南 樹 宏
(中鐵二十三局集團第四工程有限公司,四川 成都 610000)
TLC450型架橋機配合橫移裝置架設450 t多線箱梁
南 樹 宏
(中鐵二十三局集團第四工程有限公司,四川 成都 610000)
以某橋架設為背景,重點介紹了采用TLC450型架橋機為主體結合移梁裝置,架設車站及多線并行處450 t單線箱梁的工藝流程、架設方法及安全質量保證要點,并闡述了一些施工難點的解決措施,以保證工程的順利進行。
TLC450型架橋機,移梁裝置,450 t單線箱梁架設,橫向移梁
隨著國內鐵路的進一步發展,云、貴、川等山區地帶高速鐵路的修建已經在國內全面展開,與平原地區高速鐵路的修建相比,山區地帶高速鐵路具有線形復雜、隧道多,中小橋多、橋群分散、橋梁墩臺高等特點,且大部分車站由多線橋梁結構組成。為了能夠滿足高鐵行車要求,車站及多股道基礎的設計均采用大噸位箱梁,為了降低施工成本,大噸位多線梁的并行架設作為一種新型的施工工藝被應用,本論文結合貴廣鐵路陽朔車站多線橋的架設著重介紹移梁裝置的結構及移梁工藝,并以此為載體簡單展開討論本工藝的應用前景。對多線橋單線大噸位箱梁等同類工程具有重要的借鑒意義。
2.1 TLJ450架橋機設備與技術參數
1)TLJ450架橋機設備參數。
a.工作海拔高度:不大于2 000 m;
b.工作環境溫度:-20 ℃~+50 ℃;
c.工作環境最大風力:工作狀態:6級;非工作狀態(加臨時固定措施):11級;
d.設計時充分考慮了夜間運行(有足夠的燈光照明)。
2)TLJ450架橋機主要技術參數。
a.形式:兩跨平衡式;
b.額定起重量:225 t(單小車);
c.動載起吊沖擊系數:1.05;
d.靜載起吊穩定系數:1.1;
e.梁體吊梁方式:兩點起吊;
f.吊桿數:8根;
g.作業最大坡度:縱坡30‰;
h.整車過孔運行速度:0 m/min~3 m/min;
i.吊梁縱移速度:0 m/min~3 m/min(空載縱移6 m/min);
j.吊梁橫移速度:0 m/min~3 m/min;
k.最小工作曲線半徑:2 000 m;
l.尺寸和重量:工作狀況:長×寬×高:70 m×9.7 m×9.2 m;重量:約345 t;
m.最大部件運輸尺寸(長×寬×高):10 m×0.9 m×2.4 m;重量:小于14 t;
n.軌距中心為8.2 m。
2.2 TLC450C1運梁車設備與技術參數
1)運梁車設備參數。
a.工作海拔高度:不大于2 000 m;
b.工作環境溫度:-25 ℃~+50 ℃;
c.工作環境最大風力:工作狀態6級,非工作狀態11級。
2)運梁車技術參數。
a.TLC450C1運梁車全長42.3 m、寬5.8 m、高1.85 m(低位),軌距中心5 m;
b.額定裝載質量:450 000 kg;
c.車輛自身質量:160 000 kg;
d.軸線/懸掛:18/36;
e.懸掛載質量:16 940 kg;
f.驅動軸/從動軸數量:6/12;
g.車速。空載平地:0 km/h~10 km/h;滿載平地:0 km/h~5 km/h;蠕動:0 m/min~3 m/min;
h.滿載爬坡能力。縱坡:5%;橫坡:4%;
i.輪胎規格/數量:12.00R20/72;
j.輪輞規格/數量:8.50-20/72;
k.平臺最低位置:1 850 mm;
l.發動機:道依茨水冷發動機:BF6M1015C;進氣形式:中冷;功率/轉速:275 kW/2 100 rpm;數量:2。
2.3 多線橋橫移設備構成
移梁機構的主要組成部分為:橫移機構、縱移機構、橫移軌道及配套的液壓系統。
2.3.1 橫移軌道
橫移軌道為箱形結構,作為橫移機構攜梁橫移時的行走軌道,橫移軌道放置于橋墩頂面墊石外側位置,在橋墩頂面上預埋有螺紋鋼筋,錨固壓板用螺紋鋼筋壓緊,從而將軌道壓緊在墩頂上;橫移軌道上有供捆綁牽拉用的錨固孔,通過鋼絲繩可以將軌道與墊石捆綁到一起,保證軌道的穩定性,從而保證施工安全。
橫移軌道分為三段,各軌道接頭處采用螺栓連接,主線與輔線橋墩高度差用墊墩調整,墊墩采用壓板與軌道下蓋板壓緊連接。兩墊墩間的間距不大于1.15 m,以保證軌道的承載力而不變形;在曲線段架設時,由于橋墩頂面上加筑混凝土臺座,所以需要加放一層墊墩來調整高度,曲線段架設時,兩墊石中間不澆筑混凝土臺座(以便落梁千斤頂取出),該位置軌道下方需放置墊墩,以便軌道承載受力。
2.3.2 橫移機構
橫移機構的作用為馱梁橫移,其行走于橫移軌道上,將預架混凝土梁橫移到指定位置,該機構由支承架、連接架及推進油缸三部分組成(見圖1)。

1)支承架為混凝土梁的支承座,在橫移時起支承混凝土梁的作用;
2)連接架下部連接重物移運器,后部連接推進油缸,上部連接支承架,連接架上設有擋輪裝置,防止橫移行走過程中機構跑偏;還設有反掛輪裝置,防止機構傾翻墜落;
3)推進油缸作為橫移機構的動力裝置,其一端與連接架連接,另一端的鉸座與橫移軌道通過銷軸連接,橫移軌道上留有若干供推進油缸鉸座連接的銷軸孔,以實現橫移機構步進式向前推進。
支承架放置于連接架上面的滑板上,支承架與連接架采用豎銷連接,支承架可在連接架滑板上繞中心豎銷做一定角度的偏轉及滑移,以避免混凝土梁兩端的兩套橫移機構在橫移時由于不同步而產生內力,支承架的允許偏轉角度為不大于±2°,允許滑移量為不大于±40 mm。在橫移機構準備馱梁橫移之前,必須將支承架位置擺正,即支承架中心線與連接架中心線重合。
反掛輪裝置與連接架采用雙銷軸連接,如要將橫移機構吊離橫移軌道時,則需將下端銷軸拔出,將反掛輪裝置向外側搬起,使反掛輪脫離橫移軌道上蓋板,以便橫移機構順利吊起(見圖2)。

2.3.3 配套液壓系統
液壓系統用于提供橫、縱移液壓油缸動力,配套液壓系統由液壓泵站及配套液壓管路組成,液壓泵站采用落梁千斤頂泵站,泵站工作壓力調整到25 MPa,獨立供橫、縱移機構使用,不與落梁千斤頂共用;配套液壓系統共需兩套,每套液壓系統單獨控制一組橫移機構及縱移機構,兩套機構共用一組油管,用快換接頭的形式進行切換,兩套機構不同時動作。
3.1 架設工藝
架設施工工藝流程見圖3。
3.2 橫移梁工法簡述
3.2.1 直線段橫移梁工法
1)先將橫移軌道安裝完成放到指定位置,再將落梁千斤頂放在兩墊石中間。
2)架橋機將邊梁吊運到主線位置,架橋機前后天車配合吊梁落到橫移機構上并對好位置(注意:縱向對好位置,調整好橫移與橡膠支座的縱向位置后,再將梁落到橫移機構上,以保證橫移到位后錨固螺栓與錨栓孔能夠順利對位)。
3)同時開動兩端橫移機構泵站,推動橫移油缸步進前移,將混凝土梁橫移到指定位置(注意:在橫移過程中兩套橫移機構盡量保持同步橫移,隨時觀察橫移機構支承架偏角及支承架中心長孔與豎銷軸的間隙)。
4)橫移到位后測量支座下底板與墩臺十字線縱向錯動量不大于20 mm,支座下底板與墩臺十字線橫向錯動量不大于10 mm,滿足規范要求后用事先放置在兩墊石間的落梁千斤頂將混凝土梁頂起,反向開動橫移油缸,將橫移機構拉出梁腹,落梁千斤頂落梁就位,完成邊梁架設。

3.2.2 曲線橫移工法
1)小曲線段架梁工法。
a.先將橫移軌道安裝完成放到指定位置,再將落梁千斤頂放在兩墊石中間。

b.架橋機將邊梁吊運至主線位置,架橋機前后兩天車通過橫移將梁片曲線事先擺出,使梁片斜度與最終就位時的斜度相同(梁片擺放斜度如圖4所示),再落到橫移機構上并對好位置。
2)大曲線段架梁工法。線路曲線半徑小,曲率大于一定偏角時,且偏斜放置會與已架梁發生干涉,無法一次橫移到位,需要縱移機構配合,橫移到位后再縱移對位。
a.先將橫移軌道安裝完成放到指定位置,再將落梁千斤頂放在兩墊石中間。
b.架橋機將邊梁吊運至主線位置,架橋機前后兩天車通過橫移將梁片曲線事先擺出,使梁片斜度與最終就位時的斜度相同,且將梁縱向向前一定距離,保證預架梁與已架梁最小間隙為100 mm左右(梁片擺放位置如圖4所示)落到橫移機構上。
c.同時開動兩端橫移機構泵站,推動橫移油缸步進前移,將混凝土梁橫移到指定位置,由千斤頂頂起,橫移機構退出(注意:在橫移過程中兩套橫移機構盡量保持同步橫移,隨時觀察橫移機構支承架偏角及支承架中心長孔與豎銷軸的間隙)。
d.縮回落梁千斤頂,由縱移機構支承混凝土梁,啟動兩套縱移機構,將混凝土梁縱移就位,測量支座下底板與墩臺十字線縱向錯動量不大于20 mm,支座下底板與墩臺十字線橫向錯動量不大于10 mm,滿足規范要求后,再次伸出落梁千斤頂支承混凝土梁,縱移機構卸載后,與再次進入梁腹的橫移機構連接,由橫移機構攜縱移機構一起推出梁腹。
e.橫移連接機構一起后退至中間節橫移軌道上,拆除最外側一節橫移軌道,由輔助吊裝將其吊至橋下,以便混凝土梁能夠順利落下就位。
f.根據落梁步驟將混凝土梁順利落梁到位,落梁步驟如下:將倒換墊墩放置在墊石上,準備支承混凝土梁;落梁千斤頂縮回,混凝土梁落到倒換墊墩上支承;拆除一組落梁千斤頂墊墩,再次頂起落梁千斤頂,使混凝土梁離開倒換墊墩;拆除倒換墊墩二,再次落下落梁千斤頂,使倒換墊墩支承混凝土梁;拆下最后一組千斤頂墊墩,頂起落梁千斤頂,使混凝土梁再次脫離倒換墊墩;拆除倒換墊墩一,緩緩落下落梁千斤頂,將混凝土梁落到指定高度就位,完成倒換落梁動作。
4.1 橋機將梁體落至橫移小車上進行橫移
軌道鋪設完成后,調整小車前后位置,架橋機將梁體落至橫移小車上,開始人工操作頂升橫移油缸,橫移梁體。橫移過程中,隨時觀察軌道有無變形、移動。
4.2 中途調整軌道偏角
由于橋墩、墩帽、墊石、軌道本身等施工誤差,軌道鋪設不能夠保證同跨兩端平行,橫移過程中前后兩條軌道易出現夾角,在箱梁自重及頂升油缸不平衡力的作用下,小車容易偏位,應當隨時注意觀察,不定期用千斤頂臨時頂起箱梁,調試校準小車走位防止小車脫軌造成安全隱患。
4.3 梁體橫移到位、撤出移梁裝置
單線箱梁橫移到位后用千斤頂支撐箱梁,橫移軌道需撤出后
才能夠落梁,吊車配合撤出橫移軌道時,需要人工配合,防止軌道碰撞千斤頂影響千斤頂受力而損壞梁體(見圖5)。

4.4 倒換墊墩、落梁
移梁軌道從梁底撤出后,梁底距離支承墊石約70 cm,需來回反復經過多次千斤頂與不同高度的臨時支墩倒換才能使梁體落梁到設計標高。此步驟要注意落梁時前后橋墩需交替進行,不能同時落梁,以免梁體失衡(見圖6)。

本工程實例采用此橫移裝置后,在保證安全質量前提下,按時完成了業主的節點工期目標,跟原設計使用外購T梁架設相比,降低成本近350萬元。隨著國內鐵路的進一步發展,云、貴、川等山區地帶高速鐵路的修建已經在國內全面展開,與平原地區高速鐵路的修建相比,山區地帶高速鐵路具有線形復雜、隧道多,中小橋多、橋群分散、橋梁墩臺高等特點,且大部分車站由多線橋梁結構組成。為了能夠滿足高鐵行車要求,車站及多股道基礎的設計均采用大噸位箱梁,為了降低施工成本,大噸位多線梁的移梁作為一種新型的施工工藝被應用,且具有良好的應用前景。
[1] TB 10752—2010,高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準[S].
[2] 鐵建設[2010]241號,高速鐵路橋涵工程施工技術指南[Z].
[3] GB 10601—2009,高速鐵路工程測量規范[S].
[4] TZ 210—2005,高速鐵路混凝土工程施工技術指南[S].
[5] TB/T 10401.1—2003,鐵路架橋機架梁規程[S].
[6] TLC450型架橋機使用說明書[Z].
[7] 移梁機使用說明書[Z].
[8] 貴廣鐵路陽朔車站多線橋橋梁設計說明[Z].
Electing 450 t multiple-box rider by integrating TLC450 bridge-erecting machine with horizontal moving device
Nan Shuhong
(ChinaRailway23rdBureau4thEngineeringCo.,Ltd,Chengdu610000,China)
Taking the bridge erection as the background, the paper mainly introduces station erection and 450 t single-beam erection procedures at multiple-line synchronization, erection methods and safety guarantee measures by integrating TLC450 bridge-erecting machine with beam-moving device, and describes some construction difficulties and solving measures, with a view to ensure the engineering smooth.
TLC450 bridge-erecting machine, beam-moving device, 450 t single-beam erection, horizontal beam moving
2015-08-23
南樹宏(1982- ),男,工程師
1009-6825(2015)31-0159-03
U445
A