摘 要:結(jié)合哈(哈爾濱)大(大連)客運(yùn)專線箱梁運(yùn)輸及架設(shè)施工實例,詳細(xì)介紹了客運(yùn)專線32m大噸位預(yù)應(yīng)力混凝土雙線整孔箱梁運(yùn)輸及架設(shè)施工工藝、關(guān)鍵項點(diǎn)控制技術(shù),為安全、快速、高質(zhì)量的進(jìn)行箱量運(yùn)架施工提供了技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞:大噸位箱梁 運(yùn)架 工藝 關(guān)鍵技術(shù)
1、引言
客運(yùn)專線是實現(xiàn)中國鐵路現(xiàn)代化的龍頭工程。為使我國鐵路跨越式發(fā)展,國家制定了“中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃” 為保證列車快速、安全運(yùn)營,設(shè)計上在國內(nèi)首次大量采用了32m預(yù)應(yīng)力混凝土整孔箱形梁。這種箱梁具有整體性好、橫豎向剛度大、抗扭性能高、結(jié)構(gòu)耐久性能好、運(yùn)架速度快、行車噪音小等特點(diǎn),是客運(yùn)專線和高速鐵路的首選梁形。本文就箱梁運(yùn)架施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了論述。
2、箱梁安裝需要的設(shè)備及技術(shù)要求
2.1成套設(shè)備包括用于場內(nèi)搬運(yùn)箱梁的900t輪胎式提梁機(jī),用于橋位提梁的2×450t輪軌式提梁機(jī),用于沿橋面運(yùn)輸箱梁的900t輪胎式運(yùn)梁車、用于架設(shè)箱梁的900t架橋機(jī)。這些設(shè)備將有力地保證運(yùn)架梁方案的實現(xiàn)。
2.2 900t輪胎式提梁機(jī)。900t輪胎提梁機(jī)是用于梁場生產(chǎn)區(qū)至存梁區(qū)、存梁區(qū)至提梁上橋區(qū)之間預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的轉(zhuǎn)運(yùn)及裝車的專用設(shè)備,滿足運(yùn)送高速鐵路客運(yùn)專線32m、24m混凝土箱梁。
2.3 900t輪胎式運(yùn)梁車。900噸輪胎式運(yùn)梁車是在未鋪道碴的路基及箱梁上運(yùn)輸混凝土箱梁的特種運(yùn)梁車輛,由走行輪組、主梁、托梁臺車及鏈輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)、支腿、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及制動系統(tǒng)等組成。
2.4 2×450t輪軌式提梁機(jī)(跨墩龍門吊)。適合于鐵路客運(yùn)專線20m、24m、32m雙線整孔預(yù)應(yīng)力箱形混凝土梁的提升、裝卸施工,能與運(yùn)梁車配合完成箱梁的裝卸作業(yè)。能夠用于運(yùn)梁車、架橋機(jī)的組裝,架設(shè)其行走軌道范圍內(nèi)所有的箱梁。能夠配合完成運(yùn)梁車和架橋機(jī)的調(diào)頭。運(yùn)行模式:兩機(jī)聯(lián)合作業(yè),可實現(xiàn)重載直線和通過吊梁小車移動實現(xiàn)箱梁橫移。
2.5 900t架橋機(jī)。用于時速200~350km鐵路客運(yùn)專線20m、24m、32m雙線整孔預(yù)應(yīng)力箱形混凝土梁的架設(shè)施工。能與運(yùn)梁車配合完成箱梁的架設(shè)作業(yè)。架橋機(jī)除了能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)架梁作業(yè)外,還能滿足首末跨架設(shè),曲線架設(shè),變跨架設(shè),跨連續(xù)梁、結(jié)合梁、連續(xù)剛構(gòu)等既有橋梁架設(shè),簡支變連續(xù)架設(shè)等工況的施工。可通過運(yùn)梁車馱運(yùn)實現(xiàn)橋間短途運(yùn)輸,經(jīng)簡單拆解后由運(yùn)梁車馱運(yùn)可以通過鐵路客運(yùn)專線雙線隧道。
3、提運(yùn)架流程
3.1 移梁。箱梁在場內(nèi)制、存梁臺位及提梁區(qū)間的吊運(yùn),采用900t輪胎式移梁機(jī)吊移至提梁區(qū)內(nèi)的提梁臺座上,再通過2臺450t輪軌式提梁機(jī)提梁上橋,箱梁運(yùn)輸采用900t輪胎式運(yùn)梁車通過橋面運(yùn)輸。
運(yùn)送梁體時,混凝土箱梁支撐在運(yùn)梁車的兩個橫向托架上,每個橫向托梁配2個支撐點(diǎn),四個支點(diǎn)均勻受力,處于一個平面上,誤差范圍滿足設(shè)計要求。運(yùn)梁車輪組通過液壓懸掛系統(tǒng)對車架形成三點(diǎn)支撐體系,運(yùn)梁過程中,箱梁保持水平狀態(tài),不偏斜,不扭轉(zhuǎn),在行進(jìn)過程中具有良好的穩(wěn)定性。
3.2 箱梁裝車。箱梁在橋面裝車采用2×450t輪軌式提梁機(jī)吊移。提梁機(jī)主要結(jié)構(gòu)由鋼結(jié)構(gòu)龍門吊、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、吊具起升機(jī)構(gòu)、控制室、大小車供電系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)等部件組成。吊機(jī)設(shè)計了專用的吊具系統(tǒng)和同步起升卷揚(yáng)系統(tǒng),減少和避免了由于吊運(yùn)時各吊點(diǎn)受力不均勻而使梁體產(chǎn)生附加彎矩,吊運(yùn)時箱梁設(shè)兩組四處8個吊點(diǎn),兩組吊點(diǎn)最大中心距31.1m(32m梁),吊裝過程中保證各吊點(diǎn)的均勻受力。運(yùn)梁車開進(jìn)裝梁區(qū)專用裝梁位就位,輪軌式提梁機(jī)提梁就位后,落梁至運(yùn)梁車直接運(yùn)輸出場。
3.3 箱梁運(yùn)輸。運(yùn)梁車載梁沿著路線路中心線行走,指揮人員隨時檢查設(shè)備和地面狀況,提醒司機(jī)調(diào)整走行方向,沿畫好的輪胎中心線減速慢行,確保不對箱梁產(chǎn)生破壞,時速控制在3km/h以內(nèi)。運(yùn)梁車采用大寬度輪胎,降低接地比壓,保證通過能力。運(yùn)梁時所有驅(qū)動輪懸編委位置成一組,從動輪編成兩組,各組合力位置穩(wěn)定不變,始終保持靜定的三點(diǎn)支承,避免混凝土箱梁受扭。
3.4 與架橋機(jī)配合喂梁。喂梁時驅(qū)動輪懸編委位置成兩組,從動輪編成四組,加上四角的液壓支腿,形成多點(diǎn)支承,增加穩(wěn)定性,降低車架主梁彎矩。液壓支腿設(shè)限壓裝置,避免箱梁局部應(yīng)力過大。運(yùn)梁車兩端各設(shè)一排光電管,對準(zhǔn)事先描畫在路面的標(biāo)志線,根據(jù)光電管感光率計算機(jī)分析頭、尾的偏移,判別整車姿態(tài),提示方向操控修正或者進(jìn)行報警直至切斷運(yùn)行。
兩端面設(shè)置普通車用倒車?yán)走_(dá),控制運(yùn)梁車與架橋機(jī)的相對縱向位置。控制盤可通過有線、無線方式在最直接地點(diǎn)進(jìn)行控制,既方便控制也減少誤操作的可能性活動枕梁與架橋機(jī)起升小車聯(lián)動控制,由架橋機(jī)變頻器統(tǒng)一供電,確保同步。
3.5 箱梁架設(shè)。架橋作業(yè)由架梁作業(yè)隊完成,前方作業(yè)由架梁作業(yè)隊一名副隊長帶班,機(jī)上作業(yè)由機(jī)長單一指揮,機(jī)組人員必須分工明確。由機(jī)械管理人員和安監(jiān)人員建立和完善各崗位操作規(guī)程和安全崗位責(zé)任制并監(jiān)督其貫徹執(zhí)行。橋梁架設(shè)過程中,嚴(yán)格遵守架橋機(jī)架梁規(guī)程和使用說明書有關(guān)規(guī)定。
架橋機(jī)動機(jī)作業(yè)前,負(fù)責(zé)架梁的施工指揮人員要帶領(lǐng)工程技術(shù)人員對線路狀態(tài)、高架線、途中障礙等周邊情況全面檢查。架橋機(jī)橋頭對位前應(yīng)對照“程檢表”等技術(shù)資料對路基、橋臺、橋墩的工程質(zhì)量和技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的檢測,檢查各種起重零件,包括鋼絲繩、卡環(huán)、軋頭、吊鉤等的工作情況。查各種電器設(shè)備,包括發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、開關(guān)、線路、信號指示的性能應(yīng)可靠、準(zhǔn)確。確認(rèn)無誤后方可施工。
箱梁架設(shè)前,對業(yè)主提供的所有墩頂平面、高程位置作全面貫通測量,確保架梁順利進(jìn)行。根據(jù)墩頂上的測量位置標(biāo)志,全面復(fù)測橋墩中線位置及方向、墩間跨距、高差,在復(fù)測合格的基礎(chǔ)上放設(shè)支座平面、高程位置。使用2”(2mm+2ppm)級全站儀進(jìn)行平面測量,精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行三等高程測量,平面位置誤差小于10mm,跨距誤差小于5mm、墩頂高程誤差小于10mm,相鄰墩頂相對高差小于5mm。用全站儀和精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行箱梁支座的放樣,支座位置放樣精度滿足相關(guān)規(guī)范要求,支座四角高差小于±2mm。
4、支座安裝及灌漿
4.1 支座采用客運(yùn)專線鐵路橋梁低溫KTPZ盆式橡膠支座,每孔雙線箱梁采用固定支座(GD)、縱向支座(ZX)、橫向支座(HX)、多向支座(DX)各一個。箱梁支座安裝時,上下板螺栓的螺帽安裝齊全,并涂上黃油,無松動現(xiàn)象。支座與梁底、支座與支承墊石密貼無縫隙。支座錨栓孔采用重力式灌漿填滿、強(qiáng)度符合要求。
支座安裝允許誤差如下表
項 目 |
允許誤差(mm) |
支座中心線與墩臺十字線的縱向錯動量 |
≤15 |
支座中心線與墩臺十字線的橫向錯動量 |
≤10 |
支座板每塊板邊緣高差 |
≤1 |
支座螺栓中心位置偏差 |
≤2 |
同一端兩支座橫向中心線間的相對錯位 |
≤5 |
螺 栓 |
垂直梁底板 |
四個支座頂面相對高差 |
2 |
同一端兩支座縱向中線間的距離 |
誤差與橋梁設(shè)計中心線對稱 |
+30,-10 |
誤差與橋梁設(shè)計中心線不對稱 |
+15,-10 |
4.2 梁體吊裝前,先將支座安裝在預(yù)制箱梁的底部,上支座板與梁底預(yù)埋鋼板之間不得留有間隙。鑿毛支座就位部位的支承墊石表面、清楚預(yù)留錨栓孔中的雜物,安裝灌漿用模板,并用水將支承墊石表面浸濕,灌漿用模板可采用預(yù)制鋼模,底面設(shè)一層4mm厚橡膠防漏條,通過鋼模螺栓聯(lián)結(jié)固定在支承墊石頂面。
4.3 吊裝預(yù)制箱梁(帶支座)。將箱梁落在臨時支撐千斤頂上,通過千斤頂調(diào)整梁體位置及標(biāo)高。
4.4 支座就位后,在支座底版與橋墩或橋臺支承墊石頂面之間留有20~30mm的空隙,以便灌注無收縮高強(qiáng)度灌注材料。支座灌注的注漿材料的強(qiáng)度不應(yīng)低于墊石混凝土的設(shè)計強(qiáng)度,注漿壓力不小于1.0MPa。待漿體填實并達(dá)到強(qiáng)度后,方可落梁。箱梁就位后,四個支座應(yīng)受力均勻。為提高灌漿料的強(qiáng)度,冬季需采取覆蓋、烘烤等措施保溫。
4.5 灌漿方式采用重力灌漿,灌注支座下部及錨栓孔處空隙,為增大灌漿的壓力,將灌漿用漏斗置放在梁頂,灌漿過程從支座中心部位向四周注漿,直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察到灌漿材料全部灌滿為止。強(qiáng)度達(dá)到20MPa后,拆除鋼模板,檢查是否有漏漿處,必要時對漏漿初進(jìn)行補(bǔ)漿,擰緊下支座板螺栓,并拆除各支座的上、下支座連接角鋼及螺栓,拆除臨時支承千斤頂,安裝支座鋼圍板,箱梁安裝完成。
5 結(jié)束語
綜上是我對客運(yùn)專線運(yùn)架施工工藝技術(shù)的總結(jié),我公司在哈大客運(yùn)專線上,箱梁架設(shè)的質(zhì)量均達(dá)到了客運(yùn)專線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,很好滿足了哈大客運(yùn)專線高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。此運(yùn)架工藝技術(shù)的總結(jié)為我們公司今后箱梁運(yùn)輸和架設(shè)工作奠定了堅實的基礎(chǔ),同時也給同類工程提供了技術(shù)參考。
參考文獻(xiàn)
【1】《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10002.3-2005
【2】《高速與客運(yùn)專線鐵路施工工藝手冊》
【3】《哈大鐵路客運(yùn)專線橋梁工程質(zhì)量控制手冊》