南 树 宏
(中铁二十三局集团第四工程有限公司,四川 成都 610000)
TLC450型架桥机配合横移装置架设450 t多线箱梁
南 树 宏
(中铁二十三局集团第四工程有限公司,四川 成都 610000)
以某桥架设为背景,重点介绍了采用TLC450型架桥机为主体结合移梁装置,架设车站及多线并行处450 t单线箱梁的工艺流程、架设方法及安全质量保证要点,并阐述了一些施工难点的解决措施,以保证工程的顺利进行。
TLC450型架桥机,移梁装置,450 t单线箱梁架设,横向移梁
随着国内铁路的进一步发展,云、贵、川等山区地带高速铁路的修建已经在国内全面展开,与平原地区高速铁路的修建相比,山区地带高速铁路具有线形复杂、隧道多,中小桥多、桥群分散、桥梁墩台高等特点,且大部分车站由多线桥梁结构组成。为了能够满足高铁行车要求,车站及多股道基础的设计均采用大吨位箱梁,为了降低施工成本,大吨位多线梁的并行架设作为一种新型的施工工艺被应用,本论文结合贵广铁路阳朔车站多线桥的架设着重介绍移梁装置的结构及移梁工艺,并以此为载体简单展开讨论本工艺的应用前景。对多线桥单线大吨位箱梁等同类工程具有重要的借鉴意义。
2.1 TLJ450架桥机设备与技术参数
1)TLJ450架桥机设备参数。
a.工作海拔高度:不大于2 000 m;
b.工作环境温度:-20 ℃~+50 ℃;
c.工作环境最大风力:工作状态:6级;非工作状态(加临时固定措施):11级;
d.设计时充分考虑了夜间运行(有足够的灯光照明)。
2)TLJ450架桥机主要技术参数。
a.形式:两跨平衡式;
b.额定起重量:225 t(单小车);
c.动载起吊冲击系数:1.05;
d.静载起吊稳定系数:1.1;
e.梁体吊梁方式:两点起吊;
f.吊杆数:8根;
g.作业最大坡度:纵坡30‰;
h.整车过孔运行速度:0 m/min~3 m/min;
i.吊梁纵移速度:0 m/min~3 m/min(空载纵移6 m/min);
j.吊梁横移速度:0 m/min~3 m/min;
k.最小工作曲线半径:2 000 m;
l.尺寸和重量:工作状况:长×宽×高:70 m×9.7 m×9.2 m;重量:约345 t;
m.最大部件运输尺寸(长×宽×高):10 m×0.9 m×2.4 m;重量:小于14 t;
n.轨距中心为8.2 m。
2.2 TLC450C1运梁车设备与技术参数
1)运梁车设备参数。
a.工作海拔高度:不大于2 000 m;
b.工作环境温度:-25 ℃~+50 ℃;
c.工作环境最大风力:工作状态6级,非工作状态11级。
2)运梁车技术参数。
a.TLC450C1运梁车全长42.3 m、宽5.8 m、高1.85 m(低位),轨距中心5 m;
b.额定装载质量:450 000 kg;
c.车辆自身质量:160 000 kg;
d.轴线/悬挂:18/36;
e.悬挂载质量:16 940 kg;
f.驱动轴/从动轴数量:6/12;
g.车速。空载平地:0 km/h~10 km/h;满载平地:0 km/h~5 km/h;蠕动:0 m/min~3 m/min;
h.满载爬坡能力。纵坡:5%;横坡:4%;
i.轮胎规格/数量:12.00R20/72;
j.轮辋规格/数量:8.50-20/72;
k.平台最低位置:1 850 mm;
l.发动机:道依茨水冷发动机:BF6M1015C;进气形式:中冷;功率/转速:275 kW/2 100 rpm;数量:2。
2.3 多线桥横移设备构成
移梁机构的主要组成部分为:横移机构、纵移机构、横移轨道及配套的液压系统。
2.3.1 横移轨道
横移轨道为箱形结构,作为横移机构携梁横移时的行走轨道,横移轨道放置于桥墩顶面垫石外侧位置,在桥墩顶面上预埋有螺纹钢筋,锚固压板用螺纹钢筋压紧,从而将轨道压紧在墩顶上;横移轨道上有供捆绑牵拉用的锚固孔,通过钢丝绳可以将轨道与垫石捆绑到一起,保证轨道的稳定性,从而保证施工安全。
横移轨道分为三段,各轨道接头处采用螺栓连接,主线与辅线桥墩高度差用垫墩调整,垫墩采用压板与轨道下盖板压紧连接。两垫墩间的间距不大于1.15 m,以保证轨道的承载力而不变形;在曲线段架设时,由于桥墩顶面上加筑混凝土台座,所以需要加放一层垫墩来调整高度,曲线段架设时,两垫石中间不浇筑混凝土台座(以便落梁千斤顶取出),该位置轨道下方需放置垫墩,以便轨道承载受力。
2.3.2 横移机构
横移机构的作用为驮梁横移,其行走于横移轨道上,将预架混凝土梁横移到指定位置,该机构由支承架、连接架及推进油缸三部分组成(见图1)。
1)支承架为混凝土梁的支承座,在横移时起支承混凝土梁的作用;
2)连接架下部连接重物移运器,后部连接推进油缸,上部连接支承架,连接架上设有挡轮装置,防止横移行走过程中机构跑偏;还设有反挂轮装置,防止机构倾翻坠落;
3)推进油缸作为横移机构的动力装置,其一端与连接架连接,另一端的铰座与横移轨道通过销轴连接,横移轨道上留有若干供推进油缸铰座连接的销轴孔,以实现横移机构步进式向前推进。
支承架放置于连接架上面的滑板上,支承架与连接架采用竖销连接,支承架可在连接架滑板上绕中心竖销做一定角度的偏转及滑移,以避免混凝土梁两端的两套横移机构在横移时由于不同步而产生内力,支承架的允许偏转角度为不大于±2°,允许滑移量为不大于±40 mm。在横移机构准备驮梁横移之前,必须将支承架位置摆正,即支承架中心线与连接架中心线重合。
反挂轮装置与连接架采用双销轴连接,如要将横移机构吊离横移轨道时,则需将下端销轴拔出,将反挂轮装置向外侧搬起,使反挂轮脱离横移轨道上盖板,以便横移机构顺利吊起(见图2)。
2.3.3 配套液压系统
液压系统用于提供横、纵移液压油缸动力,配套液压系统由液压泵站及配套液压管路组成,液压泵站采用落梁千斤顶泵站,泵站工作压力调整到25 MPa,独立供横、纵移机构使用,不与落梁千斤顶共用;配套液压系统共需两套,每套液压系统单独控制一组横移机构及纵移机构,两套机构共用一组油管,用快换接头的形式进行切换,两套机构不同时动作。
3.1 架设工艺
架设施工工艺流程见图3。
3.2 横移梁工法简述
3.2.1 直线段横移梁工法
1)先将横移轨道安装完成放到指定位置,再将落梁千斤顶放在两垫石中间。
2)架桥机将边梁吊运到主线位置,架桥机前后天车配合吊梁落到横移机构上并对好位置(注意:纵向对好位置,调整好横移与橡胶支座的纵向位置后,再将梁落到横移机构上,以保证横移到位后锚固螺栓与锚栓孔能够顺利对位)。
3)同时开动两端横移机构泵站,推动横移油缸步进前移,将混凝土梁横移到指定位置(注意:在横移过程中两套横移机构尽量保持同步横移,随时观察横移机构支承架偏角及支承架中心长孔与竖销轴的间隙)。
4)横移到位后测量支座下底板与墩台十字线纵向错动量不大于20 mm,支座下底板与墩台十字线横向错动量不大于10 mm,满足规范要求后用事先放置在两垫石间的落梁千斤顶将混凝土梁顶起,反向开动横移油缸,将横移机构拉出梁腹,落梁千斤顶落梁就位,完成边梁架设。
3.2.2 曲线横移工法
1)小曲线段架梁工法。
a.先将横移轨道安装完成放到指定位置,再将落梁千斤顶放在两垫石中间。
b.架桥机将边梁吊运至主线位置,架桥机前后两天车通过横移将梁片曲线事先摆出,使梁片斜度与最终就位时的斜度相同(梁片摆放斜度如图4所示),再落到横移机构上并对好位置。
2)大曲线段架梁工法。线路曲线半径小,曲率大于一定偏角时,且偏斜放置会与已架梁发生干涉,无法一次横移到位,需要纵移机构配合,横移到位后再纵移对位。
a.先将横移轨道安装完成放到指定位置,再将落梁千斤顶放在两垫石中间。
b.架桥机将边梁吊运至主线位置,架桥机前后两天车通过横移将梁片曲线事先摆出,使梁片斜度与最终就位时的斜度相同,且将梁纵向向前一定距离,保证预架梁与已架梁最小间隙为100 mm左右(梁片摆放位置如图4所示)落到横移机构上。
c.同时开动两端横移机构泵站,推动横移油缸步进前移,将混凝土梁横移到指定位置,由千斤顶顶起,横移机构退出(注意:在横移过程中两套横移机构尽量保持同步横移,随时观察横移机构支承架偏角及支承架中心长孔与竖销轴的间隙)。
d.缩回落梁千斤顶,由纵移机构支承混凝土梁,启动两套纵移机构,将混凝土梁纵移就位,测量支座下底板与墩台十字线纵向错动量不大于20 mm,支座下底板与墩台十字线横向错动量不大于10 mm,满足规范要求后,再次伸出落梁千斤顶支承混凝土梁,纵移机构卸载后,与再次进入梁腹的横移机构连接,由横移机构携纵移机构一起推出梁腹。
e.横移连接机构一起后退至中间节横移轨道上,拆除最外侧一节横移轨道,由辅助吊装将其吊至桥下,以便混凝土梁能够顺利落下就位。
f.根据落梁步骤将混凝土梁顺利落梁到位,落梁步骤如下:将倒换垫墩放置在垫石上,准备支承混凝土梁;落梁千斤顶缩回,混凝土梁落到倒换垫墩上支承;拆除一组落梁千斤顶垫墩,再次顶起落梁千斤顶,使混凝土梁离开倒换垫墩;拆除倒换垫墩二,再次落下落梁千斤顶,使倒换垫墩支承混凝土梁;拆下最后一组千斤顶垫墩,顶起落梁千斤顶,使混凝土梁再次脱离倒换垫墩;拆除倒换垫墩一,缓缓落下落梁千斤顶,将混凝土梁落到指定高度就位,完成倒换落梁动作。
4.1 桥机将梁体落至横移小车上进行横移
轨道铺设完成后,调整小车前后位置,架桥机将梁体落至横移小车上,开始人工操作顶升横移油缸,横移梁体。横移过程中,随时观察轨道有无变形、移动。
4.2 中途调整轨道偏角
由于桥墩、墩帽、垫石、轨道本身等施工误差,轨道铺设不能够保证同跨两端平行,横移过程中前后两条轨道易出现夹角,在箱梁自重及顶升油缸不平衡力的作用下,小车容易偏位,应当随时注意观察,不定期用千斤顶临时顶起箱梁,调试校准小车走位防止小车脱轨造成安全隐患。
4.3 梁体横移到位、撤出移梁装置
单线箱梁横移到位后用千斤顶支撑箱梁,横移轨道需撤出后
才能够落梁,吊车配合撤出横移轨道时,需要人工配合,防止轨道碰撞千斤顶影响千斤顶受力而损坏梁体(见图5)。
4.4 倒换垫墩、落梁
移梁轨道从梁底撤出后,梁底距离支承垫石约70 cm,需来回反复经过多次千斤顶与不同高度的临时支墩倒换才能使梁体落梁到设计标高。此步骤要注意落梁时前后桥墩需交替进行,不能同时落梁,以免梁体失衡(见图6)。
本工程实例采用此横移装置后,在保证安全质量前提下,按时完成了业主的节点工期目标,跟原设计使用外购T梁架设相比,降低成本近350万元。随着国内铁路的进一步发展,云、贵、川等山区地带高速铁路的修建已经在国内全面展开,与平原地区高速铁路的修建相比,山区地带高速铁路具有线形复杂、隧道多,中小桥多、桥群分散、桥梁墩台高等特点,且大部分车站由多线桥梁结构组成。为了能够满足高铁行车要求,车站及多股道基础的设计均采用大吨位箱梁,为了降低施工成本,大吨位多线梁的移梁作为一种新型的施工工艺被应用,且具有良好的应用前景。
[1] TB 10752—2010,高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].
[2] 铁建设[2010]241号,高速铁路桥涵工程施工技术指南[Z].
[3] GB 10601—2009,高速铁路工程测量规范[S].
[4] TZ 210—2005,高速铁路混凝土工程施工技术指南[S].
[5] TB/T 10401.1—2003,铁路架桥机架梁规程[S].
[6] TLC450型架桥机使用说明书[Z].
[7] 移梁机使用说明书[Z].
[8] 贵广铁路阳朔车站多线桥桥梁设计说明[Z].
Electing 450 t multiple-box rider by integrating TLC450 bridge-erecting machine with horizontal moving device
Nan Shuhong
(ChinaRailway23rdBureau4thEngineeringCo.,Ltd,Chengdu610000,China)
Taking the bridge erection as the background, the paper mainly introduces station erection and 450 t single-beam erection procedures at multiple-line synchronization, erection methods and safety guarantee measures by integrating TLC450 bridge-erecting machine with beam-moving device, and describes some construction difficulties and solving measures, with a view to ensure the engineering smooth.
TLC450 bridge-erecting machine, beam-moving device, 450 t single-beam erection, horizontal beam moving
2015-08-23
南树宏(1982- ),男,工程师
1009-6825(2015)31-0159-03
U445
A