橋梁欄桿遮板安裝簡(jiǎn)易配套設(shè)施的研制和應(yīng)用

李多偉

摘要： 鐵路客運(yùn)專線施工中，在運(yùn)架梁及防撞墻施工的同時(shí)如何簡(jiǎn)易、高效、安全地進(jìn)行遮板的運(yùn)輸安裝是施工過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。為此，設(shè)計(jì)自制小型隨車吊及簡(jiǎn)易移動(dòng)懸臂遮板吊裝機(jī)進(jìn)行遮板的運(yùn)輸及安裝，大大縮短了工期，提高了工效，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

Abstract： In the construction of railway passenger dedicated line， while the transportation beam and anti-collision wall are constructed， how to simply， efficiently and safely take the cover plate transportation and installation is the problem to be solved in the construction. Therefor， the design of self-made small truck crane and a simple moving cantilever cover plate hoisting machine for the installation and transport of the cover plate， greatly shortens the construction period， improves work efficiency， and reduces labor intensity.

關(guān)鍵詞： 客運(yùn)專線；遮板；安裝；運(yùn)輸

Key words： passenger dedicated line；cover plate；installation；transportation

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）05-0095-02

0 引言

隨著我國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為鐵路建設(shè)重要組成的橋梁建設(shè)正處于飛速發(fā)展時(shí)期。橋梁遮板作為橋梁重要的組成部分，一般采用工廠化集中生產(chǎn)，等強(qiáng)后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式施工，其作業(yè)空間多受地形、墩高、運(yùn)架梁等因素影響，同時(shí)安裝進(jìn)度的快慢會(huì)直接影響無(wú)砟軌道等后繼工序的開(kāi)展。為了提高遮板運(yùn)輸安裝效率，中鐵十七局集團(tuán)京福閩贛Ⅶ標(biāo)項(xiàng)目部施工人員根據(jù)運(yùn)架一體機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸及遮板安裝特點(diǎn)等要求，研制了遮板安裝簡(jiǎn)易配套設(shè)施，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用，此套設(shè)施施工簡(jiǎn)便、快捷，實(shí)用性強(qiáng)，具有較好的推廣價(jià)值。

1 工程概況

中鐵十七局集團(tuán)京?？蛯ｉ}贛Ⅶ標(biāo)地處福建省南平市延平區(qū)，建設(shè)范圍內(nèi)橋梁總長(zhǎng)11.237km，設(shè)計(jì)梁體兩側(cè)設(shè)置遮板用于人行道欄桿安裝，欄桿遮板高73cm，寬20cm，長(zhǎng)為49.5cm。遮板安裝時(shí)，通過(guò)遮板預(yù)留的鋼筋和橋面豎墻鋼筋綁扎在一起，再現(xiàn)澆豎墻混凝土，使遮板與橋梁連成一體。遮板之間設(shè)0.5cm的斷縫，安裝完畢后用砂漿填塞。

管段內(nèi)共設(shè)置小型構(gòu)件廠三處。由于施工工期的要求， 1#小型構(gòu)件廠（位于DK694+050左側(cè)300m）負(fù)責(zé)區(qū)域需在運(yùn)架梁的同時(shí)進(jìn)行26704塊遮板的生產(chǎn)、運(yùn)輸及安裝工作。

2 方案選擇

鐵路客運(yùn)專線的橋面系遮板的施工，除極特殊場(chǎng)地可在橋面下采用吊車連續(xù)進(jìn)行安裝外，已普遍采用在橋面上進(jìn)行安裝。針對(duì)實(shí)際情況，項(xiàng)目部對(duì)于幾種運(yùn)輸安裝方案進(jìn)行了比選。

2.1 叉車+平板車運(yùn)輸、吊車安裝

機(jī)械需長(zhǎng)時(shí)間占用橋面，且施工機(jī)械較多，租賃設(shè)備費(fèi)昂貴，多機(jī)械施工現(xiàn)場(chǎng)施工安全隱患較大，不可連續(xù)安裝。日可安裝時(shí)間短，效率低，日可安裝遮板數(shù)量約45塊。

2.2 普通隨車吊運(yùn)輸、安裝

小型構(gòu)架加工廠場(chǎng)地狹小，裝卸需支腿占用場(chǎng)地大。采用隨車吊會(huì)占用橋面，阻礙架梁設(shè)備通行，不能進(jìn)行連續(xù)安裝。日可安裝時(shí)間較短，效率低，日可安裝遮板數(shù)量約60塊。

2.3 簡(jiǎn)易配套設(shè)施的研制

以上方案均不適合在架梁的同時(shí)進(jìn)行遮板安裝，經(jīng)討論研究，設(shè)計(jì)了遮板安裝簡(jiǎn)易配套設(shè)施。在運(yùn)輸車上設(shè)置獨(dú)腳扒桿吊，自制成小型隨車吊，如圖1所示，機(jī)動(dòng)方便，裝卸遮板迅速。設(shè)計(jì)制作了遮板吊裝機(jī)，該系統(tǒng)包括車架、懸臂、起吊卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備，如圖2，車架材料采用14#槽鋼制作而成，車架底部安裝2個(gè)定向輪2個(gè)多向輪，懸臂采用I14工字鋼，該設(shè)備制作成本低，且施工安全系數(shù)高，提高了安裝效率。每日施工的遮板可在架梁間隙時(shí)間內(nèi)全部完成運(yùn)輸散放，遮板吊裝機(jī)亦可全天施工，日可安裝遮板數(shù)量大于100塊。

2.4 自制設(shè)備穩(wěn)定性分析

①遮板吊裝機(jī)配重計(jì)算。

對(duì)最不利狀態(tài)進(jìn)行分析，吊裝遮板處于懸臂最遠(yuǎn)端位置時(shí)，由于力臂處于最長(zhǎng)狀態(tài)，傾覆力最大。（如圖3）假設(shè)配重為P，車架折合重量為G2，懸臂外露部分重量為G1，懸吊物及電機(jī)重為F。其中G1=135.12N，G2=1017.45N，F(xiàn)=1850N。抗傾覆系數(shù)K為1.5。

由K=■=1.5得P=642N，即需配置64.2kg。現(xiàn)場(chǎng)采用在車架末端放置遮板進(jìn)行配重。

②懸臂驗(yàn)算。

I14工字鋼特性：Ix=712cm4，Wx=102cm3，Sx=58.4cm3，G=16.9kg/m，L=0.8m；

荷載按1.2系數(shù)考慮支座反力Rb=2.4kN；

最大彎矩 Mmax=-Rb*L=-1.91 kN.m；

彎曲正應(yīng)力σmax=Mmax/（（γx*Wx）=17.93N/mm2 <抗彎設(shè)計(jì)值f：215 N/mm2；

支點(diǎn)處剪應(yīng)力 τb=Rb*Sx/（Ix*tw）=3.58N/mm2<抗剪設(shè)計(jì)值fv：125N/mm2；

最大撓度 fmax=Pk*L^3/3*1/（E*I）=0.23mm；

相對(duì)撓度v=fmax/L=1/6875.3<撓度控制值[v]∶2L/ 250。

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，移動(dòng)懸臂遮板吊裝機(jī)在預(yù)制場(chǎng)加工完畢后，對(duì)各焊接部位進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)各焊接點(diǎn)牢固后，進(jìn)行起吊試驗(yàn)，檢查各項(xiàng)安全性能，相關(guān)設(shè)備無(wú)失穩(wěn)現(xiàn)象。

3 遮板安裝施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

遮板安裝前對(duì)遮板的安裝位置進(jìn)行定位放線，并采用墨線彈出安裝的邊線，現(xiàn)場(chǎng)由技術(shù)人員對(duì)安裝的位置進(jìn)行復(fù)核后，測(cè)量其底標(biāo)高并采用砂漿找平，如圖4所示。

3.2 遮板的運(yùn)輸

各類型遮板在預(yù)制加工廠預(yù)制后，構(gòu)件需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%方可進(jìn)行運(yùn)輸、安裝。用自制小型隨車吊將遮板運(yùn)輸至橋面兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置，按安裝順序依次擺放整齊，如圖5所示。

3.3 遮板的吊裝

①起吊。人工將遮板吊裝機(jī)推行至安裝位置，由吊裝機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)將自制自動(dòng)垂直吊鉤夾（如圖6）放下，把吊鉤夾上彎鉤與遮板預(yù)埋筋手扶鉤掛住，開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊遮板，遮板離地自動(dòng)垂直后手可放開(kāi)彎鉤。

②初裝。操作機(jī)械按鈕使遮板沿懸臂水平移出到安裝位置，操作人員扶著遮板調(diào)整好方向和下落位置，然后啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將遮板緩緩下放，用固定拉鉤（如圖7）將遮板與B墻預(yù)埋筋相拉臨時(shí)固定。

③精調(diào)。采用細(xì)線拉出遮板設(shè)計(jì)線形（如圖8），按細(xì)線調(diào)整豎墻B梁體預(yù)埋筋上的拉鉤松緊，調(diào)整完畢后，將遮板橫預(yù)埋鋼筋與豎墻A的梁體預(yù)埋鋼筋焊接固定后撤去固定拉鉤，待豎墻施工（如圖9）。

3.4 吊裝機(jī)移動(dòng)

安裝完畢后，將起吊卷?yè)P(yáng)機(jī)移回車架內(nèi)，操作人員推行安裝機(jī)械到下一位置繼續(xù)安裝。

3.5 檢查驗(yàn)收填塞斷縫

分段遮板安裝完畢后，對(duì)已安裝遮板的安裝質(zhì)量、外觀質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。不合格處進(jìn)行調(diào)整，合格后可對(duì)遮板之間的斷縫進(jìn)行砂漿填塞處理。

4 安裝注意事項(xiàng)

①遮板運(yùn)輸時(shí)注意對(duì)預(yù)埋U型螺栓外漏部分的保護(hù)，避免被碰撞，導(dǎo)致后期施工的欄桿無(wú)法安裝。②在吊裝過(guò)程中，注意吊裝機(jī)吊鉤與遮板預(yù)埋件抓靠牢固。③遮板精調(diào)后與豎墻A預(yù)埋筋焊接的點(diǎn)數(shù)足夠，焊接質(zhì)量要保證，保證遮板的牢固穩(wěn)定。④遮板安裝完畢后，需盡快進(jìn)行下一步施工，如長(zhǎng)時(shí)間放置將預(yù)埋螺栓外露絲桿用黃油涂抹，避免銹蝕。

5 安全措施

①作業(yè)人員必須佩戴安全帽，安全帶掛于梁體預(yù)埋筋上不得掛于遮板吊裝機(jī)上；②每次開(kāi)機(jī)前對(duì)機(jī)械進(jìn)行檢查，并做好機(jī)械使用檢查記錄；③門架上懸掛安全警示牌； ④禁止向橋下拋灑雜物。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，自制小型隨車吊運(yùn)輸遮板機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，裝卸散放速度快，具有簡(jiǎn)易、高效、多用等特性。遮板吊裝機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作空間大、安全可靠、省時(shí)省力，安裝質(zhì)量能夠保證的優(yōu)勢(shì)。兩者結(jié)合能簡(jiǎn)易、高效、安全地施工遮板，能取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在目前客運(yùn)專線高速發(fā)展的時(shí)期，該方法值得使用推廣。

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