大橋高墩連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)應(yīng)用

時(shí) 杰

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

1 大橋高墩大跨連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備配套原則分析

對于施工機(jī)械設(shè)備配套選型人員來講，要全面考慮橋梁工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及項(xiàng)目所在地區(qū)的地形地貌條件，在保證工程施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，盡可能選擇運(yùn)行效率高、安全性好的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)，針對不同類型施工機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行全面分析，保證單機(jī)的各項(xiàng)性能符合規(guī)定要求。大橋高墩大跨連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備選型配套原則如下：

（1）所選擇的機(jī)械設(shè)備要滿足其施工條件，根據(jù)施工作業(yè)對象的實(shí)際規(guī)模、運(yùn)行特點(diǎn)，包括施工作業(yè)場地的實(shí)際面積，在滿足工程施工作業(yè)進(jìn)度要求的基礎(chǔ)之上，確保機(jī)械設(shè)備可以安全、可靠運(yùn)行。

（2）機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)要先進(jìn)，生產(chǎn)效率不能低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，而且檢修容易，操作難度較小，有較好的環(huán)保性能和機(jī)動(dòng)性能。

（3）優(yōu)先選擇國產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，因?yàn)閲a(chǎn)機(jī)械設(shè)備的購置費(fèi)與運(yùn)費(fèi)均比較低，同時(shí)設(shè)備的各項(xiàng)配件采購更加便利，售后服務(wù)水平比較高。

（4）盡可能選擇通用型的機(jī)械設(shè)備，如果工程中存在特殊的施工作業(yè)情況，方可選擇特殊型號的施工機(jī)械設(shè)備。

（5）準(zhǔn)確計(jì)算出各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)備的需要量，并以此作為重要的設(shè)備選型配套依據(jù)，明確重點(diǎn)設(shè)備類型。

2 影響施工機(jī)械設(shè)備配套效果的核心因素

2.1 工程施工條件

在施工機(jī)械設(shè)備配套選型的過程當(dāng)中，要求工作人員綜合考慮項(xiàng)目所在地區(qū)的施工作業(yè)條件，了解橋梁工程的長度與墩高，以及連續(xù)梁的施工作業(yè)長度，包括單跨的最大跨度和梁高，每天混凝土澆筑施工量等，進(jìn)而更好的確定出工程施工工期。

師生比例失調(diào)，學(xué)生分配不均 近年來，北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)招生規(guī)模相對擴(kuò)大，大學(xué)生人數(shù)越來越多，師資隊(duì)伍卻存在周期性和滯后性[6]，一些臨近退休的教師不再擔(dān)任本科生導(dǎo)師，而新進(jìn)教師的數(shù)量又不足以彌補(bǔ)缺少的導(dǎo)師數(shù)量，所以出現(xiàn)師生比例失調(diào)。此外，由于本科生更傾向于選擇職位較高或職稱等級較高的教師擔(dān)任自己的導(dǎo)師，因此經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)教授帶領(lǐng)多名學(xué)生，而青年教師無學(xué)生可帶的現(xiàn)象。

2.2 施工作業(yè)流程

在大橋高墩大跨連續(xù)梁項(xiàng)目之中，為了進(jìn)一步縮短工程的施工作業(yè)工期，施工單位通常會選擇平行作業(yè)模式，在施工機(jī)械設(shè)備配置過程當(dāng)中，需要結(jié)合工程的施工作業(yè)流程和特點(diǎn)，明確工程施工作業(yè)流程對設(shè)備配套選型產(chǎn)生的影響，盡可能減少交叉作業(yè)，提高統(tǒng)籌安排效果[1]。

2.3 地形條件

通常來說，大部分大橋高墩大跨連續(xù)梁項(xiàng)目所處位置比較偏遠(yuǎn)，地勢較為陡峭，主要位于起伏度比較大的山谷當(dāng)中，施工作業(yè)場地的地形條件比較復(fù)雜，因此，在設(shè)備配置選型的過程當(dāng)中，工作人員需要全面考慮地形條件對不同設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響，并根據(jù)大橋高墩大跨連續(xù)梁施工作業(yè)需求，不斷完善施工設(shè)備選型方案。

2.4 經(jīng)濟(jì)條件

在施工機(jī)械設(shè)備配套選型的過程當(dāng)中，要全面考慮經(jīng)濟(jì)條件，以及供貨商售后服務(wù)水平，結(jié)合大橋高墩大跨連續(xù)梁項(xiàng)目的具體施工進(jìn)度情況，采取分批采購與分期付款方式，可以更好的降低各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)備采購成本[2]。

3 連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備配套工藝要點(diǎn)——以某項(xiàng)目為例

3.1 項(xiàng)目概況

某大橋高墩大跨連續(xù)梁項(xiàng)目作為我國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心通道，也是我國重點(diǎn)的建設(shè)項(xiàng)目之一，工程所在地區(qū)的地形起伏比較大，地勢也比較險(xiǎn)峻，全線高墩數(shù)量較多，前130 km鐵路段存在超出52 m 的高墩橋梁12 座，共有30 個(gè)橋墩，超出110 m 的高敦橋共有2 座、4 個(gè)橋墩，特殊結(jié)構(gòu)類型的大跨橋梁工程共有5 座。為了不斷提升工程的施工作業(yè)進(jìn)度，施工單位通過對既有的施工作業(yè)方案進(jìn)行優(yōu)化，并加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備配套選型，取得不錯(cuò)的施工作業(yè)效果。

3.2 常見機(jī)械設(shè)備

3.2.1 塔式吊機(jī)

在此大橋高墩大跨連續(xù)梁項(xiàng)目當(dāng)中，施工單位決定采取吊重在25～150 kN，拼裝高度超過120 m 的吊機(jī)，普通的工業(yè)塔式吊裝機(jī)均可以滿足實(shí)際施工作業(yè)需求。吊機(jī)可以承載上部施工結(jié)構(gòu)所需的施工作業(yè)材料，包括模板和支架的拼裝與拆卸，以及橋梁施工作業(yè)環(huán)節(jié)的各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)備吊裝運(yùn)輸[3]。

為了防止塔式吊機(jī)對梁體產(chǎn)生較大的施工干擾，通常需要將其直接安裝到墩身的一側(cè)，并將其基礎(chǔ)固定到墩身基礎(chǔ)的內(nèi)部，或者固定到混凝土基礎(chǔ)之中。塔吊隨著橋梁墩身灌注施工高度的逐漸增加而提升，通常其自由高度不宜超出40 m，每隔25 m 和周圍墩身進(jìn)行穩(wěn)定連接。此類機(jī)械設(shè)備的吊裝具有良好的靈活性，而且吊裝半徑比較大，可以將各項(xiàng)施工作業(yè)材料有序吊裝到指定位置[4]。

3.2.2 電梯裝置

此橋梁工程中所選擇的電梯裝置為單吊籠，提升作業(yè)高度在160～210 m，吊裝重量超過25 kN，是一種比較常見的工業(yè)電梯，用來承擔(dān)施工作業(yè)人員、各項(xiàng)施工機(jī)具設(shè)備和零星材料的運(yùn)輸。將電梯裝置直接安裝到橋墩和吊機(jī)的一側(cè)，能夠避免電梯在運(yùn)行期間給梁體施工帶來比較大的作業(yè)干擾，同時(shí)可以順利地將施工作業(yè)人員運(yùn)送到梁頂施工位置。

電梯裝置與塔吊均可以隨著墩身的施工高度增加而進(jìn)行接高，接高操作比較簡單，電梯裝置可以自動(dòng)完成。電梯的起制動(dòng)平衡性比較好，而且操作方便，?？课恢幂^為精確，可以將施工作業(yè)人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)送到指定高度，不僅能夠減輕施工人員的工作強(qiáng)度，而且可以顯著提高施工人員的人身安全[5]。

3.2.3 纜索吊裝置

纜索吊一般負(fù)擔(dān)纜索吊施工跨度范圍之內(nèi)橋梁施工作業(yè)材料和各項(xiàng)機(jī)具設(shè)備，以及混凝土垂直運(yùn)輸裝置，因?yàn)闃蛄汗こ痰氖┕すて诒容^緊張，故施工作業(yè)人員可以輔助采用塔吊、混凝土輸送泵實(shí)施運(yùn)輸施工[6]。在工期不緊張的情況下，可采用多個(gè)橋墩吊機(jī)與混凝土輸送泵實(shí)施垂直運(yùn)輸，尤其是在深溝與深谷橋梁當(dāng)中，此種吊裝方式具有起吊量較大的優(yōu)勢，能夠更好滿足橋梁模板和掛籃拼裝與拆卸要求。

3.2.4 混凝土拌和裝置

為了保證混凝土拌合物的配合比滿足設(shè)計(jì)要求，施工作業(yè)人員需要認(rèn)真按具體的操作步驟進(jìn)行操作施工，并合理控制混凝土拌和過程中的計(jì)量誤差，水泥誤差不宜超過±1%，砂石料施工誤差不宜超過±2%，水和各項(xiàng)外加劑誤差不宜超過±1%。在混凝土拌和施工之前，需要對各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行全方面的檢驗(yàn)，避免某項(xiàng)設(shè)備出現(xiàn)大規(guī)模的運(yùn)行故障，進(jìn)一步提高各項(xiàng)拌和料計(jì)量的準(zhǔn)確性[7]。

另外，拌和人員嚴(yán)禁任意調(diào)整混凝土拌合料的配合比，提升混凝土拌合料的精確性與有效性。與此同時(shí)，認(rèn)真遵守混凝土拌合料的施工作業(yè)順序，在實(shí)際拌和過程中，將水與水泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚?，才能夠有序加入適量的外加劑，保證混凝土拌合料更加均勻。通過對混凝土拌合料的攪拌時(shí)間進(jìn)行科學(xué)管控，可以提高最終的拌和效果，每盤拌和時(shí)間不宜超過2 min，否則會給混凝土拌合物的質(zhì)量帶來較大影響。

3.2.5 混凝土泵送裝置

在此大橋連續(xù)梁施工期間，施工所使用的混凝土為C50 混凝土，混合料在拌合站內(nèi)部攪拌完畢后，需要利用混凝土攪拌車，將混合料有序的運(yùn)送到施工作業(yè)現(xiàn)場，因?yàn)檫B續(xù)梁的垂直施工高度超過40 m，因此，采用混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土泵送顯得特別重要。同時(shí)，此項(xiàng)工作具有比較高的作業(yè)強(qiáng)度，故工作人員需要合理選擇混凝土泵送裝置[8]。

結(jié)合此大橋工程施工工程量和有關(guān)要求可以得知，設(shè)置2臺混凝土輸送泵，因?yàn)榛炷帘盟脱b置的施工作業(yè)強(qiáng)度比較高，因此，在嚴(yán)格控制混凝土拌和質(zhì)量，避免混凝土泵送過程當(dāng)中管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，確保管道能夠通暢運(yùn)行。

在混凝土泵送期間，施工作業(yè)人員還要合理控制輸送泵和澆筑地點(diǎn)之間的距離，同時(shí)，其所選擇的施工地點(diǎn)，要有效滿足輸送管道的實(shí)際布置需求，混凝土輸送泵管道的直徑是125 mm，在投入到實(shí)際施工作業(yè)前，要重點(diǎn)檢查各項(xiàng)輸送管道和閥門等有關(guān)配件是否齊全，確保閥門和管道零件能夠正常運(yùn)行。將混凝土泵和輸送管穩(wěn)定連接之后，作業(yè)人員還要認(rèn)真按照混凝土輸送泵的使用說明書開展相關(guān)操作，在實(shí)際使用之前，重點(diǎn)檢查混凝土輸送泵的各項(xiàng)性能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，避免設(shè)備在后期運(yùn)行期間發(fā)生嚴(yán)重的故障。

3.2.6 施工作業(yè)用電

在大橋工程沿線的電力資源較為豐富，在實(shí)際施工作業(yè)環(huán)節(jié)，施工單位可以有序接通地方電源，在隧道的出口部位，安裝1 臺1000 kW 變壓器，選用1 臺400 kW 的發(fā)電機(jī)，對電線進(jìn)行架空處理，施工用電所涉及的作業(yè)區(qū)域，均需要加強(qiáng)絕緣處理，避免出現(xiàn)人員傷亡事故[9]。

4 結(jié)語

通過對大橋高墩大跨連續(xù)梁施工機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)的具體運(yùn)用進(jìn)行合理分析，不僅可以提升該大橋工程的整體施工作業(yè)質(zhì)量，而且能夠顯著縮短橋梁工程的施工工期，為相關(guān)人員提供借鑒和幫助。