武廣客運(yùn)專線XXTJⅡ標(biāo)段JQ900B型架橋機(jī)調(diào)頭施工技術(shù)

馮渭和

(中鐵一局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司,陜西咸陽 712000)

1 概述

在客運(yùn)專線900 t整孔箱梁的架設(shè)過程中,架橋機(jī)受以下3種因素影響,需要進(jìn)行調(diào)頭施工作業(yè)。第一,因梁場位置基本處于其所承擔(dān)箱梁預(yù)制線路區(qū)段的中部,在正常架梁作業(yè)完成后,架橋機(jī)需要調(diào)頭反方向架梁；第二,架梁作業(yè)因前方征地受阻,局部橋墩未能按期完成,為緩解梁場存梁緊張,保證正常制梁,需要調(diào)整架梁順序,架橋機(jī)需要調(diào)頭反方向架梁；第三,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工進(jìn)度,對整體施工組織安排進(jìn)行了修編,調(diào)整了架梁作業(yè)范圍和順序,架橋機(jī)需要調(diào)頭反方向架梁。

中鐵一局武廣客運(yùn)專線XXTJⅡ標(biāo)橋梁架設(shè)共計(jì)547孔,由2套提運(yùn)架設(shè)備進(jìn)行架梁作業(yè),設(shè)置3個(gè)制梁場分3階段完成。其中第一階段由天福路制梁場供梁,共架設(shè)橋梁149孔。先向武漢方向架設(shè)100孔后,架橋機(jī)調(diào)頭后向廣州方向架設(shè)剩余的49孔,完成天福路梁場的橋梁架設(shè)施工任務(wù)。根據(jù)架梁施工方案,架橋機(jī)調(diào)頭施工作業(yè)頻繁。

由于JQ900B型箱梁架橋機(jī)體積大(外形尺寸73.13 m×17.4 m×12.638 m)、自重大(整機(jī)質(zhì)量540 t),加之第一階段架設(shè)區(qū)段處于湖南山區(qū),線路兩側(cè)地形狹小、高差大,架橋機(jī)調(diào)頭相對困難和復(fù)雜。

2 調(diào)頭場地

2.1 場地選擇

架橋機(jī)調(diào)頭場地的選擇是調(diào)頭作業(yè)中一個(gè)非常關(guān)鍵的因素,選擇合理不僅可以降低施工成本還可以節(jié)約調(diào)頭時(shí)間。根據(jù)施工條件不同,場地的形式也有所不同,常見的有；正方形(長方形)、三角線等。

第一架梁區(qū)段架橋機(jī)調(diào)頭場地原計(jì)劃在古塘和崔家坳兩橋間選擇一段路基,利用耕地修建一條臨時(shí)三角線和路基連起來進(jìn)行調(diào)頭,但由于征地難度大,加之箱梁架設(shè)工期緊,項(xiàng)目部否定了此方案；隨后通過多種場地方案綜合比選,決定在天福路梁場內(nèi)修建一條臨時(shí)三角線進(jìn)行調(diào)頭。由于天福路梁場存梁能力較小,只能存儲(chǔ)60孔箱梁,而修此三角線需占用梁場近10個(gè)存梁臺(tái)位置,這樣就無法滿足梁場預(yù)制橋梁的需要。項(xiàng)目部技術(shù)人員通過研究運(yùn)梁車托運(yùn)架橋機(jī)總體的運(yùn)行軌跡,結(jié)合現(xiàn)場測量所取得數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算,最終研究確定了調(diào)頭場地設(shè)置形式及位置：在天福橋特大橋的28號(hào)～31號(hào)墩之間,設(shè)置“∟”形調(diào)頭場地,其平行線路段長88 m,垂直線路段長63 m。這樣設(shè)置只需占用4個(gè)存梁臺(tái)位,同時(shí)可以滿足梁場存梁需要,施工臨時(shí)土方量也比三角線節(jié)省近一半。

2.2 場地設(shè)計(jì)

根據(jù)YL900運(yùn)梁車和JQ900B型架橋機(jī)主要性能參數(shù)及運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)工況尺寸(圖1、圖2),架橋機(jī)調(diào)頭場地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下。

圖1 JQ900B型架橋機(jī)馱運(yùn)圖(單位：mm)

圖2 馱運(yùn)工況外形尺寸(單位：m)

(1)坡度

由于調(diào)頭場地設(shè)置在制梁場,場地較為平整,考慮到場地排水,在施工中將場地坡度由線路側(cè)向梁場方向設(shè)為不大于4‰的下坡。

(2)基底處理

除提梁機(jī)股道外,調(diào)頭場地范圍進(jìn)行基礎(chǔ)開挖處理。基礎(chǔ)的開挖深度為1.4 m,采用壓路機(jī)對基坑底面原土進(jìn)行碾壓夯實(shí),壓實(shí)系數(shù)不得低于0.93。

基底碾壓夯實(shí)后進(jìn)行三七灰土和級配碎石回填作業(yè),三七灰土碾壓完成后厚度為0.6 m,級配碎石回填的高度為0.5 m。

頂面填料選用0.3 m厚石粉加5%水泥(R42.5)。回填方式采用分層回填,每層厚度不大于0.3 m,碾壓夯實(shí)后,地基系數(shù)K30≥150 MPa/m,地基承載力不小于430 kPa。如圖3所示。

圖3 調(diào)頭場地基底處理

(3)場地規(guī)模

在選擇場地大小時(shí),要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際,保證運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)具有來回走動(dòng)、反復(fù)轉(zhuǎn)向的富余空間。一般平行和垂直線路方向的長度空間要大于架橋機(jī)全長8～10 m,這樣才能保證架橋機(jī)在場地內(nèi)自由來回轉(zhuǎn)向,調(diào)頭場地尺寸具體見圖4。

圖4 天福路橋梁場架橋機(jī)調(diào)頭場地平面布置(單位：m)

3 調(diào)頭作業(yè)

待調(diào)頭場地施工完成,強(qiáng)度達(dá)到有關(guān)要求后,架橋機(jī)即可進(jìn)行調(diào)頭作業(yè)。

3.1 調(diào)頭步驟

(1)架完武漢方向古塘特大橋最后一孔梁后,運(yùn)梁車返回天福路制梁場提梁機(jī)下,利用提梁機(jī)在運(yùn)梁車上安裝好馱運(yùn)支架。

(2)架橋機(jī)由1號(hào)、3號(hào)柱支撐,用1號(hào)起重小車拆下2號(hào)柱下橫梁,并吊行至馱運(yùn)位置。

(3)運(yùn)梁車帶馱運(yùn)支架返回架橋機(jī)處進(jìn)入架橋機(jī)并安裝馱運(yùn)支架拉桿,懸掛油缸使架橋機(jī)機(jī)臂落實(shí)到馱運(yùn)支架上,3號(hào)柱寬式支撐變窄式支撐,折疊1號(hào)柱并加固,隨后運(yùn)梁車馱架橋機(jī)返回梁場。

(4)運(yùn)梁車馱架橋機(jī)返回梁場后立1號(hào)柱,3號(hào)柱窄式支撐變寬式支撐,伸懸油缸支好架橋機(jī)運(yùn)梁車退出。

(5)利用提梁機(jī)拆除運(yùn)梁車上的馱運(yùn)支架并吊到橋下。

(6)安裝運(yùn)梁車吊具,提梁機(jī)把其吊到橋下。

(7)運(yùn)梁車吊到橋下后安裝好馱運(yùn)支架。

(8)安裝架橋機(jī)吊具,收1號(hào)柱,1號(hào)起重小車退回2號(hào)柱位置(中心線處),2號(hào)起重小車退回到機(jī)臂最尾部,待一切準(zhǔn)備工作完成后拆掉架橋機(jī)電源線。

(9)提梁機(jī)吊架橋機(jī)至橋下落在運(yùn)梁車上并加固,見圖5。

圖5 架橋機(jī)下橋落至運(yùn)梁車

(10)卸吊具并拆掉1號(hào)柱下半部分,1號(hào)柱退回1號(hào)托架處。

(11)架橋機(jī)開始調(diào)頭,見圖6。

圖6架橋機(jī)場內(nèi)調(diào)頭

3.2 調(diào)頭方案

待古塘特大橋架完后,運(yùn)梁車托運(yùn)架橋機(jī)返回到天福橋特大橋的29號(hào)～31號(hào)墩處。先把運(yùn)梁車吊到橋下29號(hào)～31號(hào)墩之間的A點(diǎn)裝好馱架,然后再用提梁機(jī)把架橋機(jī)吊到運(yùn)梁車的馱架上,進(jìn)行馱運(yùn)組裝。組裝完成后運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)至B點(diǎn),再由B點(diǎn)按照調(diào)頭方向馱運(yùn)至C點(diǎn),最后由C點(diǎn)走行至A點(diǎn),這樣便完成了架橋機(jī)的調(diào)頭。具體方案見圖7。

圖7 架橋機(jī)調(diào)頭方案示意(單位：m)

4 安全保證措施

4.1 調(diào)頭場地施工

(1)調(diào)頭場地參照現(xiàn)行《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工技術(shù)指南》相關(guān)要求進(jìn)行施工,嚴(yán)格按照路基基床施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碾壓,路基面平整,壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到要求,以保證運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)調(diào)頭走行的安全。

(2)施工應(yīng)避開雨天,基坑不得受水浸泡,以免基底軟化。開挖至換填基底時(shí),應(yīng)先將基底夯實(shí),然后分別填筑原土、碎石土等。

4.2 提梁機(jī)吊裝作業(yè)

(1)提梁機(jī)吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊作業(yè),同時(shí)仔細(xì)檢查結(jié)構(gòu)螺栓是否按照要求進(jìn)行緊固,確保各部件連接牢固。

(2)提梁機(jī)在工作時(shí),吊重物下面嚴(yán)禁站人及進(jìn)行任何施工作業(yè)。

4.3 馱運(yùn)組裝

(1)運(yùn)梁車進(jìn)入馱運(yùn)位置后應(yīng)支撐好前后支腿,1號(hào)柱與機(jī)臂間的定位銷應(yīng)鎖定。此外,應(yīng)對1號(hào)柱、2號(hào)柱下橫梁進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦壒潭?防止馱運(yùn)時(shí)晃動(dòng)影響行駛。

(2)馱運(yùn)托架與機(jī)臂間墊橡膠板防滑,并用擋塊縱向限位,機(jī)臂內(nèi)側(cè)與馱運(yùn)托架間應(yīng)加木楔限位,防止行駛時(shí)架橋機(jī)滑動(dòng)。

(3)架橋機(jī)解體作業(yè)過程中,作業(yè)人員必須明確施工作業(yè)工序,并按照相關(guān)要求對液壓件及液壓油管路進(jìn)行必要的保護(hù)。

4.4 運(yùn)梁車馱運(yùn)架橋機(jī)調(diào)頭走行

(1)調(diào)頭作業(yè)前,必須組織相關(guān)人員對調(diào)頭方案進(jìn)行學(xué)習(xí),保證各崗位人員熟悉其作業(yè)工序及相關(guān)安全措施。

(2)調(diào)頭作業(yè)前,指定一名熟悉整個(gè)作業(yè)工序的負(fù)責(zé)人進(jìn)行統(tǒng)一指揮,各個(gè)工序?qū)Ｈ素?fù)責(zé)盯控,負(fù)責(zé)人應(yīng)按照要求對安全措施的落實(shí)情況進(jìn)行檢查。

(3)調(diào)頭作業(yè)前,先組織驗(yàn)收調(diào)頭線地基,合格后方可進(jìn)行調(diào)頭。

(4)調(diào)頭時(shí)架橋機(jī)前后必須有人引導(dǎo)行走,嚴(yán)格按照走行線馱運(yùn)。馱運(yùn)到B點(diǎn)向C點(diǎn)前進(jìn)時(shí),架橋機(jī)尾部距離橋墩較近時(shí),應(yīng)認(rèn)真觀察、相互通報(bào)。

(5)備足相應(yīng)數(shù)量的鋼板、木枕、千斤頂、鋼絲繩等,發(fā)生意外時(shí)及時(shí)救援。

5 結(jié)語

此次武廣客運(yùn)專線XXTJⅡ標(biāo)段架橋機(jī)在天福路梁場的調(diào)頭作業(yè),整個(gè)過程僅用2 d,架橋機(jī)場內(nèi)調(diào)頭用時(shí)不到3 h,取得了良好的效果,為反方向架梁施工贏得了時(shí)間；梁場內(nèi)調(diào)頭作業(yè)可以避免區(qū)間調(diào)頭征地,減少臨時(shí)工程費(fèi)用,可供類似客運(yùn)專線架橋機(jī)調(diào)頭參考。

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