特大橋高墩大跨連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備配套研究

王鳳銘

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

某特大高墩大跨連續(xù)梁大橋工程總長(zhǎng)度為185.796 km，其山上植被較多，屬于山丘地帶，其水流為不完全發(fā)育，而其谷地水流較多，其沿線跨越河流支流，流向?yàn)橛蓶|向西，在某工段處需要建設(shè)特大高墩連續(xù)梁大橋，為確保梁底與地面的高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行拉槽開挖，兩側(cè)設(shè)相應(yīng)的排水溝，以利于排水。其中一主墩位于支流邊坡處，由于該地季節(jié)變化幅度較大，其水位落差也相應(yīng)較大，河流區(qū)在山谷中沒有河灘，需要科學(xué)使用機(jī)械設(shè)備與技術(shù)相配套進(jìn)行施工，確保工程有效性。

1 工程難點(diǎn)

1.1 T構(gòu)連續(xù)梁防護(hù)

由于該連續(xù)梁的修建需要橫跨于河道，而施工中交通問題成為施工的難點(diǎn)之一，因此，在作業(yè)進(jìn)行中為確保施工安全，要?jiǎng)澐职踩貛В苊馐┕?chǎng)地以外的人員進(jìn)入場(chǎng)地而造成不必要的危險(xiǎn)與事故。

1.2 梁體線形控制

在進(jìn)行混凝土T構(gòu)懸臂線施工環(huán)節(jié)中，要對(duì)梁體的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行有效控制，及時(shí)調(diào)整由于橋跨結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的變形情況，確保最終施工效果符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行連續(xù)梁施工的時(shí)候，由于設(shè)計(jì)施工的最終結(jié)果并不完全與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相一致，所以施工中應(yīng)控制的要點(diǎn)就是主梁梁體在應(yīng)力方面的施工以及預(yù)拱度方面的施工。預(yù)拱度在施工中的依據(jù)為施工設(shè)計(jì)圖，施工中首先預(yù)壓支架、托架，然后對(duì)支架以及托架在彈性變形方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)，最后結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙中的預(yù)拱度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣可以對(duì)模板標(biāo)高進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，防止梁體線性變形。

2 配套的施工機(jī)械設(shè)備

2.1 原則

首先要確保所選用的配套機(jī)械設(shè)備與當(dāng)前工程特點(diǎn)相符合，適合工程場(chǎng)地的使用，同時(shí)達(dá)到工程場(chǎng)地的使用要求，施工質(zhì)量符合工程的標(biāo)準(zhǔn)；確保所選用的機(jī)械設(shè)備具有先進(jìn)的技術(shù)、具有較高的工作效率、易于施工現(xiàn)場(chǎng)人員操作、節(jié)能環(huán)保、避免維修起來比較繁瑣的設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)要求設(shè)備的機(jī)動(dòng)性能符合現(xiàn)場(chǎng)需要；選用機(jī)械設(shè)備時(shí)，盡量選用國(guó)產(chǎn)品牌、選取配件通用的設(shè)備，因?yàn)樵擃愒O(shè)備在損壞的情況下，配件容易獲取，并且其售后問題比較容易解決，同時(shí)國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備價(jià)格低廉、實(shí)用性較強(qiáng)、無需昂貴的運(yùn)輸費(fèi)用；為防止因特殊情況而導(dǎo)致施工中出現(xiàn)的故障，應(yīng)該額外準(zhǔn)備一套備用電源，以備不時(shí)之需；最后，對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理，結(jié)合工程的實(shí)際情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行布置，并根據(jù)實(shí)際使用情況，合理調(diào)整設(shè)備使用情況，確保工程的順利進(jìn)行[1]。

2.2 選型

通常，橋梁在地面水平運(yùn)輸中需要相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，工程中的特大高墩大跨連續(xù)梁施工情況也如此，由于工程量的關(guān)系，工程需要垂直運(yùn)輸設(shè)備。由于橋墩高度越來越高，在輸送混凝土與相關(guān)材料時(shí)就會(huì)越來越困難，施工人員在工作過程中的上、下動(dòng)作成為急需解決的問題，因此，應(yīng)該提前對(duì)該問題制定合理解決方案，確保工程進(jìn)展。以配套原則為前提，首先調(diào)研市場(chǎng)上機(jī)械設(shè)備的使用性能，最終確定使用垂直提升設(shè)備進(jìn)行相關(guān)輸送工作。塔吊以及工業(yè)電梯、混凝土的拌合方面，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的工程量以及具體情況，確定混凝土拌合的設(shè)備，混凝土輸送方面，使用混凝土輸送泵來完成相應(yīng)工作。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，搭配合理的工業(yè)用電，并確保用電安全。工程主要配套設(shè)備見表1。

表1 主要設(shè)備一覽表

3 機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)研究

3.1 塔吊

在工程施工中，一般會(huì)使用塔式吊機(jī)，其主要特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)施工中的各項(xiàng)技術(shù)要求，塔吊的主要工作就是將墩身以及橋梁上面的模板支架與相關(guān)工具進(jìn)行拆除，同時(shí)可在垂直的角度實(shí)現(xiàn)混凝土施工。通常塔吊在梁部與墩身施工中使用比較頻繁，安裝塔吊時(shí)，通常將塔吊安裝在墩身旁邊，目的是便于施工，固定塔吊時(shí)，確保塔吊周圍的混凝土基礎(chǔ)處于穩(wěn)定狀態(tài)中[2-3]。在對(duì)墩身進(jìn)行灌注時(shí)，隨著高度的增加，要及時(shí)將塔吊的高度予以抬高，一般塔吊自由高度應(yīng)該不低于40 m，連接施工墩身的高度通常為25 m。塔吊作業(yè)活動(dòng)范圍較大，對(duì)材料的吊裝工作比較簡(jiǎn)便，同時(shí)，對(duì)較重的材料也可進(jìn)行靈活吊裝，有利于墩身的快速施工，提高了施工的效率。

3.2 混凝土拌和設(shè)備

確保拌合物配合比達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并要求現(xiàn)場(chǎng)工作人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)格控制計(jì)量誤差，確保水泥誤差在±1%以下，砂石料的誤差控制在±2%以下，水以及外加劑的誤差在±1%以下。拌合前對(duì)所用設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查，防止因故障而出現(xiàn)計(jì)量失誤的情況。此外，嚴(yán)禁工作人員隨意對(duì)拌合料的配比進(jìn)行更改，以確保拌合料的有效性。嚴(yán)格遵循拌合投料的順序，進(jìn)行拌合工作中，完成水和水泥的拌合工作后，方可加入外加劑。確保均勻拌合混凝土，并將拌合時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保每盤攪拌時(shí)間為2 min，拌合時(shí)間過長(zhǎng)或過短都會(huì)影響混凝土的使用質(zhì)量。

橋混凝土拌合設(shè)備容重為26 kN/m3，共配置2臺(tái)，對(duì)混凝土進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量，并且可以對(duì)砂石等材料進(jìn)行自動(dòng)輸送，拌合料配合比差值控制在3%以下。結(jié)合施工中原料進(jìn)場(chǎng)的路線以及施工量，在材料存放地點(diǎn)附近設(shè)自動(dòng)拌合站2臺(tái)，在完成本階段橋梁施工后，將拌合站向下一施工階段轉(zhuǎn)移，主要目的是為了確保混凝土澆筑橋墩的時(shí)效性，以保障混凝土正常供應(yīng)。

3.3 T構(gòu)混凝土泵送

工程連續(xù)梁所用混凝土為C50混凝土，在拌合站拌制完成后，通過混凝土攪拌車運(yùn)送至工地，施工中使用輸送泵來完成施工。在泵輸送現(xiàn)場(chǎng)，垂直高度在40 m以上。所以，使用泵輸送混凝土過程中，務(wù)必確保其高強(qiáng)度作業(yè)，這樣才能保證連續(xù)梁施工的質(zhì)量。工程因工程量以及相關(guān)要求，設(shè)混凝土輸送泵2臺(tái)。泵輸送混凝土與普通混凝土施工方式具有不同之處，所以，在進(jìn)行拌合混凝土?xí)r，務(wù)必確保混凝土材料配比達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且滿足泵輸送的要求，確保所拌合出的混凝土能夠保證對(duì)管道不能堵塞、離析，通過管道較順暢，同時(shí)性能良好。

混凝土輸送過程中，要確保輸送泵與澆筑地點(diǎn)相近，并且確保所選地點(diǎn)滿足輸送管布置的要求。泵輸送管的管徑為125 mm，確保輸送管相應(yīng)閥門等配件齊全并且可以正常使用。盡量將管道長(zhǎng)度予以減小，以減少材料的浪費(fèi)。連接混凝土泵與輸送管后，嚴(yán)格遵循混凝土輸送泵使用說明進(jìn)行操作，并且在使用前對(duì)泵進(jìn)行認(rèn)真檢查，防止出現(xiàn)故障。啟動(dòng)泵后，先加水對(duì)泵進(jìn)行濕潤(rùn)，然后調(diào)整泵到慢速，待設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，以正常速度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。完成混凝土泵輸送作業(yè)后，及時(shí)清洗設(shè)備內(nèi)部。

3.4 工業(yè)電梯

使用工業(yè)電梯的主要目的是將施工人員以及相關(guān)工具材料進(jìn)行運(yùn)送。一般情況下，安裝電梯的位置為橋墩旁邊，位于塔吊的相對(duì)位置，目的是便于工作人員的輸送以及施工安全。通常電梯的自由高度為10 m，連接墩身的高度一般為25 m。與塔吊工作內(nèi)容幾乎一致，電梯也要隨著連續(xù)梁澆筑的高度增加而接高，使用電梯進(jìn)行施工，具有較高的平衡性，簡(jiǎn)單易操作，保障施工人員安全的同時(shí)降低施工難度。

3.5 施工用電

工程沿線電力資源比較豐富，進(jìn)行施工時(shí)可接通地方電源。本橋與一隧道出口同時(shí)使用1臺(tái)1000 kW的變壓器，備用電機(jī)為1臺(tái)400 kW發(fā)電機(jī)。將電線進(jìn)行架空，涉及施工區(qū)域應(yīng)進(jìn)行絕緣操作，為防止人員發(fā)生意外，嚴(yán)格采用三相五線制。

4 結(jié)束語

在特大橋梁施工作業(yè)中，機(jī)械設(shè)備的選型是關(guān)鍵一步，其將影響到施工的質(zhì)量與效率，甚至涉及到施工安全，因此，務(wù)必確保所選機(jī)械設(shè)備與施工技術(shù)相配套。在選擇機(jī)械設(shè)備時(shí)，應(yīng)該結(jié)合工程施工的實(shí)際情況，不得完全套用其他工程內(nèi)容。由于工藝技術(shù)的不斷提高，同時(shí)機(jī)械設(shè)備的性能也越來越先進(jìn)，要求工作人員將理論應(yīng)用到實(shí)踐中去，充分了解機(jī)械設(shè)備的性能，確保施工機(jī)械設(shè)備與施工技術(shù)相配套。