TTYJ900型流動(dòng)式運(yùn)架一體機(jī)施工技術(shù)研究

黃 禹

(中鐵十八局集團(tuán) 第五工程有限公司,天津 300459 )

1 流動(dòng)式運(yùn)架一體機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

為適應(yīng)高鐵、客專橋隧相連、曲線及大坡度等復(fù)雜工況架梁施工，解決隧道斷面建筑限界、橋梁墩臺(tái)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(shí)確保整機(jī)使用的安全性和施工功效，引進(jìn)TTYJ900型流動(dòng)式運(yùn)架一體機(jī)，對(duì)該設(shè)備的操控性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗傾覆力和整車穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，很好地解決了橋隧相連、大坡度曲線以及提梁直接過(guò)時(shí)速250～350 km/h的高鐵、客專隧道等施工難題[1]。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控性好、使用安全性可靠。

1.1 TTYJ900架橋機(jī)結(jié)構(gòu)

TTYJ900型流動(dòng)式箱梁架橋機(jī)自重530 t，額定起重量900 t，外形尺寸：長(zhǎng)91.8 m×寬7.4 m×高9 m。整機(jī)由前后車架、主梁、前后吊梁小車、4臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)、18軸線(前8后10)自主轉(zhuǎn)向輪組、六軸驅(qū)動(dòng)(前2后4)輪組、前后分置動(dòng)力倉(cāng)、3臺(tái)操控駕駛室及主支腿、輔助支腿組成，同時(shí)整機(jī)是由動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、液壓等系統(tǒng)集成一體的提運(yùn)架新式流動(dòng)箱梁架橋機(jī)[2]。整機(jī)結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D1。

圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 實(shí)現(xiàn)鐵路預(yù)制箱梁提運(yùn)架一體化

架橋機(jī)采用提梁、運(yùn)梁、架梁三合一設(shè)計(jì)模式，可自行完成預(yù)制箱梁的提、運(yùn)、架梁工作，同時(shí)可直接提梁通過(guò)時(shí)速250 km和350 km的客專隧道，提高了預(yù)制箱梁架設(shè)效率[3]。

1.3 架設(shè)安全、優(yōu)質(zhì)、高效

有效保證900 t預(yù)制箱梁架設(shè)的安全和質(zhì)量，梁片安裝對(duì)位準(zhǔn)確，減小后道工序的工作量，運(yùn)架梁作業(yè)效率較高。

1.4 調(diào)頭作業(yè)無(wú)需解體

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

1.5 適應(yīng)性強(qiáng)

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

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

2.1 工藝流程見(jiàn)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(diǎn)

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

(2)支座安裝：嚴(yán)格依據(jù)技術(shù)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(wèn)題，上述必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求[4]。

2.3 運(yùn)梁作業(yè)操作要點(diǎn)

(1)整機(jī)運(yùn)行無(wú)故障，滿足施工要求。

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

(3)運(yùn)梁過(guò)程必須加強(qiáng)監(jiān)護(hù)，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(jī)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(yùn)梁，整機(jī)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(jī)提梁過(guò)隧示意圖

(5)重載運(yùn)梁過(guò)隧，更需加強(qiáng)以下注意點(diǎn)：隧道內(nèi)提前進(jìn)行測(cè)量放線，并用白灰放出隧道中線及橋機(jī)兩側(cè)輪跡邊緣線，隧道內(nèi)部分復(fù)雜地段采用白色反光油漆進(jìn)行標(biāo)線，以提高橋機(jī)進(jìn)隧中線對(duì)位的精準(zhǔn)性，橋機(jī)必須依據(jù)提前放置的輪胎邊界線進(jìn)行運(yùn)輸。橋機(jī)駛?cè)胨淼罆r(shí)必須開(kāi)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(guò)隧梁面前后端加強(qiáng)人員監(jiān)控，尤其是在箱梁翼緣板左右和橋機(jī)主梁頂部裝置防撞報(bào)警裝置(激光傳感器及報(bào)警裝置)，梁體邊緣及主梁距離隧道二襯間距小于5 cm時(shí)就自動(dòng)報(bào)警，以提示監(jiān)控人員并將信息反饋至前方指揮，架橋機(jī)提梁過(guò)隧道示意如圖3所示。

2.4 架梁作業(yè)操作要點(diǎn)

2.4.1 恢復(fù)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(fù)支撐示意圖

注意事項(xiàng)：

(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(jī)第一次過(guò)孔，完成輔助支腿支撐和箱梁臨時(shí)支墩支撐。如圖6所示。

圖6 整機(jī)第一次縱移過(guò)孔就位示意圖

注意事項(xiàng)：

圖7 輔助支腿就位示意圖

(1)量測(cè)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(guò)孔過(guò)程嚴(yán)格監(jiān)控主支腿鋼銷壓力：上鋼銷150 kN報(bào)警，170 kN斷電；下鋼銷570 kN報(bào)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(guò)孔作業(yè)。當(dāng)輔助支腿已上到前方橋墩時(shí)，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(guò)孔到位及支撐就位示意圖

2.4.5 主機(jī)第二次過(guò)孔，并完成落梁準(zhǔn)備。如圖9所示。

圖9 整機(jī)第二次縱移過(guò)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(jī)后移，使前車到達(dá)已架箱梁頂面。如圖11所示。

圖11 整機(jī)后移示意圖

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

圖12 恢復(fù)支腿折轉(zhuǎn)及整機(jī)返回示意圖

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)[7]

(1)支承墊石和錨栓孔封錨前須無(wú)泥土、無(wú)浮沙、無(wú)積水、無(wú)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(shè)計(jì)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(shí)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(cè)力千斤頂進(jìn)行支承，必須確保每個(gè)支點(diǎn)反力與4個(gè)支點(diǎn)反力的平均值之差不得超過(guò)±5%;同時(shí)，砂漿強(qiáng)度達(dá)到20 MPa時(shí)，千斤頂方可撤出并進(jìn)行下孔箱梁作業(yè)。

(4)支座砂漿封錨，預(yù)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(yán)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(shí)平整、無(wú)蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

(5)架設(shè)梁體，整體穩(wěn)固，梁縫均勻、無(wú)損傷；同時(shí)相鄰梁跨梁端橋面之間、梁端橋面與相鄰橋臺(tái)胸墻頂面之間的相對(duì)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(diǎn)[8]

(1)施工前，對(duì)所有參與施工人員進(jìn)行崗前安全教育培訓(xùn)，設(shè)備操作人員取得特種設(shè)備操作證，并持證上崗，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備操作人員定期培訓(xùn)、考核力度。

(2)設(shè)專職安全員對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控。

(3)運(yùn)梁前確保橋機(jī)的防滑移機(jī)構(gòu)和吊裝結(jié)構(gòu)件安全可靠。

(4)吊裝作業(yè)時(shí)，確保吊具安全可靠，起吊和移動(dòng)范圍嚴(yán)禁站人。

(5)嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

(6)施工人員必須佩戴安全帽、穿防滑鞋和安全帶。

(7)大風(fēng)、雷雨、冰雪天氣、夜晚等嚴(yán)禁架梁作業(yè)。

(8)加強(qiáng)橋機(jī)主支腿與支承墊石間支承，嚴(yán)禁未支承密實(shí)、穩(wěn)固進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)加強(qiáng)作業(yè)過(guò)程主支腿監(jiān)控，杜絕無(wú)監(jiān)控、野蠻施工。

5 特殊工況施工要點(diǎn)

5.1 首孔梁施工要點(diǎn)

首孔箱梁架設(shè)其施工工藝與中間跨標(biāo)準(zhǔn)箱梁施工工藝基本一致，需提前放好輪距線及測(cè)量路基和橋臺(tái)坡度，如超出運(yùn)架一體機(jī)允許坡度，需提前對(duì)路基增加級(jí)配墊層，確保架梁施工安全。

5.2 24 m箱梁架設(shè)

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

5.3 橋機(jī)調(diào)頭作業(yè)操作

5.3.1 調(diào)頭原理

TTYJ900型流動(dòng)式箱梁架橋機(jī)在調(diào)頭場(chǎng)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(fù)循環(huán)調(diào)整整車位置，最終完成架橋機(jī)的調(diào)頭換向工作。

5.3.2 調(diào)頭操作要點(diǎn)

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

(2)整機(jī)采用八字、半八字、斜行模式。

(3)行車監(jiān)護(hù)人員必須在前后車左右兩側(cè)進(jìn)行全程監(jiān)護(hù)，司機(jī)的操作必須聽(tīng)從指揮者的口令。

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

6 結(jié)語(yǔ)

TTYJ900流動(dòng)式架橋機(jī)提、運(yùn)、架梁三合一設(shè)計(jì)模式，可自行完成預(yù)制箱梁的提、運(yùn)、架梁工作，提梁通過(guò)時(shí)速250 km和350 km的客專隧道，提高了預(yù)制箱梁架設(shè)作業(yè)效率；其操作方便并可自行調(diào)頭換向，減少了設(shè)備解體調(diào)頭費(fèi)用，并且將調(diào)頭進(jìn)度提高至0.5 d;能適應(yīng)20%。大坡度、曲線及橋隧相連等施工工況下的預(yù)制箱梁架設(shè)，作業(yè)程序簡(jiǎn)便易行，穩(wěn)定性好，安全可靠。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用證明，TTYJ900流動(dòng)式架橋機(jī)施工技術(shù)有效確保了900 t預(yù)制箱梁架設(shè)的安全和質(zhì)量，運(yùn)架梁作業(yè)效率較高，同時(shí)降低了設(shè)備成本投入。