新站互通A匝道橋在極小半徑大橫坡窄路面聯(lián)絡(luò)線上運(yùn)梁方案設(shè)計(jì)

傅銑明

【摘 ?要】國(guó)內(nèi)運(yùn)梁炮車(chē)對(duì)運(yùn)梁通道的標(biāo)準(zhǔn)要求高，即縱坡小、橫坡小、路面寬。但是貴州新建的山區(qū)高速公路的線位高，高速公路與地方道路之間聯(lián)接線的高差大、回頭彎較多（橫坡大、曲線半徑小、路面窄），為聯(lián)接線上T梁的運(yùn)輸帶來(lái)極大的困難，甚至無(wú)法運(yùn)輸。論文結(jié)合新站互通A匝道橋聯(lián)接線梁片運(yùn)輸問(wèn)題，提出了在回頭彎設(shè)置人字形運(yùn)梁轉(zhuǎn)換平臺(tái)，成功解決了在極小半徑下無(wú)法運(yùn)梁的問(wèn)題，避免增設(shè)梁場(chǎng)，極大地節(jié)約了成本。通過(guò)應(yīng)用該方法大大降低了新建小梁場(chǎng)的費(fèi)用，降低管理的成本和難度。

【Abstract】The standard requirement of China's beam transportation gun car for beam transportation channel is high， that is， the longitudinal slope is small， the transverse slope is small， and the pavement is wide. However， the new mountainous highway in Guizhou has a high line position， the connecting line between highway and local roads has a large height difference and many hair pin bends （large-transverse-slope， small-radius and narrow pavement）， which brings great difficulties to the transportation of T-beam on the connecting line， and even cannot be transported. Based on the problem of beam transportation of A ramp bridge connecting line of Xinzhan interchange， the paper puts forward to set up a herringbone beam transportation transfer platform in the hair pin bend， which successfully solves the problem that the beam cannot be transported under the small-radius， avoids the addition of beam yard， and greatly saves the cost. By using this method， the cost of new beam yard is greatly reduced， and the cost and difficulty of management are reduced.

【關(guān)鍵詞】運(yùn)梁通道;40mT梁;曲線半徑;炮車(chē);人字形轉(zhuǎn)換平臺(tái)

【Keywords】beam transportation channel; 40m T-beam; curve radius; gun car; herringbone transfer platform

【中圖分類(lèi)號(hào)】U448 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）01-0151-03

1 引言

目前，貴州新建的山區(qū)高速公路往往選擇高線位，與地方道路的高差大。為克服高速公路與地方道路高差大的問(wèn)題，通常在聯(lián)接線上設(shè)置回頭彎。一般情況下該聯(lián)接線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，縱坡大、橫坡大、路基窄。梁場(chǎng)一般設(shè)置在高速公路主線上。聯(lián)接線上的T梁在聯(lián)接線上運(yùn)輸比較困難，特別是要經(jīng)過(guò)回頭彎，回頭彎曲線半徑極小、橫坡大，運(yùn)梁炮車(chē)經(jīng)過(guò)困難、危險(xiǎn)性較高，甚至無(wú)法通過(guò)。鑒于此現(xiàn)狀，為加快施工進(jìn)度，節(jié)約施工成本，避免施工中新建小梁場(chǎng)，使梁片集中生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化施工，本文提出在回頭彎上設(shè)置人字形運(yùn)梁轉(zhuǎn)換平臺(tái)。

2 工程概況

重遵擴(kuò)容T4項(xiàng)目位于貴州省遵義市桐梓縣小水鄉(xiāng)，起點(diǎn)位于磁竹溪隧道出口，起點(diǎn)樁號(hào)為YK21+000，路線沿東南布線，經(jīng)陳家灣隧道到達(dá)新站，布設(shè)新站鋼構(gòu)橋及新站互通，接入第5標(biāo)段，終點(diǎn)樁號(hào)為YK26+320，路線全長(zhǎng)5.32km（以右幅計(jì)）。主要工程有隧道1座3012.5m，橋梁4座1618.6m。

聯(lián)接線A，終點(diǎn)里程樁號(hào)為AK3+160.807，最大縱坡為6.6%，最大橫坡為6.36%，路基寬度為9m。

3 T梁參數(shù)及運(yùn)梁炮車(chē)參數(shù)

3.1 T梁參數(shù)

40mT梁，梁片高2.5m、翼緣板寬1.7m、馬蹄寬0.6mm、腹板寬0.4～0.2m，混凝土方量為48m3，重為124.8t。

圖3為聯(lián)接線A的一處回頭彎，樁號(hào)為AK0+780，最小曲線半徑在為35m，縱坡為6.35%。A匝道橋運(yùn)輸需經(jīng)過(guò)此處。

3.2 運(yùn)梁炮車(chē)參數(shù)

運(yùn)梁炮車(chē)采用HLP150，載重量為150t，最小轉(zhuǎn)彎半徑為100m，其他參數(shù)見(jiàn)表1。

結(jié)合架橋機(jī)架設(shè)工藝對(duì)運(yùn)梁車(chē)提出的要求，采用兩種運(yùn)送方案進(jìn)行實(shí)際運(yùn)送，即DCY850Ⅰ型及DCY850Ⅱ型。需要注意的是，DCY850Ⅰ型適用于方案Ⅰ，DCY850Ⅱ型適用于方案Ⅱ。

采用方案Ⅰ進(jìn)行實(shí)際運(yùn)送的過(guò)程中需要配置2套主駕駛室，由于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有滑移小車(chē)及液壓支腿，車(chē)臺(tái)高度較低，在一定程度上造成車(chē)身較短。在運(yùn)送過(guò)程中采用方案Ⅰ在喂梁時(shí)，會(huì)在一定程度上使得架橋機(jī)起重天車(chē)直接將箱梁提起，此時(shí)為保證運(yùn)梁的安全性運(yùn)梁車(chē)即可退回;若根據(jù)實(shí)際情況采取方案Ⅱ就需要配置一可轉(zhuǎn)動(dòng)的副駕駛室，同時(shí)，還應(yīng)該設(shè)置滑移小車(chē)及液壓支腿。當(dāng)采用方案Ⅱ在喂梁時(shí)，需要考慮實(shí)際情況，由于架橋機(jī)為導(dǎo)梁式并且該方式下的架橋機(jī)承載主梁較短，因此，為保證運(yùn)梁安全性，需要在運(yùn)梁車(chē)上設(shè)置滑移小車(chē)，架橋機(jī)前、后起重天車(chē)依次將箱梁提起，由于在實(shí)際運(yùn)梁過(guò)程中箱梁在運(yùn)梁車(chē)上通過(guò)滑移小車(chē)向前滑移，并且其實(shí)際滑動(dòng)會(huì)延續(xù)直至脫離運(yùn)梁車(chē)[1]。

上述所采用的2種方案的其余部分如懸掛、驅(qū)動(dòng)橋、從動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、駕駛室及動(dòng)力、氣動(dòng)、液壓、微電和車(chē)電系統(tǒng)等部件的實(shí)際施工效果均基本相同。

①液壓懸掛。為保證梁在運(yùn)送過(guò)程中的安全性，因此，全車(chē)液壓懸掛相對(duì)車(chē)架可按三點(diǎn)支承或四點(diǎn)支承進(jìn)行編組和相互切換。運(yùn)送時(shí)采用三點(diǎn)編組時(shí)，能夠在一定程度上減緩車(chē)架變形;由于運(yùn)送車(chē)的各液壓懸掛油缸通過(guò)高壓管道相互聯(lián)接，因此，在實(shí)際車(chē)輛行駛時(shí)應(yīng)該按地面工況隨機(jī)調(diào)整，同時(shí)，需要盡可能地使所有輪軸均勻受載;根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證可知，在實(shí)際運(yùn)送過(guò)程中采取全液壓懸掛可使平臺(tái)“平升平降”，調(diào)整范圍為±150mm。

②輪系及輪胎。輪胎對(duì)運(yùn)送梁體的安全性有著十分重要的影響，因此，在滿足軸載及接地比壓等要求前提下，相關(guān)施工人員還應(yīng)該盡量采用大噸位懸掛，通過(guò)實(shí)際控制盡可能地使整車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，減少造價(jià)及安裝、調(diào)試和維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)前的實(shí)際施工方案Ⅰ有24套懸掛，而其相應(yīng)的方案Ⅱ有26套懸掛。

③液壓系統(tǒng)。根據(jù)相關(guān)了解可知，當(dāng)前的液壓系統(tǒng)由行走驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)以及保證行車(chē)安全的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和懸掛液壓系統(tǒng)等組成。

④微電控制系統(tǒng)。在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，采用微電控制完成驅(qū)動(dòng)及轉(zhuǎn)向控制，同時(shí)，為了盡肯能地保證送梁的安全性，人機(jī)對(duì)話顯示器可使操作人員靈活方便地駕駛車(chē)輛以及后期進(jìn)行正常維護(hù)。因此，需要設(shè)A、B兩個(gè)駕駛室，為使得其實(shí)際功能相同，還需要控制功能相同，且能互鎖。在實(shí)際運(yùn)送的過(guò)程中因車(chē)長(zhǎng)受架橋機(jī)卸梁區(qū)允許長(zhǎng)度的限制，因此，在采用方案Ⅱ的其中1套駕駛室（施工方向）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該保證其車(chē)體可以旋轉(zhuǎn)90°，以增加有效喂梁長(zhǎng)度。

⑤制動(dòng)系統(tǒng)。為保證運(yùn)送過(guò)程的安全性，保證當(dāng)遇到突發(fā)情況時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行剎車(chē)，因此，全車(chē)都應(yīng)配有壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)。

⑥動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)是送梁炮車(chē)十分重要的保證，由于梁體質(zhì)量較大，因此，需要由柴油機(jī)、彈性聯(lián)軸器、分動(dòng)箱和變量泵組成動(dòng)力系統(tǒng)。

⑦車(chē)電系統(tǒng)。在匝道進(jìn)行運(yùn)梁的過(guò)程中為了盡可能使得其實(shí)際的運(yùn)送更加安全，因此，需要在車(chē)電系統(tǒng)方面對(duì)其行車(chē)的安全性進(jìn)行保證，根據(jù)本工程方案進(jìn)行實(shí)際分析可知，該套系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車(chē)速調(diào)節(jié)及控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、雨刮器、喇叭、方向指示燈以及當(dāng)車(chē)輛發(fā)生緊急危險(xiǎn)時(shí)的車(chē)輛故障報(bào)警燈等[2]。

4 原方案

4.1 方案Ⅰ

在主梁場(chǎng)內(nèi)預(yù)制梁，通過(guò)A匝道運(yùn)輸至A匝道橋。但在運(yùn)梁通道AK0+800處，轉(zhuǎn)彎半徑極小，僅為35m，橫坡大，架橋機(jī)無(wú)法通過(guò)該處，故該方案不可行。

4.2 方案Ⅱ

在A匝道邊AK0+400再設(shè)置一小梁場(chǎng)，目前該段路基未完成施工，預(yù)計(jì)2020年5月份可供使用。設(shè)置4個(gè)小臺(tái)座，按每個(gè)臺(tái)座2.5片/月，3個(gè)月內(nèi)完成預(yù)制，需投入2臺(tái)80T門(mén)吊。

采用該方法能避免在A匝道上運(yùn)梁，但新建該小梁場(chǎng)和機(jī)械費(fèi)用為28.6萬(wàn)元，且項(xiàng)目設(shè)置兩個(gè)梁場(chǎng)，增加了管理難道，降低工人的作業(yè)效率，不利于梁片預(yù)制的集中化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

5 方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

參考詹天佑設(shè)計(jì)的京張鐵路人字形鐵路，人字形鐵路克服了堅(jiān)曲線的轉(zhuǎn)彎半徑問(wèn)題。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)了人字形運(yùn)梁通道，解決了平面軸線轉(zhuǎn)變半徑小的問(wèn)題。設(shè)置半徑為106m平曲線人字形通道。梁片在梁場(chǎng)起運(yùn)到AB段，緩慢經(jīng)過(guò)曲線BC段達(dá)到CD轉(zhuǎn)換平臺(tái)。在CD平臺(tái)上轉(zhuǎn)換形駛方向，通過(guò)曲線CE段，到達(dá)A匝道主線EF段上，然后正常運(yùn)梁。在A匝施工時(shí)，先不修筑橫坡，滿足運(yùn)梁需要，保證運(yùn)梁安全。

通過(guò)增設(shè)人字形運(yùn)梁轉(zhuǎn)換平臺(tái)可輕松解決在較小半徑運(yùn)梁的問(wèn)題，降低了運(yùn)梁風(fēng)險(xiǎn)，提高了運(yùn)梁效率。在極小半徑下可以避免新修梁場(chǎng)，大大降低了項(xiàng)目建設(shè)梁場(chǎng)、運(yùn)營(yíng)成本。特別是解決了在橋梁附近無(wú)條件建設(shè)梁場(chǎng)的問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

在運(yùn)梁通道半徑較小的情況下，采用人字形運(yùn)梁通道可降低運(yùn)梁風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)梁安全性和效率。在極小半徑情況下，運(yùn)梁車(chē)無(wú)法通行，需設(shè)置新梁場(chǎng)，增加了建設(shè)梁場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)梁場(chǎng)的費(fèi)用。通過(guò)增設(shè)人字形運(yùn)梁轉(zhuǎn)換平臺(tái)，降低了管理強(qiáng)度，使梁片集中生產(chǎn)，保證了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，特別是解決了預(yù)制梁橋附近無(wú)場(chǎng)地設(shè)置預(yù)制場(chǎng)的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

【1】周曉杰，孫全勝.小半徑匝道橋空間預(yù)應(yīng)力摩阻試驗(yàn)研究[J].土木工程與管理學(xué)報(bào)，2013，30（1）：25-29.

【2】霍志芳.獨(dú)柱支承曲線連續(xù)梁橋預(yù)偏心距設(shè)計(jì)[J].公路，2007（07）：29-35.