张璐璠,周伟
(中铁七局集团第一工程有限公司,河南 洛阳 471000)
便桥是工程施工常见的临时结构物,结构形式多种多样,施工方法各有不同。但常见的贝雷梁、钢构、混凝土梁板等便桥形式,施工工艺较为复杂,机械化、自动化程度低,施工进度缓慢,劳动力消耗大,建筑成本较高[1]。
针对以上弊病,根据最新的行业发展情况,浅谈两种新型机械化桥面在便桥施工中的应用。这两种机械化桥面,都是定型的厂制结构件。
国内研发生产车载应急便桥的厂家也较多,尤其以军工转民用的厂家技术水平较高,产品系列较全。
以华舟重工为例,其公路专业的应急机械化桥,已有HZQL系列产品,轮式汽车挂载,适用单跨跨度在18~51m之间,允许通过履带式车辆总重在25~60t,轮式车辆允许通过轴重为10~17t,架桥过程均为机械化作业,单跨的架设作业时间10min左右,仅需作业人员3人左右。各种型号的主要参数见下表:
型号 履带式 轮式轴压最大荷载(t) 适用桥长(m)架桥时间(分钟)作业人员(人)HZQL21 HZQL22 HZQL51 HZQL75 HZQL30 HZQL18 60 25 60 60 50 25 17 10 13 13 13 10 21 22.5 51 5*15 30 18 10 10 70 11~55 50 4 3 3 4 7 3 2
应急机械化桥示意图
由于应急机械化桥均为轮式普通车辆挂载,虽然安拆方便,适用性较强,但不适用于铁路行业,尤其是在营业线路上进行便桥架设、既有线路加固、架空线路顶进施工等工况下。
针对以上问题,中铁七局一公司技术研发团队跟踪现有技术动向,调研实际需求及工况特点,开发研究了一种集装箱式机械化安拆便桥,并已获得了知识产权局的实用新型发明专利授权,编号为ZL201721528167.0。
该种工装设备装置,整体安装在标准的集装箱之内,可方便地进行公路、铁路运输,适应能力强。装置含有操纵集成部、自有动力部、固定框架、配重体系、吊装安拆部和成型的便梁主体。
集装箱式机械化安拆便桥示意图
集装箱式机械化安拆便桥组装示意图
集装箱式机械化安拆便桥组装示意图2
架设铁路便梁时,可装载在铁路平板运输车上进行运输,直接在计划架空位置停车后,打开集装箱后盖,拆除既有的营运线线路和道床,通过操纵台进行前纵梁片和后纵梁片的牵出、组合及安装,前纵梁片和后纵梁片安装在提前施工好的后支墩和前支墩上之后,整体纵梁片代替原有的铁路道床和轨道,成为临时便桥结构。
使用完毕后的纵向便梁回收作业,为以上施工过程逆做即可。不含线路拆除的整个便梁架设用时约15min,需要人员3人。
传统的施工便桥,基本上一事一例,必须根据跨度、设计荷载等工况进行结构设计,履行复杂的审批程序。施工阶段需要大量的施工机械、人员劳力配合,且施工工序繁杂,工期冗长,安全质量不易保证,成本高昂。便桥使用完毕后,还需拆除,许多特殊构件容易损坏,不能重新利用,或由于转运费用过高,只能废弃,造成大量的浪费,既不经济,也不环保。
而以上介绍的两种厂制定型机械化便桥,优越性非常突出。具体如下:
①不用一事一例进行设计论证,可快速复制应用,通用性强。
②安装快捷方便,架设的全过程为机械化作业,所需人员少,相比传统以天为计量的工期,现以分钟计,不但提高了作业效率,还能完美地满足赶工、抢险、铁路营业线封锁点内架设便桥等对时效要求严格的施工作业。
③安全质量有保证。机械化便桥均为厂制定型装备,生产过程可控,质量有保证,适用范围和设备参数明晰规范,杜绝了传统施工过程中由于管理、技能等因素造成的潜在风险。
④便于周转,可重复使用。安拆过程均为机械化标准作业,对设备的损耗极小,转场方便,可长期、多次、重复使用,节约环保,且摊薄后的使用、保管及养护成本低廉。
但截至目前,这两种或类似的机械化便桥在工程施工行业的应用实例还很少,广泛采用的为传统便桥方案。机械化便桥的市场前景广阔,适合大范围推广和应用。