900t輪胎式提梁機(jī)改造及在石武客運(yùn)專線西平制梁場(chǎng)的應(yīng)用

周 兵,施正寶

(中交第一公路工程局有限公司,北京 100024)

1 應(yīng)用背景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和我國鐵路跨越式發(fā)展的需要,鐵路客運(yùn)專線建設(shè)已經(jīng)成為我國鐵路發(fā)展的大趨勢(shì),客運(yùn)專線的建設(shè)和發(fā)展也體現(xiàn)了一個(gè)國家的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。為了盡量減少占用耕地,客運(yùn)專線采用高架橋的鐵路里程一般占總里程的50%以上,高架橋一般采用雙線整孔箱梁結(jié)構(gòu),對(duì)于32m雙線整孔箱梁,自重一般在840t左右,采用預(yù)制架設(shè)施工工法對(duì)保證質(zhì)量和工期具有明顯優(yōu)勢(shì),被廣泛采用。而實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)移梁、運(yùn)梁和上梁的提梁機(jī)成為施工過程中不可缺少的設(shè)備之一。對(duì)于在橋端設(shè)置的梁場(chǎng),運(yùn)梁車可以直接開到梁場(chǎng)內(nèi)裝梁,采用提梁機(jī)直接裝車即可(輪軌提梁機(jī)或輪胎提梁機(jī)都能滿足工況);而對(duì)于梁場(chǎng)位于橋梁中段的情況,運(yùn)梁車只能停在橋上,無法直接進(jìn)入場(chǎng)內(nèi),故一般采用場(chǎng)內(nèi)輪胎提梁機(jī)(或輪軌提梁機(jī))移梁、運(yùn)梁到線下,采用跨線提梁機(jī)(2臺(tái)450t輪軌提梁機(jī))上梁。石武客運(yùn)專線西平制梁場(chǎng)就屬于第二種情形,根據(jù)梁場(chǎng)情況對(duì)900t輪胎提梁機(jī)進(jìn)行了改造,該梁場(chǎng)提梁上橋部位梁面與地面高差9m,運(yùn)梁車高度為2.8m,箱梁高度3.1m,考慮工作空間和提升高度,改造后的提梁機(jī)高度為21m,實(shí)現(xiàn)了提梁、運(yùn)梁、上梁一體化的要求,從而減少了2臺(tái)450t跨線提梁機(jī)的投入和提梁站。

2 方案研究

如何實(shí)現(xiàn)輪胎式提梁機(jī)對(duì)停在橋上的運(yùn)梁車直接上梁,減少2臺(tái)450t跨線提梁機(jī)的投入,主要要求輪胎提梁機(jī)能夠具備跨線提梁的功能。具體方案如下。

圖1 提梁機(jī)道硬化區(qū)

如圖1所示,在橋位兩側(cè)進(jìn)行硬化處理,使之能夠滿足提梁機(jī)重載行走,在954～955號(hào)墩之間,和955～956號(hào)墩之間設(shè)置過橋位通道,提梁機(jī)從這兩孔之間跨越橋位。

如圖2所示,先用提梁機(jī)架設(shè)956～957、957～958、958～959號(hào)墩之間的3孔箱梁,架橋機(jī)在地面低位拼裝后,由提梁機(jī)提到橋上,在橋上整體拼裝完成后過孔,提梁機(jī)將運(yùn)梁車吊至橋上。

圖2 首架方向提梁機(jī)作業(yè)示意

如圖3所示,上梁時(shí),提梁機(jī)從存梁臺(tái)座將梁提移至縱向運(yùn)梁通道,90°轉(zhuǎn)向后,縱移,沿縱移通道行至954～956號(hào)墩處,跨越橋位通道位置進(jìn)行90°轉(zhuǎn)向,經(jīng)跨越通道橫移,進(jìn)入橋位,90°轉(zhuǎn)向后沿橋位縱移通道行走,實(shí)現(xiàn)上梁。

圖3 提梁機(jī)轉(zhuǎn)向位置

架橋機(jī)掉頭時(shí),先將運(yùn)梁車吊下,將架橋機(jī)處于拼裝后的狀態(tài),用提梁機(jī)將其提至運(yùn)梁車上掉頭后,重復(fù)先架方向拼裝順序,進(jìn)行架設(shè)。

如圖4所示,后架方向完成后,將跨越橋位通道的2片梁用提梁機(jī)提至架設(shè)完成,橋上(956～957、957～958號(hào)墩孔)預(yù)存,待提梁機(jī)將架橋機(jī)和運(yùn)梁車吊至地面,用提梁機(jī)安裝最后2片梁,最后提梁機(jī)跨越橋位就地拆除,轉(zhuǎn)場(chǎng)。

圖4 最后2片梁安裝示意

要實(shí)現(xiàn)以上方案,900t提梁機(jī)必須滿足以下幾個(gè)要求。

2.1 工況要求

與普通輪胎提梁機(jī)相比,該提梁機(jī)進(jìn)入橋位裝梁要進(jìn)行3次90°重載轉(zhuǎn)向,其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)較好。

將架橋機(jī)提至橋上時(shí),提梁機(jī)必須跨越架橋機(jī),使架橋機(jī)位于提梁機(jī)主梁下,這就要求架橋機(jī)低位拼裝,只能O形腿先側(cè)面收起,在橋上再展開拼裝,同樣,架橋機(jī)吊至橋下調(diào)頭時(shí),也必須先將O形腿收起,調(diào)頭后在橋上再拼裝。

2.2 拼裝高度要求

達(dá)到提一過二的工況,提升高度要求不小于12 m,如圖5所示。

跨橋位裝梁,提升高度不能小于17m(墩高6m),如圖6所示。

將架橋機(jī)提至橋上,提升高度不小于21m,如圖7所示。

故達(dá)到以上工況,最終提梁機(jī)的提升高度定為21m。

2.3 配置確定(表1)

3 輪胎提梁機(jī)對(duì)地基要求

3.1 荷載

圖5 提一過二工況(單位:m)

圖6 跨橋位裝梁工況(單位:m)

圖7 將架橋機(jī)提至橋上工況(單位:m)

表1 提梁機(jī)配置確定

32m(雙線)箱梁重:8368kN;提梁機(jī)自重:6180kN;故最不利情況下荷載:14548kN。

3.2 受力面積

提梁機(jī)輪胎在混凝土路面上行走,混凝土路面將荷載傳至地基,其輪胎受力面積約為95m2。

3.3 基底應(yīng)力平均值

故要求輪胎提梁機(jī)道的地基承載力達(dá)到153kPa以上。

3.4 提梁機(jī)道路路基

一般采取換填處理,換填壓實(shí)后路基承載力特征值不小于154kPa;若對(duì)路基土進(jìn)行覆壓后,其承載力能達(dá)到154kPa以上,則可不進(jìn)行換填處理,僅做混凝土路面層和水泥穩(wěn)定碎石層即可。

4 經(jīng)濟(jì)分析比較(表2)

表2 經(jīng)濟(jì)分析比較 萬元

5 所需凈空高度比較(表3)

6 其他方面比較(表4)

(1)提梁機(jī)經(jīng)過改造后滿足現(xiàn)場(chǎng)移梁、提梁施工要求,施工高峰期最多1d移梁3孔,提梁6孔,完全滿足施工要求。

(2)輪胎提梁機(jī)行走模式靈活,合理安排移、提順序,在最短的時(shí)間內(nèi),以最小的成本,完成施工任務(wù)。

(3)設(shè)備故障會(huì)直接引起制架梁的停工。施工中高度重視設(shè)備的日常維護(hù),加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管理,避免帶病作業(yè),引起故障或安全事故。

(4)今后高速鐵路施工中可直接使用該設(shè)備,或單一當(dāng)做移梁機(jī)使用,節(jié)省投資,提高工作效率。

表3 2種提梁方式所需凈空高度比較

表4 其他方面比較

7 結(jié)語

西平制梁場(chǎng)采用輪胎提(21m)的方案,改變了傳統(tǒng)900t鐵路箱梁架設(shè)四大件的配置要求,減少了設(shè)備資金投入近600萬元,節(jié)省人工費(fèi)近130萬元。對(duì)于梁場(chǎng)位置墩高小于6m,不受場(chǎng)地限制的條件下,該方案一般都可以應(yīng)用。

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