變位平臺(tái)式900T運(yùn)架一體機(jī)單孔橋工況導(dǎo)梁后懸架梁可行性分析

任俊榮

【摘 要】北京萬橋興業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的變位平臺(tái)式900t穿隧道運(yùn)架一體機(jī)架設(shè)單孔橋梁的工況按常規(guī)步驟施工不僅工作強(qiáng)度大而且非常耗時(shí)。針對(duì)此種工況考慮導(dǎo)梁后懸12米錨固11米點(diǎn)處架梁，導(dǎo)梁就位時(shí)輪組走臺(tái)不用翻開降至低位，解決了單孔橋架梁耗時(shí)且工作強(qiáng)度大的問題。此方案難點(diǎn)在于導(dǎo)梁后懸12米后導(dǎo)梁與架梁小車對(duì)接時(shí)導(dǎo)梁后端支撐墊墩受力較大，可能會(huì)對(duì)路基或連續(xù)梁造成損壞。文章通過計(jì)算導(dǎo)梁后端支撐墊墩受力及如何減少導(dǎo)梁后端支撐墊墩受力來分析單孔橋后懸架梁的可行性。

【關(guān)鍵詞】變位平臺(tái)式900T穿隧道運(yùn)架一體機(jī) 單孔橋梁工況 導(dǎo)梁后懸 墊墩受力

1 引言

變位平臺(tái)式900T運(yùn)架一體機(jī)架設(shè)單孔橋箱梁的工況按常規(guī)步驟施工工序?yàn)椋簩?dǎo)梁就位→后、中滾輪支腿就位→主機(jī)喂梁→前抽導(dǎo)梁→后支腿就位→翻開輪組走臺(tái)并降至低位→安裝搭接平臺(tái)→主機(jī)與導(dǎo)梁分離→取梁運(yùn)梁；架梁時(shí)喂梁到位后拆除搭接平臺(tái)→輪組走臺(tái)升至中位并折疊→折疊后支腿→前抽導(dǎo)梁→起吊后、中滾輪支腿→落梁。按照常規(guī)步驟施工時(shí)后支腿就位，翻開并將輪組走臺(tái)降至低位，安裝搭接平臺(tái)，喂梁后又得拆除搭接平臺(tái)，折疊后支腿，將輪組走臺(tái)升至中位并折疊，不僅增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度安全系數(shù)降低而且十分消耗時(shí)間，如果可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)梁后懸12米錨固11米點(diǎn)處架梁則可以省去支、翻后支腿及收、放輪組走臺(tái)等工序。文章通過研究該工藝下導(dǎo)梁后端支撐墊墩受力來分析該方案架梁的可行性。

2 導(dǎo)梁及各關(guān)鍵設(shè)備介紹

導(dǎo)梁機(jī)分為導(dǎo)梁、輪組平臺(tái)、架梁小車、后支腿、后滾輪支腿、中滾輪支腿、前滾輪支腿、支腿吊裝架等部分。導(dǎo)梁為箱式結(jié)構(gòu)，用特殊鋼板焊接而成，共七節(jié)，采用螺栓連接，剛性高，重量輕。導(dǎo)梁為導(dǎo)梁機(jī)的主體，上部裝有架梁小車，下部裝有后支腿、后滾輪支腿、中滾輪支腿及前滾輪支腿。

2.1 導(dǎo)梁各部分重量及尺寸

（1）導(dǎo)梁1重量M1為38.66t、導(dǎo)梁2重量M2為24.72t、導(dǎo)梁3重量M3為20.52t、導(dǎo)梁4重量M4為22.45 t、導(dǎo)梁5重量M5為25.38t、 導(dǎo)梁6重量M6為21.16 t、導(dǎo)梁7重量M7為21.7t、輪組走臺(tái)重量M8為41t、架梁小車重量M9為28t、支腿吊裝架重量M10為3.2t。不考慮連接板重量。

（2）導(dǎo)梁1長度L1為12.42m、導(dǎo)梁2長度L2為8m 、導(dǎo)梁3長度L3為8m、導(dǎo)梁4長度L4為9m、導(dǎo)梁5長度L5為11.16m、導(dǎo)梁6長度L6為11.16m、導(dǎo)梁7長度L7為11.6m、前鼻梁長度L8為5.5m。

2.2 支撐墊墩介紹

支撐墊墩為40cm×40cm×16cm剛墩，剛墩為箱式，內(nèi)部加筋處理，剛墩自身重量可不計(jì)，每塊受力面積為1600cm2。主機(jī)自重563噸，箱梁按900t計(jì)算。

3 后懸架梁受力分析

3.1 以后滾輪支腿為支點(diǎn)不考慮導(dǎo)梁前端作用力影響時(shí)支撐剛墩受力

后懸架梁主機(jī)與架梁小車重心距離后滾輪支腿8m，距離支撐墊墩4m，此時(shí)支撐墊墩受力為[（563+900）/2+38.66+41+28]×8/12=560t（假設(shè)第1節(jié)導(dǎo)梁重心與架梁小車重合且不考慮其他節(jié)導(dǎo)梁影響）。假設(shè)導(dǎo)梁后端加墊4塊支撐墊墩此時(shí)墊墩對(duì)連續(xù)梁或路基壓強(qiáng)為560t/6400cm2=8.75Mpa。

3.2 以后滾輪支腿為支點(diǎn)考慮導(dǎo)梁前端作用力影響時(shí)支撐剛墩受力

考慮以后滾輪支腿為支點(diǎn)后懸12m時(shí)導(dǎo)梁后端產(chǎn)生力矩為：12/2×（M1+M8）+8×M9=702（t*m）（假設(shè)第一節(jié)導(dǎo)梁和輪組走臺(tái)重量均勻分布在后懸12m度范圍內(nèi)）；

以后滾輪支腿為支點(diǎn)導(dǎo)梁前端產(chǎn)生力矩經(jīng)計(jì)算為3669（t*m）；

如果以后滾輪支腿為支點(diǎn)為使導(dǎo)梁保持平衡后懸導(dǎo)梁時(shí)主機(jī)作用力為：（3699-702）/8=375t，即可抵消主機(jī)作用力375t。

此時(shí)支撐墊墩受力為：[（563+900）/2-375]×8/12=238t；

支撐墊墩壓強(qiáng)為238t/6400cm2=3.7Mpa

3.3 路基及連續(xù)梁的受力

一般路基表層級(jí)配碎石動(dòng)態(tài)變形模量Evd≥55Mpa。一般連續(xù)梁梁體澆筑采用C50混凝土，強(qiáng)度可達(dá)到50Mpa以上。

實(shí)際施工過程中可在路基或連續(xù)梁梁面上鋪設(shè)2塊2m×2m×4cm鋼板，用細(xì)沙找平，使鋼板受力均勻，此時(shí)支撐墊墩對(duì)路基或連續(xù)梁的作用效果為：238t/80000cm2=0.298Mpa（架設(shè)鋼板均勻受力）。

4 施工過程關(guān)鍵點(diǎn)

（1）導(dǎo)梁就位完成后測(cè)量導(dǎo)梁水平度，確保導(dǎo)梁水平。此時(shí)導(dǎo)梁僅由后滾輪支腿及中滾輪支腿支撐。

（2）導(dǎo)梁后端自然下?lián)虾髮?dǎo)梁下軌道與支撐墊墩間預(yù)留5cm間隙，確保主機(jī)與導(dǎo)梁對(duì)接時(shí)導(dǎo)梁前端力矩發(fā)揮作用。

（3）支撐墊墩底部用細(xì)沙找平確保均勻受力。

（4）主機(jī)與導(dǎo)梁對(duì)接時(shí)注意觀察導(dǎo)梁前端上翹情況，確保安全。

（5）對(duì)接完成后向前喂梁，架梁小車運(yùn)行至三分之一跨度處停止喂梁，然后前抽導(dǎo)梁至正常架梁錨固位置進(jìn)行錨固。錨固后繼續(xù)喂梁至落梁位置。

（6）利用后滾輪支腿調(diào)節(jié)導(dǎo)梁至懸臂狀態(tài)。

5 結(jié)語

從以上計(jì)算可知變位平臺(tái)式900t運(yùn)架一體機(jī)單孔橋工況架梁施工可后懸12m錨固11m點(diǎn)處架梁，以后滾輪支腿為支點(diǎn)，不考慮后滾輪支腿前端導(dǎo)梁力矩作用，主機(jī)與導(dǎo)梁對(duì)接時(shí)支撐墊墩對(duì)路基或連續(xù)梁的作用效果較小，但是路基或連續(xù)梁局部受力過大。以后滾輪支腿為支點(diǎn)利用后滾輪支腿前端導(dǎo)梁力矩作用可大大抵消掉主機(jī)作用力。該技術(shù)成功應(yīng)用于渝萬鐵路寸灘特大橋出連續(xù)梁單孔橋架梁工況，大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了安全系數(shù)，提高了單孔橋架梁效率，未對(duì)連續(xù)梁造成任何損傷。

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