組合式鋼橋弧形箱梁跨鐵路安裝施工工藝

尚 衛(wèi) 東

(山西宏廈建筑工程第三有限公司,山西 陽(yáng)泉 045000)

組合式鋼橋弧形箱梁跨鐵路安裝施工工藝

尚 衛(wèi) 東

(山西宏廈建筑工程第三有限公司,山西 陽(yáng)泉 045000)

介紹了遙控液壓調(diào)平技術(shù)的特點(diǎn)及使用范圍，以陽(yáng)煤集團(tuán)棚戶區(qū)改造工程麻地巷組合鋼箱梁橋安裝工程為依托，對(duì)組合式鋼橋弧形箱梁跨鐵路安裝施工工藝流程及操作要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，指出應(yīng)用該工藝取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

組合式鋼橋，箱梁，液壓千斤頂

組合式鋼橋弧形箱梁跨鐵路安裝施工工藝，是我公司針對(duì)大型重心偏心構(gòu)件吊裝就位難、找平難，在山區(qū)施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄，跨越鐵路專用線工期要求緊，自行開發(fā)的具有首創(chuàng)性和先進(jìn)性的施工工藝。本工藝依托陽(yáng)煤集團(tuán)棚戶區(qū)改造工程麻地巷橋工程，全面闡述了如何在空間遙控調(diào)整重心偏心構(gòu)件水平吊裝、如何定位調(diào)平安裝重心偏心構(gòu)件，已建成的組合式弧形鋼橋空間位置、尺寸以及外觀質(zhì)量均滿足規(guī)范要求，處于良好的受控狀態(tài)，且施工組織合理。

1 工藝特點(diǎn)

遙控液壓調(diào)平技術(shù)具有逆向運(yùn)動(dòng)自鎖，調(diào)平過(guò)程十分安全，并且箱梁可以在調(diào)平過(guò)程中的任意位置可靠鎖定。遙控調(diào)平承重件具有重量輕、體積小、運(yùn)輸安裝方便、適宜在狹小的施工場(chǎng)地進(jìn)行大噸位構(gòu)件的調(diào)平安裝。

2 適用范圍

適用于大型重心偏心構(gòu)件、不規(guī)則的大型超重組合構(gòu)件、大噸位偏心鋼結(jié)構(gòu)、弧形橋梁的空間起吊偏心調(diào)整，就位調(diào)平安裝。

3 工藝原理

根據(jù)鋼橋弧形箱梁的組合情況，將組合箱梁分解成單件，結(jié)合吊車的起重特性將構(gòu)件起吊后，用紅外線遙控微型電葫蘆三線調(diào)平原理，將起吊后的構(gòu)件安裝基準(zhǔn)面調(diào)平，單體箱梁就位后再通過(guò)電控和液控系統(tǒng)組合，運(yùn)用紅外線遙控操作油泵和電磁閥，控制液壓千斤頂整體調(diào)平箱梁，最后在空中組合焊接的施工方法。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 工程概況

麻地巷箱式組合鋼橋位于陽(yáng)煤集團(tuán)一礦走行線(相當(dāng)于工務(wù)段里程：桃河線K4+600～K4+700)，此段為跨鐵路箱式組合鋼梁，內(nèi)弧長(zhǎng)18.654 m,外弧長(zhǎng)21.225 m,橋?qū)? m，由4根鋼箱梁組成,箱梁之間由12根中橫梁和6根端橫梁焊接。

對(duì)于這種大型箱式組合鋼梁總重62.72 t，施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄，并且要跨越鐵路專用線，鐵路部門給定的施工作業(yè)時(shí)間短。

4.2 方案的優(yōu)化選擇

在篩選了多個(gè)施工方案后，針對(duì)工程特點(diǎn)作業(yè)時(shí)間短，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)和裝備水平，由于主箱梁21 m左右，屬于超長(zhǎng)構(gòu)件，從工廠組對(duì)后往現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸難度大，故在現(xiàn)場(chǎng)先組裝焊接四根主箱梁后，再采用單臺(tái)起重機(jī)先分段安裝每根主箱梁,而后焊接次梁的施工方法，結(jié)合紅外線遙控操作微型電葫蘆三線調(diào)平吊裝法，電控和液控系統(tǒng)組合運(yùn)用紅外線遙控操作千斤頂調(diào)平箱梁安裝法，由此總結(jié)了本工藝。

4.3 操作要點(diǎn)

4.3.1 箱梁吊裝的吊車選擇

本次吊裝最不利工況為4號(hào)箱梁吊裝，吊點(diǎn)最遠(yuǎn)，吊重最重。根據(jù)吊車站位，選用一臺(tái)徐LXZJ5580JQZ240K，最大起重量為240 t的一臺(tái)吊車。查起重特性表，選擇吊車出臂18 m，最大吊裝半徑18 m，最大起重量23.8 t，足以保證吊車動(dòng)態(tài)吊裝的安全系數(shù)。

4.3.2 箱梁拼裝

4根鋼梁整根都為20 m左右，由于受施工場(chǎng)地限制，鋼梁無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)制作，為了方便構(gòu)件運(yùn)輸，每根鋼梁分成兩段制作，然后拉到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，先用枕木將箱梁墊實(shí)，然后將每根箱梁的兩段箱梁拼裝焊接完畢，焊縫必須進(jìn)行探傷檢查合格，箱梁拼裝順序?yàn)?→2→4→1。

4.3.3 箱梁基準(zhǔn)線及標(biāo)高的設(shè)置

先在箱梁就位的橋墩上，劃出十字線，作為平面位置基準(zhǔn)線，再用經(jīng)緯儀將箱梁的標(biāo)高基準(zhǔn)線引到橋墩上，根據(jù)標(biāo)高基準(zhǔn)線算出頂舉箱梁千斤頂?shù)捻斉e標(biāo)高，頂舉箱梁的6個(gè)千斤頂就位后，提前將千斤頂柱塞升到計(jì)算出的頂舉標(biāo)高。便于箱梁就位后調(diào)整標(biāo)高。然后再在每根箱梁兩端的上下平面劃出箱梁就位十字線，便于箱梁就位后找正對(duì)中。

4.3.4 箱梁臨時(shí)支架及液壓千斤頂?shù)陌惭b

箱梁吊裝就位前，先復(fù)查鋼梁兩端的軸線及標(biāo)高基準(zhǔn)線符合要求，然后將支撐箱梁調(diào)平的臨時(shí)底架安裝就位，臨時(shí)支架間用φ89鋼管法蘭連接，增大支架整體穩(wěn)定性，臨時(shí)支架圖、臨時(shí)支架與鐵路的關(guān)聯(lián)圖、液壓千斤頂?shù)姆植紙D如圖1～圖3所示。

4.3.5 箱梁起吊后重心偏心就位面的調(diào)平

箱梁為圓弧造型，重心存在偏心，起吊后箱梁就位面傾斜，影響箱梁調(diào)平找正，為了保證箱梁就位面水平，在外弧頂板焊接一個(gè)吊耳，在內(nèi)弧頂板焊接兩個(gè)吊耳，用三根吊索分別與吊車大鉤和起重吊耳連接。在外弧板吊耳與吊車連接的吊索中，設(shè)置遙控操作的微型電葫蘆，通過(guò)調(diào)整微型電動(dòng)葫蘆起重鏈條的行程，來(lái)調(diào)整吊索的長(zhǎng)度，控制弧形箱梁上平面保持水平，如圖4所示。

4.3.6 箱梁就位安裝調(diào)平

采用電控和液控系統(tǒng)組合，運(yùn)用紅外線遙控操作油泵和千斤頂調(diào)平安裝箱梁，由8個(gè)汽車電瓶、2個(gè)控制開關(guān)、一個(gè)油泵、6個(gè)液壓千斤頂、一個(gè)液壓站、13個(gè)電磁閥、7個(gè)單向閥、油管、遙控發(fā)射器、遙控接收器、遙控轉(zhuǎn)換器等元件，組成的電控和液控紅外線遙控操作系統(tǒng)，控制千斤頂調(diào)平安裝箱梁，具體如下。

在每根箱梁下方設(shè)置6個(gè)液壓千斤頂，中部設(shè)置2個(gè)放在臨時(shí)支架上，端部各設(shè)置2個(gè)，放在端部橋墩箱梁弧形板下方兩側(cè)，預(yù)先計(jì)算好頂舉箱梁液壓千斤頂?shù)捻斉e標(biāo)高，箱梁就位前紅外線

遙控操作，將千斤頂柱塞升到計(jì)算標(biāo)高，然后箱梁就位后，再根據(jù)規(guī)定標(biāo)高精確調(diào)平箱梁。

每個(gè)液壓千斤頂?shù)捻斉e油路和下降油路，都裝有電磁閥，通過(guò)控制電磁閥的開啟，既可實(shí)現(xiàn)多個(gè)千斤頂同時(shí)頂舉或下降，又可實(shí)現(xiàn)單個(gè)千斤頂?shù)捻斉e或下降，通過(guò)運(yùn)用紅外線遙控操作電磁閥，解決了普通手動(dòng)千斤頂操作時(shí)的費(fèi)力、勞動(dòng)條件差等缺點(diǎn)，提高了工作效率，具有很強(qiáng)的使用價(jià)值。

工作原理：以1號(hào)箱梁調(diào)平安裝為例，1號(hào)箱梁就位前，先分別合上1號(hào)斷路器、2號(hào)斷路器，用紅外線遙控器發(fā)射開啟指令，通過(guò)分別裝在1號(hào)～6號(hào)液壓千斤頂頂升油路電磁閥體上的紅外線接收器，分別接收并做出相應(yīng)反應(yīng)，通過(guò)控制電路驅(qū)動(dòng)電磁閥電機(jī)，分別開啟1號(hào)，3號(hào)，5號(hào)，7號(hào)，9號(hào)，11號(hào)電磁閥，然后再用紅外線遙控器向油泵發(fā)射工作指令，通過(guò)裝在油泵上的紅外線接收器，將接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)控制電路驅(qū)動(dòng)油泵電機(jī)工作，油泵開始泵油，1號(hào)～6號(hào)液壓千斤頂進(jìn)入頂升階段，6個(gè)液壓千斤頂柱塞升到計(jì)算標(biāo)高后，遙控操作停止油泵電，6個(gè)千斤頂同時(shí)結(jié)束頂升。

1號(hào)箱梁落位后，檢查液壓千斤頂柱塞是否頂實(shí)箱梁，然后再根據(jù)箱梁6個(gè)點(diǎn)的規(guī)定標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，假如1號(hào)液壓千斤頂沒有頂實(shí)箱梁，用紅外線遙控器打開1號(hào)電磁閥，再遙控開啟油泵，1號(hào)液壓千斤頂又開始頂升，頂升到規(guī)定位置后，遙控關(guān)閉1號(hào)電磁閥，1號(hào)液壓千斤頂又停止頂升。

假如1號(hào)液壓千斤頂頂舉超過(guò)計(jì)算標(biāo)高，遙控打開2號(hào)電磁閥，在重力作用下，千斤頂油缸內(nèi)的液體流回油箱，1號(hào)千斤頂柱塞下降到規(guī)定標(biāo)高后，遙控切斷2號(hào)電磁閥。

5 效益分析

本工藝適合山區(qū)場(chǎng)地狹窄的地域采用。在施工時(shí)，鐵路部門給定的施工時(shí)間為7 d，采用此工藝實(shí)際只用了2 d時(shí)間，縮短了箱梁施工時(shí)間，為陽(yáng)煤集團(tuán)一礦火車外運(yùn)煤節(jié)省了時(shí)間，每天運(yùn)煤8趟，每趟23節(jié)，每節(jié)60 t，每噸400元，直接增收：8×23×60×400×5=2 208萬(wàn)元。

6 應(yīng)用實(shí)例

本工藝應(yīng)用于陽(yáng)煤集團(tuán)棚戶區(qū)改造工程麻地巷組合鋼箱梁橋安裝工程中，從2013年9月11日開工，于2013年9月12日竣工，僅用工期2 d，比計(jì)劃工期提前5 d。在施工期間未發(fā)生任何安全質(zhì)量事故。2014年4月6日開工的陽(yáng)煤股份和順新大地洗選煤有限公司選煤廠改造工程，由于弧形篩體積較大存在偏心，推廣應(yīng)用本工藝工期提前了3 d，此工藝受到了甲方和監(jiān)理的認(rèn)可。2014年7月8日開工的陽(yáng)煤集團(tuán)一礦楊坡堰瓦斯儲(chǔ)配站6臺(tái)螺桿煤氣壓縮機(jī)工程，由于壓縮機(jī)體存在偏心，推廣應(yīng)用本工藝工期提前了10 d，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，受到了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位的一致好評(píng)。

[1] 湯 毅.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討[J].科技資訊，2011(28):6-8.

Theconstructiontechnologyofcompositesteelboxarcboxgirdercrossrailwayinstallation

ShangWeidong

(ShanxiHongshaBuildingEngineeringThirdLimitedCompany,Yangquan045000,China)

This paper introduced the features and applicability scope of remote control hydraulic leveling technology, taking the madicang combination steel box girder bridge installation engineering of reconstruction engineering in Yangquan coal group as the basis, elaborated the construction process and operation key points of composite steel box arc box girder cross railway installation, pointed out that application of this technology achieved good social and economic benefits.

composite steel bridge, box girder, hydraulic jack

1009-6825(2017)23-0168-02

2017-06-06

尚衛(wèi)東(1972- )，男，高級(jí)工程師

U445

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