特大橋高墩大跨連續梁施工機械設備配套研究

王鳳銘

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

某特大高墩大跨連續梁大橋工程總長度為185.796 km，其山上植被較多，屬于山丘地帶，其水流為不完全發育，而其谷地水流較多，其沿線跨越河流支流，流向為由東向西，在某工段處需要建設特大高墩連續梁大橋，為確保梁底與地面的高度達到設計標準，需要進行拉槽開挖，兩側設相應的排水溝，以利于排水。其中一主墩位于支流邊坡處，由于該地季節變化幅度較大，其水位落差也相應較大，河流區在山谷中沒有河灘，需要科學使用機械設備與技術相配套進行施工，確保工程有效性。

1 工程難點

1.1 T構連續梁防護

由于該連續梁的修建需要橫跨于河道，而施工中交通問題成為施工的難點之一，因此，在作業進行中為確保施工安全，要劃分安全地帶，避免施工場地以外的人員進入場地而造成不必要的危險與事故。

1.2 梁體線形控制

在進行混凝土T構懸臂線施工環節中，要對梁體的預應力進行有效控制，及時調整由于橋跨結構出現的變形情況，確保最終施工效果符合施工設計標準。進行連續梁施工的時候，由于設計施工的最終結果并不完全與設計標準相一致，所以施工中應控制的要點就是主梁梁體在應力方面的施工以及預拱度方面的施工。預拱度在施工中的依據為施工設計圖，施工中首先預壓支架、托架，然后對支架以及托架在彈性變形方面的數據進行觀測，最后結合設計圖紙中的預拱度數據進行分析，這樣可以對模板標高進行科學調整，防止梁體線性變形。

2 配套的施工機械設備

2.1 原則

首先要確保所選用的配套機械設備與當前工程特點相符合，適合工程場地的使用，同時達到工程場地的使用要求，施工質量符合工程的標準；確保所選用的機械設備具有先進的技術、具有較高的工作效率、易于施工現場人員操作、節能環保、避免維修起來比較繁瑣的設備進場，同時要求設備的機動性能符合現場需要；選用機械設備時，盡量選用國產品牌、選取配件通用的設備，因為該類設備在損壞的情況下，配件容易獲取，并且其售后問題比較容易解決，同時國產機械設備價格低廉、實用性較強、無需昂貴的運輸費用；為防止因特殊情況而導致施工中出現的故障，應該額外準備一套備用電源，以備不時之需；最后，對所選設備進行科學管理，結合工程的實際情況對設備進行布置，并根據實際使用情況，合理調整設備使用情況，確保工程的順利進行[1]。

2.2 選型

通常，橋梁在地面水平運輸中需要相應的機械設備，工程中的特大高墩大跨連續梁施工情況也如此，由于工程量的關系，工程需要垂直運輸設備。由于橋墩高度越來越高，在輸送混凝土與相關材料時就會越來越困難，施工人員在工作過程中的上、下動作成為急需解決的問題，因此，應該提前對該問題制定合理解決方案，確保工程進展。以配套原則為前提，首先調研市場上機械設備的使用性能，最終確定使用垂直提升設備進行相關輸送工作。塔吊以及工業電梯、混凝土的拌合方面，要根據現場施工的工程量以及具體情況，確定混凝土拌合的設備，混凝土輸送方面，使用混凝土輸送泵來完成相應工作。同時，根據現場施工需要，搭配合理的工業用電，并確保用電安全。工程主要配套設備見表1。

表1 主要設備一覽表

3 機械設備配套技術研究

3.1 塔吊

在工程施工中，一般會使用塔式吊機，其主要特點就是能夠實現施工中的各項技術要求，塔吊的主要工作就是將墩身以及橋梁上面的模板支架與相關工具進行拆除，同時可在垂直的角度實現混凝土施工。通常塔吊在梁部與墩身施工中使用比較頻繁，安裝塔吊時，通常將塔吊安裝在墩身旁邊，目的是便于施工，固定塔吊時，確保塔吊周圍的混凝土基礎處于穩定狀態中[2-3]。在對墩身進行灌注時，隨著高度的增加，要及時將塔吊的高度予以抬高，一般塔吊自由高度應該不低于40 m，連接施工墩身的高度通常為25 m。塔吊作業活動范圍較大，對材料的吊裝工作比較簡便，同時，對較重的材料也可進行靈活吊裝，有利于墩身的快速施工，提高了施工的效率。

3.2 混凝土拌和設備

確保拌合物配合比達到設計要求，并要求現場工作人員嚴格按照操作規程進行操作，嚴格控制計量誤差，確保水泥誤差在±1%以下，砂石料的誤差控制在±2%以下，水以及外加劑的誤差在±1%以下。拌合前對所用設備進行認真檢查，防止因故障而出現計量失誤的情況。此外，嚴禁工作人員隨意對拌合料的配比進行更改，以確保拌合料的有效性。嚴格遵循拌合投料的順序，進行拌合工作中，完成水和水泥的拌合工作后，方可加入外加劑。確保均勻拌合混凝土，并將拌合時間進行嚴格控制，確保每盤攪拌時間為2 min，拌合時間過長或過短都會影響混凝土的使用質量。

橋混凝土拌合設備容重為26 kN/m3，共配置2臺，對混凝土進行自動計量，并且可以對砂石等材料進行自動輸送，拌合料配合比差值控制在3%以下。結合施工中原料進場的路線以及施工量，在材料存放地點附近設自動拌合站2臺，在完成本階段橋梁施工后，將拌合站向下一施工階段轉移，主要目的是為了確保混凝土澆筑橋墩的時效性，以保障混凝土正常供應。

3.3 T構混凝土泵送

工程連續梁所用混凝土為C50混凝土，在拌合站拌制完成后，通過混凝土攪拌車運送至工地，施工中使用輸送泵來完成施工。在泵輸送現場，垂直高度在40 m以上。所以，使用泵輸送混凝土過程中，務必確保其高強度作業，這樣才能保證連續梁施工的質量。工程因工程量以及相關要求，設混凝土輸送泵2臺。泵輸送混凝土與普通混凝土施工方式具有不同之處，所以，在進行拌合混凝土時，務必確保混凝土材料配比達到設計要求，并且滿足泵輸送的要求，確保所拌合出的混凝土能夠保證對管道不能堵塞、離析，通過管道較順暢，同時性能良好。

混凝土輸送過程中，要確保輸送泵與澆筑地點相近，并且確保所選地點滿足輸送管布置的要求。泵輸送管的管徑為125 mm，確保輸送管相應閥門等配件齊全并且可以正常使用。盡量將管道長度予以減小，以減少材料的浪費。連接混凝土泵與輸送管后，嚴格遵循混凝土輸送泵使用說明進行操作，并且在使用前對泵進行認真檢查，防止出現故障。啟動泵后，先加水對泵進行濕潤，然后調整泵到慢速，待設備運轉平穩后，以正常速度進行運轉。完成混凝土泵輸送作業后，及時清洗設備內部。

3.4 工業電梯

使用工業電梯的主要目的是將施工人員以及相關工具材料進行運送。一般情況下，安裝電梯的位置為橋墩旁邊，位于塔吊的相對位置，目的是便于工作人員的輸送以及施工安全。通常電梯的自由高度為10 m，連接墩身的高度一般為25 m。與塔吊工作內容幾乎一致，電梯也要隨著連續梁澆筑的高度增加而接高，使用電梯進行施工，具有較高的平衡性，簡單易操作，保障施工人員安全的同時降低施工難度。

3.5 施工用電

工程沿線電力資源比較豐富，進行施工時可接通地方電源。本橋與一隧道出口同時使用1臺1000 kW的變壓器，備用電機為1臺400 kW發電機。將電線進行架空，涉及施工區域應進行絕緣操作，為防止人員發生意外，嚴格采用三相五線制。

4 結束語

在特大橋梁施工作業中，機械設備的選型是關鍵一步，其將影響到施工的質量與效率，甚至涉及到施工安全，因此，務必確保所選機械設備與施工技術相配套。在選擇機械設備時，應該結合工程施工的實際情況，不得完全套用其他工程內容。由于工藝技術的不斷提高，同時機械設備的性能也越來越先進，要求工作人員將理論應用到實踐中去，充分了解機械設備的性能，確保施工機械設備與施工技術相配套。