機(jī)前行2 m至可以用輔助吊點(diǎn)起吊后滾輪為止，此時(shí)后車懸空一組輪組。

8)主機(jī)向后行走約4 m至可以起吊中滾輪，用輔助吊點(diǎn)吊起中滾輪，此時(shí)前車懸空一組輪組。

9)主機(jī)前行落梁就位。

10)用25 t吊車，懸掛前中后滾輪支腿在前鼻梁上，安裝起吊扁擔(dān)，提起導(dǎo)梁，準(zhǔn)備下一座橋梁架設(shè)。

4 兩種方案比對

1)改進(jìn)后方案比原方案施工步驟減少了13步，簡化了施工工藝。

2)原方案中第14)步和第15)步，前抽導(dǎo)梁到脫離橋臺(tái)時(shí)無法控制由于導(dǎo)梁變形產(chǎn)生的下?lián)希绨丛桨赋閷?dǎo)梁出橋臺(tái)導(dǎo)梁將產(chǎn)生巨大顫動(dòng)，不可行，必須有調(diào)節(jié)裝置將導(dǎo)梁緩慢降落到懸臂狀態(tài)。改進(jìn)后方案預(yù)留了后滾輪支腿在后面為導(dǎo)梁下?lián)咸峁┢椒€(wěn)調(diào)節(jié)，前面改用中滾輪支撐和調(diào)節(jié)，安全可靠。

3)原方案第20)步要降落走行平臺(tái)到低位，第24)步要提起走行平臺(tái)到高位，正常6塊平臺(tái)的提升或降落操作要3 h～4 h，累計(jì)6 h～8 h;兩步都要進(jìn)行后支腿的拆卸和翻轉(zhuǎn)操作，每次消耗至少0.5 h，累計(jì)約1 h。這樣將消耗大量時(shí)間。而改進(jìn)后方案沒有進(jìn)行平臺(tái)的升降操作，為整個(gè)架梁過程節(jié)約1 d時(shí)間。

4)原方案第31)步用支腿橫移機(jī)構(gòu)平移支腿到主機(jī)前端，此方案廠家承認(rèn)尚未成熟，經(jīng)實(shí)踐橫移結(jié)構(gòu)使用非常不方便，效率極低，廠家也沒有提出更好的方案。改進(jìn)后為了提高效率，從整體效益出發(fā)，采用吊車來安裝前中后滾輪支腿，大大提高效率，減少了手工勞動(dòng)。經(jīng)實(shí)踐用橫移機(jī)構(gòu)要比吊車至少多消耗1 d時(shí)間。

5 結(jié)語

1)這兩種方案適合于單孔橋梁的架設(shè)，橋前后可以是路基，也可以是現(xiàn)澆梁，但不適合在隧道內(nèi)架設(shè)。

2)單片箱梁架設(shè)時(shí)，從運(yùn)架一體機(jī)到橋臺(tái)至架設(shè)完成主機(jī)攜導(dǎo)梁前行，原方案需要4 d時(shí)間，改進(jìn)后的方案只需2 d時(shí)間，方案改進(jìn)后施工時(shí)間大大縮短。

3)原方案有很繁瑣的手工勞動(dòng)，比如翻轉(zhuǎn)平臺(tái)消耗的人力約8人，橫移機(jī)構(gòu)使用至少5人，改進(jìn)后施工基本機(jī)械化，減少了大量手工勞動(dòng)。

穿越隧道式運(yùn)架一體機(jī)屬于高鐵架橋中的新設(shè)備，以上方案是在施工中總結(jié)出來的，經(jīng)實(shí)際操作可行，稍加總結(jié)以助于大家交流學(xué)習(xí)，共同提高。

［1］北京萬橋興業(yè)機(jī)械有限公司.900 t穿隧道運(yùn)架一體式架橋機(jī)使用維護(hù)保養(yǎng)手冊［Z］.