TTYJ900型流動式運架一體機施工技術研究

黃 禹

(中鐵十八局集團 第五工程有限公司,天津 300459 )

1 流動式運架一體機的結構及特點

為適應高鐵、客專橋隧相連、曲線及大坡度等復雜工況架梁施工，解決隧道斷面建筑限界、橋梁墩臺尺寸和跨度、箱梁重量、線路縱坡和橋隧相連等因素影響，同時確保整機使用的安全性和施工功效，引進TTYJ900型流動式運架一體機，對該設備的操控性、結構強度、抗傾覆力和整車穩(wěn)定性進行評估，很好地解決了橋隧相連、大坡度曲線以及提梁直接過時速250～350 km/h的高鐵、客專隧道等施工難題[1]。設備結構簡單、操控性好、使用安全性可靠。

1.1 TTYJ900架橋機結構

TTYJ900型流動式箱梁架橋機自重530 t，額定起重量900 t，外形尺寸：長91.8 m×寬7.4 m×高9 m。整機由前后車架、主梁、前后吊梁小車、4臺卷揚機、18軸線(前8后10)自主轉(zhuǎn)向輪組、六軸驅(qū)動(前2后4)輪組、前后分置動力倉、3臺操控駕駛室及主支腿、輔助支腿組成，同時整機是由動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓等系統(tǒng)集成一體的提運架新式流動箱梁架橋機[2]。整機結構參照圖1。

圖1 整機結構示意圖

1.2 實現(xiàn)鐵路預制箱梁提運架一體化

架橋機采用提梁、運梁、架梁三合一設計模式，可自行完成預制箱梁的提、運、架梁工作，同時可直接提梁通過時速250 km和350 km的客專隧道，提高了預制箱梁架設效率[3]。

1.3 架設安全、優(yōu)質(zhì)、高效

有效保證900 t預制箱梁架設的安全和質(zhì)量，梁片安裝對位準確，減小后道工序的工作量，運架梁作業(yè)效率較高。

1.4 調(diào)頭作業(yè)無需解體

架橋機操作方便并可自行調(diào)頭換向，減少了設備解體調(diào)頭費用，并且將調(diào)頭進度提高至0.5 d，整體提高作業(yè)效率。

1.5 適應性強

整機能適應20大坡度、曲線及橋隧相連等施工工況下的預制箱梁架設，作業(yè)程序簡便易行，穩(wěn)定性好，安全可靠。

2 施工工藝及操作要點

2.1 工藝流程見圖2

圖2 架梁施工工藝流程圖

2.2 提梁及支座安裝操作要點

(1)提梁過程加強起升速度控制以及梁體起升高度控制，保障提梁過程梁體質(zhì)量。

(2)支座安裝：嚴格依據(jù)技術交底做好支座選型、安裝位置、方向以及安裝誤差控制，避免出現(xiàn)安裝問題，上述必須符合設計要求和規(guī)范要求[4]。

2.3 運梁作業(yè)操作要點

(1)整機運行無故障，滿足施工要求。

(2)路況檢查，運梁通道強度須滿足橋機重載運行要求，通道障礙物需在運輸前清理完畢，尤其通道上鋼筋頭、釘子等尖銳物。

(3)運梁過程必須加強監(jiān)護，尤其是輪胎左右側(cè)、梁面等處，避免輪胎掛蹭至擋砸墻、水溝電纜槽施工機具，避免梁體在隧道內(nèi)出現(xiàn)掛蹭隧道二襯情況。

(4)夜晚運梁，整機必須要有良好的照明系統(tǒng)，人員不得疲勞駕駛，以保證施工的安全。

圖3 橋機提梁過隧示意圖

(5)重載運梁過隧，更需加強以下注意點：隧道內(nèi)提前進行測量放線，并用白灰放出隧道中線及橋機兩側(cè)輪跡邊緣線，隧道內(nèi)部分復雜地段采用白色反光油漆進行標線，以提高橋機進隧中線對位的精準性，橋機必須依據(jù)提前放置的輪胎邊界線進行運輸。橋機駛?cè)胨淼罆r必須開啟照明燈確保隧道行車光線充足。隧道內(nèi)其他施工作業(yè)人員必須撤離出隧道。提梁過隧梁面前后端加強人員監(jiān)控，尤其是在箱梁翼緣板左右和橋機主梁頂部裝置防撞報警裝置(激光傳感器及報警裝置)，梁體邊緣及主梁距離隧道二襯間距小于5 cm時就自動報警，以提示監(jiān)控人員并將信息反饋至前方指揮，架橋機提梁過隧道示意如圖3所示。

2.4 架梁作業(yè)操作要點

2.4.1 恢復主支腿和輔助支腿，并靠前車升降支好主支腿。如圖4所示。

圖4 主支腿恢復支撐示意圖

注意事項：

(1)做好主支腿下部支撐，支墊采用5 mm鋼板和橡膠帶配合支墊。

(2)支墊的鋼板、橡膠帶須離墊石內(nèi)側(cè)10 cm，并且比墊石頂面高1 cm。

(3)檢查主支腿墊梁與下橫梁中間部位的連接鋼管螺栓，其圓螺母底面與下橫梁頂面距10 cm。

2.4.2 檢查主支腿下橫梁連接如圖5所示。

圖5 主支腿下橫梁連接示意圖

2.4.3 整機第一次過孔，完成輔助支腿支撐和箱梁臨時支墩支撐。如圖6所示。

圖6 整機第一次縱移過孔就位示意圖

注意事項：

圖7 輔助支腿就位示意圖

(1)量測輔助支腿前端不得超出墊石前邊緣外側(cè)，并且控制支腿中心距墊石橫向中心線不得低于1.01 m。

(2)過孔過程嚴格監(jiān)控主支腿鋼銷壓力：上鋼銷150 kN報警，170 kN斷電；下鋼銷570 kN報警，650 kN斷電，如發(fā)現(xiàn)主支腿水平力數(shù)值異常，必須檢查故障原因，排除后方可繼續(xù)過孔作業(yè)。當輔助支腿已上到前方橋墩時，以慢速使輔助支腿就位[6]。輔助支腿支撐如圖7所示。

2.4.4 主支腿前行到位，在輔助支腿的輔助下完成主支腿支撐。如圖8所示。

圖8 主支腿過孔到位及支撐就位示意圖

2.4.5 主機第二次過孔，并完成落梁準備。如圖9所示。

圖9 整機第二次縱移過孔到位示意圖

2.4.6 落梁及調(diào)梁。如圖10所示。

圖10 落梁及調(diào)梁示意圖

2.4.7 整機后移，使前車到達已架箱梁頂面。如圖11所示。

圖11 整機后移示意圖

2.4.8 折轉(zhuǎn)主支腿及輔助支腿，返回梁場，開始下一孔。如圖12所示。

圖12 恢復支腿折轉(zhuǎn)及整機返回示意圖

3 質(zhì)量控制要點[7]

(1)支承墊石和錨栓孔封錨前須無泥土、無浮沙、無積水、無冰雪和油污等雜物，并墊石頂面須鑿毛處理到位。

(2)支座安裝，遵循設計交底，確保固定支座和縱向支座在梁體同側(cè)，橫向支座和多向支座在梁體另一側(cè)，同時注意不同坡型支座上下坡方向。

(3)調(diào)梁，梁體需水平下落并采用測力千斤頂進行支承，必須確保每個支點反力與4個支點反力的平均值之差不得超過±5%;同時，砂漿強度達到20 MPa時，千斤頂方可撤出并進行下孔箱梁作業(yè)。

(4)支座砂漿封錨，預制箱梁支承墊石頂面與支座底面間的砂漿厚度不得小于20 mm，也不得大于30 mm;砂漿攪拌嚴格依據(jù)加水率控制，確保灌注成型橋梁支座砂漿表面密實平整、無蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

(5)架設梁體，整體穩(wěn)固，梁縫均勻、無損傷；同時相鄰梁跨梁端橋面之間、梁端橋面與相鄰橋臺胸墻頂面之間的相對高差不得大于10 mm;梁面高程在-20～0 mm之間。

4 安全控制要點[8]

(1)施工前，對所有參與施工人員進行崗前安全教育培訓，設備操作人員取得特種設備操作證，并持證上崗，同時加強設備操作人員定期培訓、考核力度。

(2)設專職安全員對整個施工過程進行全程監(jiān)控。

(3)運梁前確保橋機的防滑移機構和吊裝結構件安全可靠。

(4)吊裝作業(yè)時，確保吊具安全可靠，起吊和移動范圍嚴禁站人。

(5)嚴禁非施工人員進入施工現(xiàn)場。

(6)施工人員必須佩戴安全帽、穿防滑鞋和安全帶。

(7)大風、雷雨、冰雪天氣、夜晚等嚴禁架梁作業(yè)。

(8)加強橋機主支腿與支承墊石間支承，嚴禁未支承密實、穩(wěn)固進行作業(yè)，同時加強作業(yè)過程主支腿監(jiān)控，杜絕無監(jiān)控、野蠻施工。

5 特殊工況施工要點

5.1 首孔梁施工要點

首孔箱梁架設其施工工藝與中間跨標準箱梁施工工藝基本一致，需提前放好輪距線及測量路基和橋臺坡度，如超出運架一體機允許坡度，需提前對路基增加級配墊層，確保架梁施工安全。

5.2 24 m箱梁架設

架橋機架完32 m梁后，接著架設24 m梁時，拆除主梁后，起重小車縱移范圍滑道內(nèi)的支撐架，通過縱移油缸和導桿裝置以倒頂?shù)姆绞綄⒑笃鹬匦≤嚽耙? m，恢復主梁內(nèi)支撐架，其余架梁作業(yè)程序完全相同。

5.3 橋機調(diào)頭作業(yè)操作

5.3.1 調(diào)頭原理

TTYJ900型流動式箱梁架橋機在調(diào)頭場地自行調(diào)頭換向，采用八字、半八字、斜行模式在0～15度間反復循環(huán)調(diào)整整車位置，最終完成架橋機的調(diào)頭換向工作。

5.3.2 調(diào)頭操作要點

(1)整機調(diào)頭輪胎轉(zhuǎn)向角度在0～15度，最大角度不得超過15度。

(2)整機采用八字、半八字、斜行模式。

(3)行車監(jiān)護人員必須在前后車左右兩側(cè)進行全程監(jiān)護，司機的操作必須聽從指揮者的口令。

(4)調(diào)頭場地建設必須滿足運梁車輪胎接地比壓6 bar的要求，方可確保運梁車安全調(diào)頭。

6 結語

TTYJ900流動式架橋機提、運、架梁三合一設計模式，可自行完成預制箱梁的提、運、架梁工作，提梁通過時速250 km和350 km的客專隧道，提高了預制箱梁架設作業(yè)效率；其操作方便并可自行調(diào)頭換向，減少了設備解體調(diào)頭費用，并且將調(diào)頭進度提高至0.5 d;能適應20%。大坡度、曲線及橋隧相連等施工工況下的預制箱梁架設，作業(yè)程序簡便易行，穩(wěn)定性好，安全可靠。通過實踐應用證明，TTYJ900流動式架橋機施工技術有效確保了900 t預制箱梁架設的安全和質(zhì)量，運架梁作業(yè)效率較高，同時降低了設備成本投入。