900噸雙線整孔箱梁架設施工技術

劉楚輝

摘要：青榮城際鐵路位于膠東半島，地貌主要為沖洪積平原、剝蝕平原、濱海平原、丘陵低山區(qū)等，除部分基巖裸露的丘陵外，現(xiàn)大部分為城市建筑及耕地。本著少用地的原則，大部分地段采用雙線整孔箱梁架設橋梁。由于雙線整孔箱梁質(zhì)量要求高，箱梁成品質(zhì)量要求“零缺陷”，安全“零事故”，且單梁具有重量大、體積大、長距離運輸困難等特點，架橋設備均為大型設備、且均為高臨作業(yè)，施工技術控制是整個高速鐵路建設工程中重點和難點。本文對900噸雙線整孔箱梁預制技術控制要點及架設時的施工技術進行闡述及分析總結(jié)，以咨借鑒。

關鍵詞：900噸雙線整孔箱梁 預制 架設 施工技術

1 概述

對于山東省來說，青榮城際鐵路是省內(nèi)第一條區(qū)域性城際高速鐵路，同時也是省內(nèi)投資規(guī)模最大的單體鐵路項目。青榮城際鐵路項目位于膠東半島，作為交通基礎設施和最快捷運輸通道，該鐵路線路連接著青島、煙臺、威海，進一步構(gòu)建半島城市群。青榮城際鐵路起點為青島北站，終點為榮成站，全長298.971公里，其中橋梁164.696公里，占正線長度的55.09%。青榮城際鐵路工程IV標段位于煙臺市福山區(qū)、棲霞市境內(nèi)，全線正線長34.057Km，共有橋梁42座，其中特大橋24座，大橋18座，設計共有雙線整孔箱梁722孔。箱梁主要采取在制梁場預制后，用提梁機提梁裝車，運梁車運輸?shù)郊茉O部位，再用架橋機將箱梁架設到已施工完畢的橋墩上，形成橋梁。

2 箱梁預制技術控制要點

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建設高速鐵路客運專線的步伐逐漸加快。高速鐵路客運專線與普通鐵路相比，其橋梁占線路總長的比例較大，橋梁結(jié)構(gòu)承受較大的動力效應，同時在剛度方面，對橋梁提出更高的要求。因此，采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)的箱形截面梁對橋梁上部結(jié)構(gòu)進行處理，尤其是雙線整孔簡支箱形梁。由于雙線整孔箱梁長32.6m，寬12.2m，高2.86m，重量約900t，具有重量大、體積大、工藝新、技術標準高等特點，為確保箱梁的質(zhì)量及架設安全，因此箱梁預制技術質(zhì)量控制就顯得尤為重要，一般箱梁預制技術控制要點方面必須把握以下幾點：

①以最大限度的提高混凝土的彈性模量為設計原則，采用正交試驗方法優(yōu)化混凝土配合比設計。②通過摻加粉煤灰等外加劑減少水泥用量提高混凝土的彈性模量、控制水膠比和骨膠比，有效的控制梁體徐變變形。③采用附著式和插入式振搗器聯(lián)合振搗工藝，避免由于振搗不密實導致上拱值超標。④采用蒸汽養(yǎng)護工藝降低混凝土的徐變變形，并采取遮擋以減少日照引起的溫度應力彎曲。⑤嚴格控制預應力張拉時間以及二期恒載施加期限，施加預應力要嚴格實行“雙控”，嚴禁超張拉。⑥制梁時預留反拱，使其抵消或部分抵消徐變上拱。⑦預制梁在制梁場內(nèi)起落、滑移和出場裝運、落梁均應采用聯(lián)動液壓裝置或三點平面支撐方式，防止箱梁受扭，架梁時，除保證箱梁始終保持三點平衡外，吊梁與落梁的速度控制在0.5m/min以下。⑧定期對存梁臺座進行觀測，并做好觀測記錄，發(fā)現(xiàn)局部下沉、變形、位移及時校正、加固。

只有預制箱梁在技術控制方面到位、質(zhì)量“零缺陷”，才能給整孔箱梁架設時提供安全保障。

3 箱梁架設施工技術

箱梁架設全部靠機械設備進行作業(yè)，因此，其安全控制難度大，要求高，是整個線路施工中技術控制的一項重點及難點。

3.1 提梁、運梁、架梁設備技術參數(shù)

①提梁設備

提梁設備TLEML900型輪胎式提梁機，其組成主要包括：主梁、支腿、起重小車、大車走行總成及電氣系統(tǒng)等。

主要技術參數(shù)：

額定起重量：900t（吊點距：30.2m）；跨度/跨內(nèi)凈寬 ：40.6/36.0m；

最大外形尺寸45×27×15.1m；總重：520噸；最大起升高度：13m。

TLEML900型輪胎式提梁機

②運梁設備

通過YL900型輪胎式運梁車進行運輸，該設備主要包括：走行輪組、主梁、支腿、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及制動系統(tǒng)等。并且，可以使用運輸架橋機。

主要技術參數(shù)：

額定運載能力：900t；運行速度：0～8km/h（空載），0～4km/h（重載）；

適應最大坡度：40‰；最小轉(zhuǎn)彎半徑：60m；整機自重：255t；

整機功率：2×447kW；接地比壓：<0.6MPa；

外形尺寸（長×寬×高）：36295×6844×3662mm；

架橋機小解體馱運狀態(tài)外形尺寸（長×寬×高）：72×11×8.19m。

YL900型輪胎式運梁車

③架梁設備

對于JQ900B型箱梁架橋機來說，可以架設900噸級32m及以下跨度的箱梁，架橋機為龍門式雙主梁三支腿結(jié)構(gòu)，其組成主要包括：一、二號起重小車，機臂，一號柱，二號柱，三號柱、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。

主要技術參數(shù)：

額定起重量：900t；最小架設曲線半徑：5500m；

適應最大縱度：20‰；起升高度：7.5m；

橫移量：±250mm；整機重量：530t；

工作狀態(tài)外形尺寸（長×寬×高）： 72000×17400×12638mm；

整機配電功率：280KW；理論架梁速度：1孔/4小時。

JQ900B型箱梁架橋機

3.2 箱梁架設技術方案

3.2.1 架設箱梁工藝流程如下圖所示。

箱梁架設工藝流程圖

3.2.2 提梁機提梁裝車技術方案

提梁機移動到提梁臺座進行對位，放下吊具，用齒型連接板與箱梁頂板內(nèi)腔齒槽嚙合穿過箱梁吊孔的吊桿，同時用螺母固定吊桿。提梁機在指揮人員的指揮下緩慢提升箱梁，在提升過程中，為了確保提升的安全性，操作人員需要聽從指揮，對于提升情況，指揮人員和操作人員要隨時觀察，確保提升箱梁的高度一致。在存梁臺位上提梁機吊起箱梁，箱梁離開存梁臺位約20mm，靜停10min，對起吊裝置是否位于負載垂直面上的情況進行檢查，同時檢查起吊、制動裝置、鋼絲繩、吊具索具等是否存在異常情況。檢查合格后，將橋梁起吊到規(guī)定的高度。endprint

箱梁被提梁機提升到裝車的位置，將箱梁吊起，同時將吊梁天車橫移到運梁車的正上方，運梁車支撐架左右高度在裝梁前需要調(diào)整好，使同一端運梁車的支撐架位于水平狀態(tài)。

在裝梁過程中，對運梁車支承架上四個支承座進行調(diào)整，為了防止箱梁受扭，確保油缸受力均勻。將梁體裝到運梁車上后，確保箱梁重心線與運梁車中心線重合，誤差控制在±20mm。

3.2.3 運梁車運梁技術方案

起步時，運梁車載箱梁要確保緩慢平穩(wěn)，避免出現(xiàn)突然加速或急剎車的現(xiàn)象，派專人在運行過程中進行巡視，對橋面的變化情況、箱梁平衡狀態(tài)等進行觀察，同時觀察輪胎的受力狀況及減震油缸的工作狀態(tài)等，當橋面高差過大，或者橋縫錯臺比較嚴重時，需要進行墊實。運梁車載梁行駛至架橋機后端50m處，運梁車行駛速度不得大于1km/h。

在運梁過程中，前面由專人引導運梁車，有專人嚴密監(jiān)視運梁車兩邊運行情況，發(fā)現(xiàn)變化，立即采取措施，確保運梁車的安全性，嚴禁緊急制動，當運行中各儀表顯示超過正常值時，應停車檢查，并采取相應的措施。當發(fā)現(xiàn)不正常噪音時，應及時停車檢查，運梁車不得超載、帶病運行。

3.2.4 架設900t箱梁技術方案

步驟一：

①前后天車走行至圖示位置，吊具收至高位；

②架橋機走行到位，中、后支腿支撐；

③前支腿在墩頂支撐；

④中支腿轉(zhuǎn)換為架梁支撐狀態(tài)。

步驟二：

①前后天車向前平移7m至圖示位置；

②運梁車攜砼梁駛?cè)爰軜驒C腹內(nèi)。

步驟三：

①前后馱梁小車同步馱梁走行約2m，喂梁到位；

②前天車吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁前端提起約150mm。

步驟四：

①前馱梁小車單獨向前走行約1m；

②前天車與運梁車后端的馱梁小車配合同步將砼梁前移27m后停止；

③后天車向前跟進9.5m，吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁后端提起約150mm。

步驟五：

①運梁車攜馱梁小車返回梁場；

②前后天車配合同步將砼梁前移9.3m后停止。

步驟六：

①前后天車同步將砼梁落放到墩頂就位。

②解除前后天車吊具，將天車吊具升至高位，向后走行至圖示位置。

③落梁至墊石頂面500mm左右，支座對位，檢查千斤頂自鎖情況，落梁就位。查看千斤頂讀數(shù)，4個千斤頂讀數(shù)接近平均值且讀數(shù)差小于5%時支座灌漿。

④時效處理，支座灌漿后靜等不小于120分鐘方可拆除臨時支撐千斤頂，且在120分鐘內(nèi)架橋機不得過孔，避免振動載荷。

步驟七：

①鋪設橋面走行鋼軌；

②將中支腿轉(zhuǎn)換為輪軌走行狀態(tài)；

③脫空前支腿；

④驅(qū)動中支腿走行機構(gòu)，使架橋機整機前移32.7 米，完成一個作業(yè)循環(huán)。

4 結(jié)論

在客運專線橋梁架設中，采用“工廠集中預制，架橋機架設”的施工工藝方法架設900t箱梁，即在工廠集中預制混凝土箱梁，利用輪胎式運梁車完成箱梁從預制場到架設現(xiàn)場運輸并配合架橋機進行逐跨吊裝架設的成套施工方法。具有施工組織周期性較強、大大減少了現(xiàn)場的工作量、可大量節(jié)省施工費用、壓縮施工工期等優(yōu)點，是十分有效的施工組織形式。本文以設計時速為250km/h的青榮城際鐵路建設實踐為基礎，主要針對32m跨徑的客運專線雙線整孔箱梁預制技術控制要點及架設施工技術進行闡述及分析總結(jié)，通過對相關工程經(jīng)驗的總結(jié)，得到了一些有意義的結(jié)論，希望能對我國今后大規(guī)模的客運專線建設提供一些幫助。

參考文獻：

[1]鐵科技[2004]12號.客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件[S].

[2]鐵建（2006）181號文.鐵路架橋機架梁暫行規(guī)程[S].

[3]李怡厚.鐵路客運專線架梁鋪軌施工設備[M].中國鐵道出版社，2003.

[4]劉春.鐵路大型施工裝備——架橋機與運梁車[J].建設機械技術與管理，2005.endprint

箱梁被提梁機提升到裝車的位置，將箱梁吊起，同時將吊梁天車橫移到運梁車的正上方，運梁車支撐架左右高度在裝梁前需要調(diào)整好，使同一端運梁車的支撐架位于水平狀態(tài)。

在裝梁過程中，對運梁車支承架上四個支承座進行調(diào)整，為了防止箱梁受扭，確保油缸受力均勻。將梁體裝到運梁車上后，確保箱梁重心線與運梁車中心線重合，誤差控制在±20mm。

3.2.3 運梁車運梁技術方案

起步時，運梁車載箱梁要確保緩慢平穩(wěn)，避免出現(xiàn)突然加速或急剎車的現(xiàn)象，派專人在運行過程中進行巡視，對橋面的變化情況、箱梁平衡狀態(tài)等進行觀察，同時觀察輪胎的受力狀況及減震油缸的工作狀態(tài)等，當橋面高差過大，或者橋縫錯臺比較嚴重時，需要進行墊實。運梁車載梁行駛至架橋機后端50m處，運梁車行駛速度不得大于1km/h。

在運梁過程中，前面由專人引導運梁車，有專人嚴密監(jiān)視運梁車兩邊運行情況，發(fā)現(xiàn)變化，立即采取措施，確保運梁車的安全性，嚴禁緊急制動，當運行中各儀表顯示超過正常值時，應停車檢查，并采取相應的措施。當發(fā)現(xiàn)不正常噪音時，應及時停車檢查，運梁車不得超載、帶病運行。

3.2.4 架設900t箱梁技術方案

步驟一：

①前后天車走行至圖示位置，吊具收至高位；

②架橋機走行到位，中、后支腿支撐；

③前支腿在墩頂支撐；

④中支腿轉(zhuǎn)換為架梁支撐狀態(tài)。

步驟二：

①前后天車向前平移7m至圖示位置；

②運梁車攜砼梁駛?cè)爰軜驒C腹內(nèi)。

步驟三：

①前后馱梁小車同步馱梁走行約2m，喂梁到位；

②前天車吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁前端提起約150mm。

步驟四：

①前馱梁小車單獨向前走行約1m；

②前天車與運梁車后端的馱梁小車配合同步將砼梁前移27m后停止；

③后天車向前跟進9.5m，吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁后端提起約150mm。

步驟五：

①運梁車攜馱梁小車返回梁場；

②前后天車配合同步將砼梁前移9.3m后停止。

步驟六：

①前后天車同步將砼梁落放到墩頂就位。

②解除前后天車吊具，將天車吊具升至高位，向后走行至圖示位置。

③落梁至墊石頂面500mm左右，支座對位，檢查千斤頂自鎖情況，落梁就位。查看千斤頂讀數(shù)，4個千斤頂讀數(shù)接近平均值且讀數(shù)差小于5%時支座灌漿。

④時效處理，支座灌漿后靜等不小于120分鐘方可拆除臨時支撐千斤頂，且在120分鐘內(nèi)架橋機不得過孔，避免振動載荷。

步驟七：

①鋪設橋面走行鋼軌；

②將中支腿轉(zhuǎn)換為輪軌走行狀態(tài)；

③脫空前支腿；

④驅(qū)動中支腿走行機構(gòu)，使架橋機整機前移32.7 米，完成一個作業(yè)循環(huán)。

4 結(jié)論

在客運專線橋梁架設中，采用“工廠集中預制，架橋機架設”的施工工藝方法架設900t箱梁，即在工廠集中預制混凝土箱梁，利用輪胎式運梁車完成箱梁從預制場到架設現(xiàn)場運輸并配合架橋機進行逐跨吊裝架設的成套施工方法。具有施工組織周期性較強、大大減少了現(xiàn)場的工作量、可大量節(jié)省施工費用、壓縮施工工期等優(yōu)點，是十分有效的施工組織形式。本文以設計時速為250km/h的青榮城際鐵路建設實踐為基礎，主要針對32m跨徑的客運專線雙線整孔箱梁預制技術控制要點及架設施工技術進行闡述及分析總結(jié)，通過對相關工程經(jīng)驗的總結(jié)，得到了一些有意義的結(jié)論，希望能對我國今后大規(guī)模的客運專線建設提供一些幫助。

參考文獻：

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[4]劉春.鐵路大型施工裝備——架橋機與運梁車[J].建設機械技術與管理，2005.endprint

箱梁被提梁機提升到裝車的位置，將箱梁吊起，同時將吊梁天車橫移到運梁車的正上方，運梁車支撐架左右高度在裝梁前需要調(diào)整好，使同一端運梁車的支撐架位于水平狀態(tài)。

在裝梁過程中，對運梁車支承架上四個支承座進行調(diào)整，為了防止箱梁受扭，確保油缸受力均勻。將梁體裝到運梁車上后，確保箱梁重心線與運梁車中心線重合，誤差控制在±20mm。

3.2.3 運梁車運梁技術方案

起步時，運梁車載箱梁要確保緩慢平穩(wěn)，避免出現(xiàn)突然加速或急剎車的現(xiàn)象，派專人在運行過程中進行巡視，對橋面的變化情況、箱梁平衡狀態(tài)等進行觀察，同時觀察輪胎的受力狀況及減震油缸的工作狀態(tài)等，當橋面高差過大，或者橋縫錯臺比較嚴重時，需要進行墊實。運梁車載梁行駛至架橋機后端50m處，運梁車行駛速度不得大于1km/h。

在運梁過程中，前面由專人引導運梁車，有專人嚴密監(jiān)視運梁車兩邊運行情況，發(fā)現(xiàn)變化，立即采取措施，確保運梁車的安全性，嚴禁緊急制動，當運行中各儀表顯示超過正常值時，應停車檢查，并采取相應的措施。當發(fā)現(xiàn)不正常噪音時，應及時停車檢查，運梁車不得超載、帶病運行。

3.2.4 架設900t箱梁技術方案

步驟一：

①前后天車走行至圖示位置，吊具收至高位；

②架橋機走行到位，中、后支腿支撐；

③前支腿在墩頂支撐；

④中支腿轉(zhuǎn)換為架梁支撐狀態(tài)。

步驟二：

①前后天車向前平移7m至圖示位置；

②運梁車攜砼梁駛?cè)爰軜驒C腹內(nèi)。

步驟三：

①前后馱梁小車同步馱梁走行約2m，喂梁到位；

②前天車吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁前端提起約150mm。

步驟四：

①前馱梁小車單獨向前走行約1m；

②前天車與運梁車后端的馱梁小車配合同步將砼梁前移27m后停止；

③后天車向前跟進9.5m，吊具下落，安裝天車吊桿完畢后將砼梁后端提起約150mm。

步驟五：

①運梁車攜馱梁小車返回梁場；

②前后天車配合同步將砼梁前移9.3m后停止。

步驟六：

①前后天車同步將砼梁落放到墩頂就位。

②解除前后天車吊具，將天車吊具升至高位，向后走行至圖示位置。

③落梁至墊石頂面500mm左右，支座對位，檢查千斤頂自鎖情況，落梁就位。查看千斤頂讀數(shù)，4個千斤頂讀數(shù)接近平均值且讀數(shù)差小于5%時支座灌漿。

④時效處理，支座灌漿后靜等不小于120分鐘方可拆除臨時支撐千斤頂，且在120分鐘內(nèi)架橋機不得過孔，避免振動載荷。

步驟七：

①鋪設橋面走行鋼軌；

②將中支腿轉(zhuǎn)換為輪軌走行狀態(tài)；

③脫空前支腿；

④驅(qū)動中支腿走行機構(gòu)，使架橋機整機前移32.7 米，完成一個作業(yè)循環(huán)。

4 結(jié)論

在客運專線橋梁架設中，采用“工廠集中預制，架橋機架設”的施工工藝方法架設900t箱梁，即在工廠集中預制混凝土箱梁，利用輪胎式運梁車完成箱梁從預制場到架設現(xiàn)場運輸并配合架橋機進行逐跨吊裝架設的成套施工方法。具有施工組織周期性較強、大大減少了現(xiàn)場的工作量、可大量節(jié)省施工費用、壓縮施工工期等優(yōu)點，是十分有效的施工組織形式。本文以設計時速為250km/h的青榮城際鐵路建設實踐為基礎，主要針對32m跨徑的客運專線雙線整孔箱梁預制技術控制要點及架設施工技術進行闡述及分析總結(jié)，通過對相關工程經(jīng)驗的總結(jié)，得到了一些有意義的結(jié)論，希望能對我國今后大規(guī)模的客運專線建設提供一些幫助。

參考文獻：

[1]鐵科技[2004]12號.客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件[S].

[2]鐵建（2006）181號文.鐵路架橋機架梁暫行規(guī)程[S].

[3]李怡厚.鐵路客運專線架梁鋪軌施工設備[M].中國鐵道出版社，2003.

[4]劉春.鐵路大型施工裝備——架橋機與運梁車[J].建設機械技術與管理，2005.endprint