武广客运专线XXTJⅡ标段JQ900B型架桥机调头施工技术

冯渭和

(中铁一局集团新运工程有限公司,陕西咸阳 712000)

1 概述

在客运专线900 t整孔箱梁的架设过程中,架桥机受以下3种因素影响,需要进行调头施工作业。第一,因梁场位置基本处于其所承担箱梁预制线路区段的中部,在正常架梁作业完成后,架桥机需要调头反方向架梁；第二,架梁作业因前方征地受阻,局部桥墩未能按期完成,为缓解梁场存梁紧张,保证正常制梁,需要调整架梁顺序,架桥机需要调头反方向架梁；第三,根据现场实际施工进度,对整体施工组织安排进行了修编,调整了架梁作业范围和顺序,架桥机需要调头反方向架梁。

中铁一局武广客运专线XXTJⅡ标桥梁架设共计547孔,由2套提运架设备进行架梁作业,设置3个制梁场分3阶段完成。其中第一阶段由天福路制梁场供梁,共架设桥梁149孔。先向武汉方向架设100孔后,架桥机调头后向广州方向架设剩余的49孔,完成天福路梁场的桥梁架设施工任务。根据架梁施工方案,架桥机调头施工作业频繁。

由于JQ900B型箱梁架桥机体积大(外形尺寸73.13 m×17.4 m×12.638 m)、自重大(整机质量540 t),加之第一阶段架设区段处于湖南山区,线路两侧地形狭小、高差大,架桥机调头相对困难和复杂。

2 调头场地

2.1 场地选择

架桥机调头场地的选择是调头作业中一个非常关键的因素,选择合理不仅可以降低施工成本还可以节约调头时间。根据施工条件不同,场地的形式也有所不同,常见的有；正方形(长方形)、三角线等。

第一架梁区段架桥机调头场地原计划在古塘和崔家坳两桥间选择一段路基,利用耕地修建一条临时三角线和路基连起来进行调头,但由于征地难度大,加之箱梁架设工期紧,项目部否定了此方案；随后通过多种场地方案综合比选,决定在天福路梁场内修建一条临时三角线进行调头。由于天福路梁场存梁能力较小,只能存储60孔箱梁,而修此三角线需占用梁场近10个存梁台位置,这样就无法满足梁场预制桥梁的需要。项目部技术人员通过研究运梁车托运架桥机总体的运行轨迹,结合现场测量所取得数据进行验算,最终研究确定了调头场地设置形式及位置：在天福桥特大桥的28号～31号墩之间,设置“∟”形调头场地,其平行线路段长88 m,垂直线路段长63 m。这样设置只需占用4个存梁台位,同时可以满足梁场存梁需要,施工临时土方量也比三角线节省近一半。

2.2 场地设计

根据YL900运梁车和JQ900B型架桥机主要性能参数及运梁车驮运架桥机工况尺寸(图1、图2),架桥机调头场地设计标准如下。

图1 JQ900B型架桥机驮运图(单位：mm)

图2 驮运工况外形尺寸(单位：m)

(1)坡度

由于调头场地设置在制梁场,场地较为平整,考虑到场地排水,在施工中将场地坡度由线路侧向梁场方向设为不大于4‰的下坡。

(2)基底处理

除提梁机股道外,调头场地范围进行基础开挖处理。基础的开挖深度为1.4 m,采用压路机对基坑底面原土进行碾压夯实,压实系数不得低于0.93。

基底碾压夯实后进行三七灰土和级配碎石回填作业,三七灰土碾压完成后厚度为0.6 m,级配碎石回填的高度为0.5 m。

顶面填料选用0.3 m厚石粉加5%水泥(R42.5)。回填方式采用分层回填,每层厚度不大于0.3 m,碾压夯实后,地基系数K30≥150 MPa/m,地基承载力不小于430 kPa。如图3所示。

图3 调头场地基底处理

(3)场地规模

在选择场地大小时,要根据现场实际,保证运梁车驮运架桥机具有来回走动、反复转向的富余空间。一般平行和垂直线路方向的长度空间要大于架桥机全长8～10 m,这样才能保证架桥机在场地内自由来回转向,调头场地尺寸具体见图4。

图4 天福路桥梁场架桥机调头场地平面布置(单位：m)

3 调头作业

待调头场地施工完成,强度达到有关要求后,架桥机即可进行调头作业。

3.1 调头步骤

(1)架完武汉方向古塘特大桥最后一孔梁后,运梁车返回天福路制梁场提梁机下,利用提梁机在运梁车上安装好驮运支架。

(2)架桥机由1号、3号柱支撑,用1号起重小车拆下2号柱下横梁,并吊行至驮运位置。

(3)运梁车带驮运支架返回架桥机处进入架桥机并安装驮运支架拉杆,悬挂油缸使架桥机机臂落实到驮运支架上,3号柱宽式支撑变窄式支撑,折叠1号柱并加固,随后运梁车驮架桥机返回梁场。

(4)运梁车驮架桥机返回梁场后立1号柱,3号柱窄式支撑变宽式支撑,伸悬油缸支好架桥机运梁车退出。

(5)利用提梁机拆除运梁车上的驮运支架并吊到桥下。

(6)安装运梁车吊具,提梁机把其吊到桥下。

(7)运梁车吊到桥下后安装好驮运支架。

(8)安装架桥机吊具,收1号柱,1号起重小车退回2号柱位置(中心线处),2号起重小车退回到机臂最尾部,待一切准备工作完成后拆掉架桥机电源线。

(9)提梁机吊架桥机至桥下落在运梁车上并加固,见图5。

图5 架桥机下桥落至运梁车

(10)卸吊具并拆掉1号柱下半部分,1号柱退回1号托架处。

(11)架桥机开始调头,见图6。

图6架桥机场内调头

3.2 调头方案

待古塘特大桥架完后,运梁车托运架桥机返回到天福桥特大桥的29号～31号墩处。先把运梁车吊到桥下29号～31号墩之间的A点装好驮架,然后再用提梁机把架桥机吊到运梁车的驮架上,进行驮运组装。组装完成后运梁车驮运架桥机至B点,再由B点按照调头方向驮运至C点,最后由C点走行至A点,这样便完成了架桥机的调头。具体方案见图7。

图7 架桥机调头方案示意(单位：m)

4 安全保证措施

4.1 调头场地施工

(1)调头场地参照现行《客运专线铁路路基工程施工技术指南》相关要求进行施工,严格按照路基基床施工标准进行碾压,路基面平整,压实标准要达到要求,以保证运梁车驮运架桥机调头走行的安全。

(2)施工应避开雨天,基坑不得受水浸泡,以免基底软化。开挖至换填基底时,应先将基底夯实,然后分别填筑原土、碎石土等。

4.2 提梁机吊装作业

(1)提梁机吊装前应进行试吊作业,同时仔细检查结构螺栓是否按照要求进行紧固,确保各部件连接牢固。

(2)提梁机在工作时,吊重物下面严禁站人及进行任何施工作业。

4.3 驮运组装

(1)运梁车进入驮运位置后应支撑好前后支腿,1号柱与机臂间的定位销应锁定。此外,应对1号柱、2号柱下横梁进行适当的捆绑固定,防止驮运时晃动影响行驶。

(2)驮运托架与机臂间垫橡胶板防滑,并用挡块纵向限位,机臂内侧与驮运托架间应加木楔限位,防止行驶时架桥机滑动。

(3)架桥机解体作业过程中,作业人员必须明确施工作业工序,并按照相关要求对液压件及液压油管路进行必要的保护。

4.4 运梁车驮运架桥机调头走行

(1)调头作业前,必须组织相关人员对调头方案进行学习,保证各岗位人员熟悉其作业工序及相关安全措施。

(2)调头作业前,指定一名熟悉整个作业工序的负责人进行统一指挥,各个工序专人负责盯控,负责人应按照要求对安全措施的落实情况进行检查。

(3)调头作业前,先组织验收调头线地基,合格后方可进行调头。

(4)调头时架桥机前后必须有人引导行走,严格按照走行线驮运。驮运到B点向C点前进时,架桥机尾部距离桥墩较近时,应认真观察、相互通报。

(5)备足相应数量的钢板、木枕、千斤顶、钢丝绳等,发生意外时及时救援。

5 结语

此次武广客运专线XXTJⅡ标段架桥机在天福路梁场的调头作业,整个过程仅用2 d,架桥机场内调头用时不到3 h,取得了良好的效果,为反方向架梁施工赢得了时间；梁场内调头作业可以避免区间调头征地,减少临时工程费用,可供类似客运专线架桥机调头参考。

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