高速鐵路箱梁預制中箱梁運輸吊裝及安全措施

張方程

摘要：在高速鐵路施工中，采用在工廠集中預制混凝土箱梁、使用架橋機進行逐跨吊裝架設、利用箱梁運輸車完成箱梁自預制場到架設地運輸的成套施工方法，有很多優點，是十分有效的施工組織形式。本文詳細談談高速鐵路箱梁預制中箱梁運輸吊裝及安全措施。

關鍵詞：高速鐵路；箱梁預制；吊裝；安全措施

高速鐵路不同于普通鐵路，其運營速度快、建設標準高、施工難度大、施工工藝新。國外高速鐵路建設的經驗表明：在長橋或高架橋橋梁架設中，采用“工廠集中預制，架橋機架設”的施工工藝是最經濟的方法。采用在工廠集中預制混凝土箱梁、使用架橋機進行逐跨吊裝架設、利用箱梁運輸車完成箱梁自預制場到架設地運輸的成套施工方法，具有施工組織周期性較強、大大減少了現場的工作量、可大量節省施工費用、壓縮施工工期、降低各種事故發生概率等優點。

一、箱梁的運輸

采用“工廠集中預制，架橋機架設”的施工工藝具有施工速度加快特點，從制梁開始到吊裝完畢，可以達到平均每天架設一孔，被認為特別適用于幾十孔或上百孔的長大橋的施工。由于預制場、運梁與吊梁機具需要巨額的投資，一般認為：采用此法對環境要求有相當的條件，必須有足夠的規模經濟長度，至少需要100跨梁或大于等于3km長，才能達成工廠化生產的經濟性及快速施工的目的。

粱體架設前，需要利用提梁機將梁體放置到運梁車上。提粱機分為輪胎式提梁機和軌行式提梁機。巨大的梁體運送過程十分復雜而困難。利用已架設好橋面運送預制梁顯然是最安全、最經濟、最簡單的方法。但是在已架好的梁上通過，運梁設施及梁本身的重量總和已超過已架好的梁體重量，甚至遠大于梁本身的計算動負荷。無限制降低運梁設備的重量是不可能的，如果想使運梁的總負荷低于梁體計算動負荷，這必將使梁體尺寸加大，這顯然也不經濟。因而要求這個運梁系統必須具備以下特征：自重應盡可能小。不能在運梁車通過已架好的橋面時，對已架橋梁構成破壞危脅。盡可能將梁體的負荷分散，以減少作用在已架好的橋面上的集中負荷絕對值。為了將動態因素引起的負荷增加（動負荷）降至最低，運梁設備需要有高的彈性吸收能力（緩沖性能）。在不十分規則平順的路面或軌道上行駛時，對作用在各輪子上的負荷應具有自動平衡和補償能力。為了保證梁體在橫移過程中梁體4吊點共面，均勻受力，提梁機各驅動電機行走同步。主要從人員、機械、工裝三方面加以保證。運梁車運梁時必須保持平穩，嚴禁箱梁碰撞架橋機支腿。起移梁作業班組的所有成員必須經過設備廠家的專業培訓，并經考核合格頒發合格證書后，方可上崗。在移梁時，梁體在移動過程中要有專人觀察梁體移動情況。當需要一臺起重小車吊住箱梁前端向前移動時，起重小車的前進速度必須與運梁車的前進速度保持同步。

二、箱梁吊裝及架設

根據移梁通知單，核對梁號后安裝吊具，吊點設在梁端腹板內側，吊點位置符合設計圖要求。在接到提梁命令后，搬運機開始加載（整個過程采用低速），搬運機起升箱梁約100～200mm后停止，靜停10min，觀察梁體是否有下溜現象，一切正常后，搬運機調整保證整體箱梁水平后，進入移動狀態，并起降一次檢測設備負載制動性能，制動經測試良好后，繼續提升和吊梁行走，直至完成箱梁吊運作業。存梁支點設置在梁腹板下，縱向距梁端距離1.45m，橫向距梁中心2.20m。在存梁過程中，保證各支點受力均勻，梁體四支點位于同一平面，誤差不大于2mm。存梁臺座采用混凝土基礎，其承載能力及截面尺寸通過檢算確定。吊梁存放時，先對存梁臺座四個支撐墊石頂面進行水平測量，并采取加墊不同厚度的鋼板的方式，確保四個支點處于同一平面內，高程偏差不大于2mm。當梁移到接近存梁點時，要調節橫移速度，精確對位。箱梁移到位后，提梁機下放鋼絲繩，使箱梁落在混凝土支墩上。

采用導梁式架橋機架設時，架梁作業的主要工藝流程：拼架橋機和導梁→運架橋機和導梁就位→運梁車喂梁就位→起吊箱梁→前移下導梁→安裝支座，落梁就位→架橋機前移一跨。輔助導梁式架橋機是專門用于架設20m/24m/32m鐵路雙線整孔箱型截面為13m×3.6m、重量為900t的混凝土梁的設備。導梁式架橋機與運梁車配合完成架梁作業。架橋機在移位時可以通過運粱車馱 運實現短途運輸。

采用運架一體式架橋機架設時，架梁作業的主要工藝流程：拼架橋機→下導梁就位→座→梁場取梁→運梁→喂梁→落梁→架橋機退回→支腿轉移。運架梁機在橋上或路基上行駛時，其前后輪組總是分配在軸距33m以上的路面上，最大限度降低了輪組作用在1孔粱體上或一段路基上的載荷。運架梁機輪對可以原地90°轉向，使運架梁機在制梁場可以靈活地橫向、縱向移動，吊取箱梁。升吊系統采用三點吊裝平衡系統，保證箱梁在各種使用工況下（提升、運輸和架梁）不會受到扭曲。設備起動制動時，縱向水平力不超過載荷的5%，各輪負荷偏差不超過2%。下導梁各支腿可自行換位，不需使用輔助機械。架橋機架梁作業時，抗傾覆穩定系數不得小于1.3；過孔時，起重小車應位于對穩定最有利的位置，抗傾覆穩定系數不得小于1.5。粱體就位后，應確保支座上板與梁底間密貼無縫。

三、安全保證措施

正常工作前，須先作空載運行，以檢查機構、電機等有無異常聲音和異常現象，檢查制動功能是否正常，切記帶病作業。吊裝作業不準超負荷運行，不得斜吊提升作業，不允許機械及電氣帶病工作。定期檢查制動器和限位開關，確信這些元件的功能正常。定期檢查鋼絲繩、載荷限制器和操作按鈕面板工作正常，無損壞現象。確認起重機吊具和吊桿無裂紋、非正常磨損、損壞或缺少安全裝置等現象，如果起重機吊鉤不能正常起升，這意味著載荷限制器已經開啟，必須立即檢查是否超載、是否有阻止載荷起吊的障礙物或束縛。起吊和運行時，必須確保運行空間沒有障礙物妨礙。每次作業之前，操作人員必須確信遵守了所有安全標準，設備本身處于正常的工作狀態；確認沒有人員處在上部走臺、梯子等不安全的環境之中。檢查維修人員在檢查主梁及天車設備時，必須檢查走臺跳板的連接螺栓以及欄桿的連接是否緊固。每項動作開始前要求鳴鈴警告所有在場的工作人員。當發出各種不同命令時，避免快速改變正在執行的命令。在離開操作室之前，先將門式起重機停機，然后再關閉開關。

所有人員在進行各種作業時穿戴勞保工作服，確保符合現行的安全作業規程。操作人員開始工作之前，必須檢查制動器和限位開關功能是否正常。操作人員一旦發現設備出現功能方面的故障或嚴重的問題，必須立即停止作業，并向安全員及設備主管人報告。當設備存在安全缺陷或隱患未搞清楚前，安全員及設備負責人必須及時檢查維修，并采取安全防范措施，不容許設備帶病工作。遵守并堅持維護原則，在起重機工作之前、工作期間、工作完畢，所有相關人員都要嚴格遵守安全規程、警告、警示和安全防護措施，確立預防為主的意識，確保設備及人身安全。

參考文獻

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