900 t 運架一體機單孔架梁可行性研究

(中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西西安 710021)

1 工程概況

湘桂鐵路擴改工程柳南段和南黎鐵路工程V標興寧(五塘)制梁場第七項目部位于五塘車站線路右側，承擔V標從粟村中橋至六坎水庫中橋共444榀箱預制梁的架設工程，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)主機起吊導梁，并將4個輔助滾輪反扣在導梁上，運行至橋臺，此過程需導梁前端離地不小于300 mm，并且將輔助滾輪4個墊塊預先放置在橋臺上，作為支撐后滾輪支腿使用。2)確認后滾輪支腿坐落在墊塊上，安裝機械鎖，調平，并安裝錨固拉桿，并預緊安放后滾輪支腿，保證支腿滾輪與橋臺面高度為400 mm左右。3)主機前行到走行輪組至橋臺邊緣，主機攜導梁前行，安放輔助滾輪墊塊，放置導梁。4)在輔助滾輪與導梁軌道之間塞上鍥木(或鍥鐵)，防止導梁滑移，并且要求導梁底面與路面距離不小于400 mm，放置導梁，抽出扁擔梁。5)上升前、后走行輪組緩沖油缸，使主機處于高位。架梁小車前移至馬鞍梁下，主機與架梁小車對接。6)檢查輪組走行平臺與主機后走行輪組是否有干涉，如無干涉，關閉走行輪組剎車，并在后走行輪組安放剎車枕木。7)利用架梁小車抽動導梁前移9 m后，停止，用兩個50 t千斤頂在導梁尾部支撐后，移出輔助滾輪墊塊，并且再使用兩個50 t千斤頂在3號輔助滾輪處支撐，安裝墊塊，并調整輔助滾輪支撐。8)前移4號輔助滾輪，靠近3號輔助滾輪。9)拆除4個50 t千斤頂。10)前抽導梁9 m，在導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)安裝導梁與橋面11 m處錨固，前方路基支墊橋面滾輪千斤頂調節高度距離橋臺420 mm。13)安裝導梁與橋面連接，主機與架梁小車前移，使主機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，連接并緊固。15)主機走行輪放置枕木。拆除導梁錨固拉桿，前抽導梁7 m，保證后支腿能進行折疊即可。16)待導梁停止上下振動后，進行折疊后支腿。17)后腿折疊到位，在保證導梁不發生側移的情況下，回抽導梁，并觀察后腿是否與墊石發生干涉。18)回抽導梁到位，支撐后腿油缸，安裝后腿機械鎖，安裝導梁錨固拉桿。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，將其落到低位。21)主機退回，架梁小車運行至導梁末端。上升前走行輪組緩沖油缸，使主機與架梁小車脫離。22)主機退回梁廠取梁，檢測導梁的后滾輪支腿的反扣輪是否安裝完整，機械鎖是否安裝到位。23)主機取梁到橋頭，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)主機和架梁小車同步前移，使前走行輪組尾部輪組的半個輪胎懸出橋臺面。拆除輪組走行平臺的升降銷軸，提升平臺至中位后，并折疊到位，拆除導梁與橋面連接，拆除后腿機械鎖。25)前抽導梁留出后退折疊位。26)折疊后支腿后，前抽導梁。27)導梁前抽，使導梁處于極限位。拆除后滾輪支腿與橋臺的連接，拆除機械鎖。28)使用輔助起吊裝置，吊出后滾輪支腿。29)主機前走行輪組支撐油缸頂升，使主機與架梁小車分離，主機前行，運行至落梁位。30)落梁到位，收回吊具。31)主機運后滾輪支腿橫移裝置、起吊扁擔梁，橫移后滾輪支腿至橋臺側面。32)放下前起吊鼻梁，主機將后滾輪支腿前移至導梁前端，拉起前起吊鼻梁。33)懸掛前中后滾輪支腿，安裝起吊扁擔，提起導梁，準備下一座橋梁架設。

3 改進后方案

前10步與原方案相同，后續步驟如下:

1)導梁前移到中滾輪可以落到橋臺上，落中滾輪到橋臺進行錨固。

2)繼續前抽導梁到可以安裝11 m錨固，安裝導梁并與橋面進行錨固。

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

4)主機運梁過來，與導梁機對接。

5)主機前車緩沖降落至緩沖壓力5 MPa，拆除橋臺錨固，準備抽導梁。

6)由后滾輪調節導梁高度使導梁緩慢下撓至后滾輪不受力。前抽導梁至抽完。

7)調節前車緩沖，架梁小車前移20 m，主機前行2 m至可以用輔助吊點起吊后滾輪為止，此時后車懸空一組輪組。

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

9)主機前行落梁就位。

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，提起導梁，準備下一座橋梁架設。

4 兩種方案比對

1)改進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，前抽導梁到脫離橋臺時無法控制由于導梁變形產生的下撓，如按原方案抽導梁出橋臺導梁將產生巨大顫動，不可行，必須有調節裝置將導梁緩慢降落到懸臂狀態。改進后方案預留了后滾輪支腿在后面為導梁下撓提供平穩調節，前面改用中滾輪支撐和調節，安全可靠。

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

4)原方案第31)步用支腿橫移機構平移支腿到主機前端，此方案廠家承認尚未成熟，經實踐橫移結構使用非常不方便，效率極低，廠家也沒有提出更好的方案。改進后為了提高效率，從整體效益出發，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。經實踐用橫移機構要比吊車至少多消耗1 d時間。

5 結語

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

2)單片箱梁架設時，從運架一體機到橋臺至架設完成主機攜導梁前行，原方案需要4 d時間，改進后的方案只需2 d時間，方案改進后施工時間大大縮短。

3)原方案有很繁瑣的手工勞動，比如翻轉平臺消耗的人力約8人，橫移機構使用至少5人，改進后施工基本機械化，減少了大量手工勞動。

穿越隧道式運架一體機屬于高鐵架橋中的新設備，以上方案是在施工中總結出來的，經實際操作可行，稍加總結以助于大家交流學習，共同提高。

［1］北京萬橋興業機械有限公司.900 t穿隧道運架一體式架橋機使用維護保養手冊［Z］.